UJI TOKSISITAS AKUT LIMBAH CAIR INDUSTRI BATIK DENGAN BIOTA UJI IKAN NILA (oreochromis Niloticus) dan TUMBUHAN

KAYU APU (PISTA STRATIOTES)

BRIAN PRAMUDITA 3310100032

DOSEN PEMBIMBING:

BIEBY VOIJANT TANGAHU ST, MT, Ph.D

LATAR BELAKANG

Industri Batik

Air Limbah

Pencemaran Air

Rumusan Masalah

• Pengaruh negatif air limbah batik terhadap biota akuatik sungai

• Bagaimanakah Pengaruh zat toksik terhadap nilai LC50

• Berapakah nilai LC50

Tujuan Penelitian

•Menentukan pengaruh efek negatif zat toksik hasil pembatikan terhadap biota uji

•Menentukan nilai LC50-96 jam

•Menganalisa dampak kandungan Krom sebagai zat toksik dalam air limbah terhadap penelitian

Ruang Lingkup

• Air limbah yang dipakai berasal dari Kampung Batik Jetis

• Air Pengencer dari sambungan PDAM

• Biota uji Ikan Nila dan Tumbuhan Kayu Apu

• Metode memakai prinsip LC50

• Variabel uji air limbah dari proses pelorodan dan pencelupan batik

• Variabel hewan uji adalah Ikan nila dan tumbuhan Kayu Apu

• Dilakukan dalam skala Laboratorium dan Mortalitas ikan sebagai parameter uji

• Parameter harian adalah DO, pH, dan Suhu

• Uji BOD, COD, TSS, dan Krom pada awal dan akhir penelitian

• Uji kandungan Krom pada ikan dilakukan pada Laboratorium Teknik Kimia ITS

Tinjauan Pustaka

Kain Mori

Pemberian Pola

Batik Jadi

Pencelupan

Pencantingan

Pelorodan

Air Limbah Pencelupan

Warna

Air Limbah Pelorodan

(Purwaningsih, 2008)

Parameter Kadar Maksimum (mg/l)

BOD5 60

COD 150

TSS 50

pH 6 – 9

Krom Total 1

Fenol 0,5

Minyak dan Lemak 3,6

NH3-N 8

Sulfida (sebagai H2S) 0,3 (PerGub Jatim no.72 Tahun 2013 )

• Air limbah batik umumnya bersifat basa dan memiliki kadar organik yang tinggi

• Proses pencelupan merupakan penyumbang zat warna yang tinggi

(Manurung, 2004)

• Dalam air limbah batik terdapat logam berat Krom

• Krom merupakan logam berat yang memiliki zat toksik tinggi dan bersifat karsinogenik

(Sudiarta, 2010)

TEKNIK LINGKUNGAN FTSP – ITS

2013

Toksikologi

Secara Langsung

Secara Tidak Langsung

Toksikan Toksisitas Akut adalah kosentrasi yang menyebabkan kematian ikan 50% kematian biota uji LC-50 dalam waktu yang relatif pendek sampai empat hari

Toksisitas Kronis merupakan uji toksisitas dalam jangka waktu panjang

TEKNIK LINGKUNGAN FTSP – ITS

2013

TSS, BOD, COD, DO , Suhu, pH dan Cr

Penelitian Pendahuluan

Variabel Penelitian

Jenis ikan/ Air

Limbah

Air Limbah

Proses

Pelorodan

Proses

Pencelupan

Ikan Mas A1 A2

Kayu Apu B1 B2

40%

20%

0%

60%

80%

100%

40%

20%

0%

60%

80%

100%

A B A B

Keterangan: A : Merupakan reaktor dengan air limbah dari proses pelorodan B : Merupakan reaktor dengan air limbah dari proses pewarnaan

Reaktor Uji Ikan Nila Reaktor Uji Kayu Apu

KETERANGAN DESAIN REAKTOR UJI TOKSISITAS AKUT

Acute Toxicity Test

Perhitungan LC50

PEMBAHASAN

Aklimatisasi

Menggunakan 500 ekor ikan nila dan 500

tumbuhan kayu apu

Sebagai Adaptasi biota uji terhadap air

pengencer

Menggunakan air PDAM

Diberi makan Dilakukan selama

7 hari

0

5

10

15

20

25

30

Temperatur pH Dissolved Oksigen

Kumulatif kematian

Hari 2

Hari 4

Hari 6

Hari 7

Hasil pengamatan pada ikan nila

0

5

10

15

20

25

30

35

Temperatur PH Kumulatif kematian

Hari 2

Hari 4

hari 6

Hari 7

Hasil pengamatan pada tumbuhan kayu apu

• Jumlah kematian baik ikan nila dan tumbuhan kayu apu tidak melebihi 10% (50 biota uji) dari total populasi ikan

• Sehingga Air PDAM dapat digunakan sebagai air pengencer dalam uji selanjutnya

Range Finding Test

• Digunakan untuk mencari kisaran prosentase toksikan yang digunakan

• Pada range finding test digunakan variasi: – Air limbah pelorodan: 4%, 8%, 12%, 16%, dan 20% – Air limbah pencelupan warna: 8%, 16%, 24%, 32%,

dan 40% • Dilakukan selama 4 hari

Parameter Satuan

Nilai

Limbah Pelorodan

Limbah Pewarnaan Baku Mutu

BOD mg/L 1987 1534 50

COD mg/L 3176 2783 150

TSS mg/L 132 352 50

Chrom Total mg/L 4.886 1.907 1

pH - 7,65 7,81 6-9

Temperatur C 35 29 40 Karakteristik air limbah yang digunakan pada tahapan range finding test

Baku Mutu yang digunakan adalah PerGub Jatim no.72 Tahun 2013

Air limbah Pelorodan Air Limbah Pencelupan Warna

Variasi Limbah

Volume air total

(liter)

Air limbah yang

ditambahkan (liter)

Air PDAM yang

ditambahkan (liter)

Variasi Limbah

Volume air total

(liter)

Air limbah yang

ditambahkan (liter)

Air PDAM yang

ditambahkan (liter)

0% 10 0 10 0% 10 0 10

4% 10 0,4 9,6 8% 10 0,8 9,2

8% 10 0,8 9,2 16% 10 1,6 8,4

12% 10 1,2 8,8 24% 10 2,4 7,6

16% 10 1,6 8,4 32% 10 3,2 6,8

20% 10 2 8 40% 10 4 6

Variasi air limbah dalam tahap range finding test

Limbah Pelorodan

Parameter Satuan Kosentrasi Limbah

4% 8% 12% 16% 20%

BOD mg/L 79.48 158.96 238.44 317.92 397.40

COD mg/L 127.04 254.08 381.12 508.16 635.20

TSS mg/L 5.28 10.56 15.84 21.12 26.40 Chrom Total mg/L 0.20 0.39 0.59 0.78 0.98

Kandungan parameter tiap konsentrasi

Limbah Pewarnaan

Parameter Satuan Kosentrasi Limbah

8% 16% 24% 32% 40%

BOD mg/L 122.72 245.44 368.16 490.88 613.60

COD mg/L 222.64 445.28 667.92 890.56 1113.20

TSS mg/L 28.16 56.32 84.48 112.64 140.80 Chrom Total mg/L 0.15 0.31 0.46 0.61 0.76

Akumulasi kematian ikan nila air limbah pelorodan

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

4% 8% 12% 16% 20%

Pros

enta

se K

emat

ian

(%)

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 1

Hari ke 2

Hari ke 3

Hari ke 4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

4% 8% 12% 16% 20%

Pros

enta

se K

emat

ian

(%)

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 1

Hari ke 2

Hari ke 3

Hari ke 4

Akumulasi kematian kayu apu air limbah pelorodan

Akumulasi kematian ikan nila air limbah pencelupan warna

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

8% 16% 24% 32% 40%

Pros

enta

se K

emat

ian

(%)

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 1

Hari ke 2

Hari ke 3

Hari ke 4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

8% 16% 24% 32% 40%

Pros

enta

se K

emat

ian

(%)

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 1

Hari ke 2

Hari ke 3

Hari ke 4

Akumulasi kematian kayu apu air limbah pencelupan warna

Pengamatan DO air limbah pelorodan

5,1

5,2

5,3

5,4

5,5

5,6

5,7

5,8

5,9

4% 8% 12% 16% 12%

DO

(mg/

l)

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

0

1

2

3

4

5

6

7

8% 16% 24% 32% 40%

DO

(mg/

l) Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

Pengamatan DO air limbah pencelupan warna

Suhu untuk ikan nila air limbah pelorodan

0

5

10

15

20

25

30

35

0% 4% 8% 12% 16% 20%

Suhu

dal

am C

elci

us

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

0

5

10

15

20

25

30

35

0% 4% 8% 12% 16% 20%

Suhu

dal

am C

elci

us

Konsentrasi Toksikan

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

Suhu untuk kayu apu air limbah pelorodan

Suhu untuk ikan nila air limbah pencelupan warna

0

5

10

15

20

25

30

35

0% 8% 16% 24% 32% 40%

Suhu

dal

am C

elci

us

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

26,5

27

27,5

28

28,5

29

29,5

30

30,5

0% 8% 16% 24% 32% 40%

Suhu

dal

am C

elci

us

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4 Suhu untuk kayu apu limbah pencelupan warna

pH untuk ikan nila air limbah pelorodan

-

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

4% 8% 12% 16% 20%

pH

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

7,30

7,40

7,50

7,60

7,70

7,80

7,90

8,00

8,10

4% 8% 12% 16% 20%

pH

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

pH untuk kayu apu air limbah pelorodan

pH untuk ikan nila air limbah pencelupan warna

-

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

8% 16% 24% 32% 40%

pH

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

7

7,5

8

8,5

9

9,5

10

8% 16% 24% 32% 40%

pH

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

pH untuk kayu apu air limbah pencelupan warna

Acute Toxicity Test

• Merupakan kelanjutan dari tahapan range finding test yang di detailkan

• Dilakukan percobaan selama 4 hari • Variasi limbah toksikan yang digunakan:

– Air limbah Pelorodan: 0,25%; 0,5%; 1,5%; 2,5%; 4%

– Air limbah pencelupan warna: 0,25%; 0,5%; 1,5%; 2,5%; 4%

Parameter Satuan

Nilai

Limbah Pelorodan

Limbah Pewarnaan Baku Mutu

BOD mg/L 1987 1534 50

COD mg/L 3176 2783 150

TSS mg/L 132 352 50

Chrom Total mg/L 4.886 1.907 1

pH - 8,32 9,54 6-9

Temperatur C 35 29 40 Karakteristik air limbah yang digunakan pada tahapan range finding test

Baku Mutu yang digunakan adalah PerGub Jatim no.72 Tahun 2013

Air limbah Pelorodan Air Limbah Pencelupan Warna

Variasi Limbah

Volume air total

(liter)

Air limbah yang

ditambahkan (liter)

Air PDAM yang

ditambahkan (liter)

Variasi Limbah

Volume air total

(liter)

Air limbah yang

ditambahkan (liter)

Air PDAM yang

ditambahkan (liter)

0,25% 10 25 9,975 0% 10 0 10

0,5% 10 50 9,950 0,25% 10 25 9,975

1,5% 10 150 9,850 0,5% 10 50 9,950

2,5% 10 250 9,750 1,5% 10 150 9,850

4% 10 400 9,6 2,5% 10 250 9,750

0,25% 10 25 9,975 4% 10 400 9,6

Variasi air limbah dalam tahap range finding test

Limbah Pelorodan

Parameter Satuan Kosentrasi Limbah

0.25% 0.5% 1.5% 2.5% 4%

BOD mg/L 4.968 9.935 29.805 49.675 79.480

COD mg/L 7.940 15.880 47.640 79.400 127.040

TSS mg/L 0.330 0.660 1.980 3.300 5.280 Chrom Total mg/L 0.012 0.024 0.073 0.122 0.195

Kandungan parameter tiap konsentrasi

Limbah Pewarnaan

Parameter Satuan Kosentrasi Limbah

0.25% 0.5% 1.5% 2.5% 4%

BOD mg/L 3.835 7.670 23.010 38.350 61.360

COD mg/L 6.958 13.915 41.745 69.575 111.320

TSS mg/L 0.880 1.760 5.280 8.800 14.080 Chrom Total mg/L 0.005 0.010 0.029 0.048 0.076

Akumulasi kematian ikan nila air limbah pelorodan

0

20

40

60

80

100

120

0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%

Pros

enta

se K

emat

ian

(%)

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 1

Hari ke 2

Hari ke 3

Hari ke 4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%

Pros

enta

se K

emat

ian

(%)

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 1

Hari ke 2

Hari ke 3

Hari ke 4

Akumulasi kematian kayu apu air limbah pelorodan

Akumulasi kematian ikan nila air limbah pencelupan warna

0

5

10

15

20

25

30

35

0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%

Pros

enta

se K

emat

ian

(%)

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 1

Hari ke 2

Hari ke 3

Hari ke 4

Akumulasi kematian kayu apu air limbah pencelupan warna

0

10

20

30

40

50

60

0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%

Pros

enta

se K

emat

ian

(%)

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 1

Hari ke 2

Hari ke 3

Hari ke 4

DO ikan nila air limbah pelorodan

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%

DO

(mg/

l)

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

DO ikan nila air limbah pencelupan warna

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%

DO

(mg/

l)

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

Suhu ikan nila air limbah pelorodan

0

5

10

15

20

25

30

35

0% 0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%

Suhu

dal

am C

elci

us

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

0

5

10

15

20

25

30

35

0% 0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%

Suhu

dal

am C

elci

us

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4 Suhu kayu apu air limbah pelorodan

Suhu ikan nila air limbah pencelupan warna

27

27,5

28

28,5

29

29,5

0% 0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%

Suhu

dal

am C

elci

us

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

Suhu kayu apu air limbah pencelupan warna

27

27,5

28

28,5

29

29,5

0% 0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%

Suhu

dal

am C

elci

us

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

pH ikan nila air limbah pelorodan

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%

pH

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

5,9

6

6,1

6,2

6,3

6,4

6,5

6,6

6,7

6,8

6,9

0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%

pH

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4 pH kayu apu air limbah pelorodan

pH ikan nila air limbah pencelupan warna

6,4

6,6

6,8

7

7,2

7,4

7,6

7,8

8

0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%

pH

Konsentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

pH kayu apu air limbah pencelupan warna

6,5

6,6

6,7

6,8

6,9

7

7,1

7,2

0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%

pH

Kosentrasi Toksikan (%)

Hari ke 0

Hari ke 2

Hari ke 4

Jenis Air Limbah

Konsentrasi Air Limbah

Berat Basah (gr)

Berat Kering (gr)

Air Limbah Pelorodan

0.25% 8.1787 0.1356

0.50% 11.6672 0.24

4% 14.2475 0.316

Air Limbah Pencelupan

Warna

0.25% 6.2443 0.1026

0.50% 7.8568 0.1421

Untuk Air Limbah Pelorodan Untuk Air Limbah Pencelupan

Warna

Biota Uji

Konsentrasi Limbah

Chrom di Air Total (mg/l)

Chrom dalam

Biota Uji (mg/l)

Biota Uji

Konsentrasi Limbah

Chrom di Air Total (mg/l)

Chrom dalam

Biota Uji (mg/l)

ikan nila

12% 0.586 0.022 ikan nila

12% 0.305 0.009

20% 0.977 0.037 20% 0.458 0.014

kayu apu

12% 0.586 0.011 kayu apu

12% 0.305 0.004

20% 0.977 0.018 20% 0.458 0.007

• Berdasarkan hasil penelitian dan perhitungan menggunakan Lithfield-Wilcoxod Method didapatkan hasil:

• LC50 ikan nila air limbah pelorodan = 0,9 ± 0,2 • LC50 kayu apu air limbah pelorodan = 1,3 ± 0,4 • LC50 ikan nilai air limbah pewarnaan = 4,9 ± 0,3 • LC 50 kayu apu air limbah pewarnaan = 3,3 ± 0,4

Kesimpulan

• Konsentrasi Chrom terbesar terletak pada air limbah proses pelorodan.

• LC50 ikan nila air limbah pelorodan = 0,9 ± 0,2 • LC50 kayu apu air limbah pelorodan = 1,3 ± 0,4 • LC50 ikan nilai air limbah pewarnaan = 4,9 ± 0,3 • LC 50 kayu apu air limbah pewarnaan = 3,3 ± 0,4 • Air limbah proses pelorodan lebih toksik terhadap

biota uji kayu apu dibandingkan dengan ikan nila, sebaliknya pada air limbah pencelupan warna lebih toksik terhadap ikan nila dibandingkan kayu apu

TERIMA KASIH

TEKNIK LINGKUNGAN FTSP – ITS

2014