i

PENGARUH JENIS TANAMAN AIR DAN LAMA PERENDAMAN

TERHADAP PENYERAPAN LOGAM TIMBAL (Pb)

(DIMANFAATKAN SEBAGAI SUMBER BELAJAR BIOLOGI)

SKRIPSI

Oleh:

YUSNIDA ZULFA

201410070311064

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2019

ii

PENGARUH JENIS TANAMAN AIR DAN LAMA PERENDAMAN

TERHADAP PENYERAPAN LOGAM TIMBAL (Pb)

(DIMANFAATKAN SEBAGAI SUMBER BELAJAR BIOLOGI)

SKRIPSI

Diajukan Kepada Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Muhammadiyah Malang

sebagai Salah Satu Prasyarat untuk Mendapatkan Gelar Sarjana

Pendidikan Biologi

Oleh:

YUSNIDA ZULFA

201410070311064

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2019

iii

iv

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur Kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, taufiq, hidayah,

serta inayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

“Pengaruh Jenis Tanaman Air dan Lama Perendaman terhadap Penyerapan

Logam Timbal (Pb) (Dimanfaatkan sebagai Sumber Belajar Biologi)”. Shalawat

dan salam semoga tercurahkan kepada teladan kita Sang Pelopor Ilmu

Pengetahuan untuk membaca tanda-tanda kekuasaan-Nya, Nabi Muhammad

SAW.

Selama proses penyusunan hingga selesainya skripsi ini penulis telah

banyak mendapat bantuan, bimbingan, pengarahan dan motivasi dari berbagai

pihak. Oleh karena itu penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada:

1. Bapak Dr. Poncojari Wahyono, M. Kes., selaku Dekan Fakultas Keguruan

dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Malang.

2. Ibu Dra. Iin Hindun, M.Kes., selaku ketua Program Studi Pendidikan Biologi

FKIP UMM.

3. Bapak Husamah, M.Pd., selaku Sekretaris Program Studi Pendidikan Biologi

FKIP UMM.

4. Ibu Dra. Siti Zaenab, M.Kes., selaku pembimbing I yang telah memberikan

bimbingan dan motivasi dalam penyusunan skripsi ini.

5. Ibu Dr. Dra. Elly Purwanti, M.P., selaku pembimbing II yang telah banyak

memberikan bimbingan dan motivasi dalam penyusunan skripsi ini.

6. Bapak/Ibu Dosen Pendidikan Biologi FKIP Universitas Muhammadiyah

Malang yang telah memberikan bekal ilmu dan pengetahuan selama kuliah.

7. Ayahanda Nur Hasim dan Mama Sholeha (alm) serta Ibu Layinah atas segala

kasih sayang, pengorbanan serta doa yang tiada batasnya sepanjang masa.

8. Pamanku Saifudin, S.P. dan bibiku Nurul Holida yang selalu mendukung

serta mendoakan tiada batas selama ini.

9. Adikku tercinta Ikrimatul Alfani, S.Pd. dan Dimas yang selalu setia dalam

memberikan dukungan dan motivasi selama ini.

10. Temanku Riyan Alfi Maulana, S.Kom. yang selalu setia memberikan

dukungan dan motivasi serta doa selama ini.

11. Saudara-saudara dan teman-teman serta orang-orang terkasih atas segala

dukungan dan doa selama ini.

12. Pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

x

Semoga Allah SWT memberikan balasan yang berlipat ganda. Akhirnya tak

ada gading yang tak retak, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum

sempurna dan banyak kekurangan. Oleh karena itu diharapkan kritik dan saran

yang konstruktif. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pengembangan

IPTEK di Indonesia.

Malang, 14 Januari 2019

Penulis,

Yusnida Zulfa

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL .......................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................... iii

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... iv

SURAT PERNYATAAN KEASLIAN .................................................................. v

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ..................................................... vi

ABSTRAK ............................................................................................................ vii

ABSTRACT .......................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ........................................................................................... ix

DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiv

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xv

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xvi

BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................... 6

1.3 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 7

1.4 Manfaat Penelitian .................................................................................... 7

1.5 Ruang Lingkup Penelitian ......................................................................... 8

BAB II. KAJIAN PUSTAKA .............................................................................. 10

2.1 Tinjauan tentang Pistia stratiotes .............................................................. 10

2.1.1 Klasifikasi Pistia stratiotes .............................................................. 10

2.1.2 Morfologi Pistia stratiotes ............................................................... 10

2.2 Tinjauan tentang Salvinia molesta ............................................................. 11

2.2.1 Klasifikasi Salvinia molesta ............................................................. 11

2.2.2 Morfologi Salvinia molesta .............................................................. 12

2.3 Tinjauan tentang Azolla microphylla ......................................................... 13

2.3.1 Klasifikasi Azolla microphylla ......................................................... 13

2.3.2 Morfologi Azolla microphylla .......................................................... 13

2.4 Tinjauan tentang Logam Pb ....................................................................... 14

2.4.1 Karakteristik Logam Pb ....................................................................... 14

2.4.2 Dampak Logam Pb terhadap Lingkungan ............................................ 14

2.5 Proses Penyerapan Logam Berat oleh Tanaman ......................................... 15

2.6 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Penyerapan ........................................ 17

2.7 Akumulasi Logam Berat pada Tanaman .................................................... 18

2.8 Fitoremediasi ............................................................................................ 19

2.9 Tinjauan tentang Sumber Belajar ............................................................... 20

2.9.1 Pengertian Sumber Belajar............................................................... 20

xii

2.9.2 Macam-Macam Sumber Belajar ....................................................... 21

2.9.3 Fungsi Sumber Belajar..................................................................... 22

2.9.4 Pemanfaatan Hasil Penelitian sebagai Sumber Belajar ..................... 23

2.10 Handout sebagai Sumber Belajar ............................................................. 24

2.10.1 Spesifikasi Handout ....................................................................... 25

2.10.2 Langkah Penyusunan Handout ....................................................... 25

2.11 Kerangka Konsep .................................................................................... 26

2.12 Hipotesis Penelitian ................................................................................. 27

BAB III. METODE PENELITIAN ..................................................................... 28

3.1 Jenis Penelitian .......................................................................................... 28

3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ..................................................................... 28

3.3 Populasi, Sampel, dan Teknik Sampling .................................................... 28

3.3.1 Populasi ........................................................................................... 28

3.3.2 Sampel ............................................................................................ 28

3.3.3 Teknik Sampling ............................................................................. 29

3.4 Variabel Penelitian .................................................................................... 29

3.4.1 Jenis Variabel .................................................................................. 29

3.4.2 Definisi Operasional Varibel............................................................ 30

3.5 Prosedur Penelitian .................................................................................... 31

3.5.1 Persiapan Penelitian ......................................................................... 31

3.5.2 Rancangan Percobaan ...................................................................... 34

3.5.3 Pelaksanaan dan Alur Penelitian ...................................................... 35

3.6 Teknik Pengumpulan Data ........................................................................ 36

3.7 Teknik Analisis Data ................................................................................. 37

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 38

4.1 Hasil Penelitian ......................................................................................... 38

4.2 Hasil Analisis Data .................................................................................... 41

4.2.1 Uji Normalitas ................................................................................. 41

4.2.2 Uji Homogenitas .............................................................................. 41

4.2.3 Uji Analisis Varians Dua Jalur (Two Way ANOVA) ....................... 42

4.2.4 Uji Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) ................................... 42

4.3 Pembahasan .............................................................................................. 43

4.3.1 Analisis Pengaruh Jenis Tanaman Air terhadap Penyerapan Logam

Timbal (Pb) ..................................................................................... 43

4.3.2 Analisis Pengaruh Lama Perendaman terhadap Penyerapan Logam

Timbal (Pb) ..................................................................................... 46

4.3.3 Analisis Interaksi Jenis Tanaman Air dan Lama Perendaman

terhadap Penyerapan Logam Timbal (Pb) ........................................ 47

4.4 Pemanfaatan Hasil Penelitian sebagai Sumber Belajar Biologi ................. 48

4.5 Pengembangan Penelitian dalam RPP ....................................................... 53

4.5.1 Seleksi Materi ................................................................................. 53

4.5.2 Perancangan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) ................. 54

xiii

4.5.3 Rancangan Kegiatan Belajar Mengajar ........................................... 56

4.5.4 Evaluasi Proses dan Hasil Kegiatan Belajar Mengajar ..................... 58

4.6 Kerangka Handout sebagai Hasil Penelitian ............................................. 58

BAB V. PENUTUP............................................................................................... 62

5.1 Kesimpulan ................................................................................................. 62

5.2 Saran ........................................................................................................... 62

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 64

LAMPIRAN ........................................................................................................ 69

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

3.1 Alat Penelitian................................................................................................. 31

3.2 Bahan Penelitian ............................................................................................. 31

3.3 Rancangan Faktorial........................................................................................ 34

4.1 Kadar Logam Timbal pada Perlakuan Jenis Tanaman Air dan Lama

Perendaman .................................................................................................... 38

4.2 Rerata Penyerapan Logam Timbal pada Jenis Tanaman Air dan Lama

Perendaman .................................................................................................... 39

4.3 Uji Normalitas Jenis Tanaman Air dan Lama Perendaman terhadap

Penyerapan Logam Timbal (Pb) ...................................................................... 41

4.4 Uji Homogenitas Jenis Tanaman Air dan Lama Perendaman terhadap

Penyerapan Logam Timbal (Pb) ...................................................................... 41

4.5 Hasil Uji analisis Varians Dua Jalur Penyerapan Logam Timbal ..................... 42

4.6 Uji Duncan pada Jenis Tanaman Air ............................................................... 42

4.7 Uji Duncan pada Lama Perendaman ................................................................ 43

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Pistia stratiotes ............................................................................................... 10

2.2 Salvinia molesta .............................................................................................. 12

2.3 Azolla microphylla .......................................................................................... 13

2.4 Kerangka Konsep Penelitian............................................................................ 26

3.1 Rumus Konsentrasi Limbah Buatan ................................................................ 32

3.2 Rumus Pengulangan ........................................................................................ 35

4.1 Rata-Rata Penyerapan Logam Timbal Berdasarkan Jenis Tanaman Air dan

Lama Perendaman ........................................................................................... 39

4.2 Jenis Tanaman Air yang Digunakan dalam Penelitian, yaitu (a) Pistia

stratiotes, (b) Salvinia molesta, dan (c) Azolla microphylla ............................ 40

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

Lampiran 1 Dokumentasi Penelitian ....................................................................... 69

Lampiran 2 Hasil Analisis Data ............................................................................. 77

Lampiran 3 Instrumen Pengumpulan Data.............................................................. 81

Lampiran 4 Instrumen Evaluasi .............................................................................. 81

Lampiran 5 Hasil Uji Timbal ................................................................................. 83

Lampiran 6 Lembar Persetujuan Judul Skripsi ....................................................... 86

Lampiran 7 Biro Skripsi ......................................................................................... 87

Lampiran 8 Surat Keterangan Laboratorium MIPA ................................................ 88

Lampiran 9 Surat Izin Penelitian ............................................................................ 89

Lampiran 10 Surat Izin Penelitian .......................................................................... 90

Lampiran 11 Surat Pengantar Prodi Pendidikan Biologi ......................................... 91

64

DAFTAR PUSTAKA

Ambarwati, Y., & Bahri, S. (2018). Review : Fitoremidiasi limbah logam berat

dengan tumbuhan akar wangi (Vetiveria zizanioides L). Analytical and

Environmental Chemistry, 3(2), 139–147.

Arifin, M. Y., & Goang, M. A. (2018). Penyerapan senyawa merkuri (Hg) di

karamba jaring apung oleh tanaman azolla dengan kepadatan berbeda.

Jurnal Akuakultur Sungai dan Danau, 3(1), 35–42.

Astuti, L. P., & Indriatmoko. (2018). Kemampuan beberapa tumbuhan air dalam

menurunkan pencemaran bahan organik dan fosfat untuk memperbaiki

kualitas air. Jurnal Teknik Lingkungan, 19(2), 183–190.

Budiastuti, P., Raharjo, M., & Dewanti, nikie A. Y. (2016). Analisis pencemaran

logam berat timbal di badan sungai Babon kecamatan Genuk Semarang.

Jurnal Kesehatan Masyarakat, 4(5), 119–125. Retrieved from

http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/jkm.

Cahyanto, T., Sudjarwo, T., Widayanti, R., & Shalikha, M. (2017). Pengaruh air

limbah celupan batik di Parakannyasag Tasikmalaya terhadap

pertumbuhan ki apu (Pistia stratiotes L.). Jurnal Biota, 3(2), 76–82.

Caroline, Jenny, & Guido Arron Moa. (2015). Fitoremediasi logam timbal (pb)

menggunakan tanaman melati air (Pchinodorus palaefolius) pada

limbah industri peleburan tembaga dan kuningan. Seminar Nasional

Sains dan Teknologi Terapan III Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya,

ISBN: 978-602-98569-1-0.

Estuningsih, S. P., Juswardi, Yudono, B., & Yulianti, R. (2013). Potensi tanaman

rumput sebagai agen fitoremediasi tanah terkontaminasi limbah minyak

bumi. Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, pp. 365–370.

Hamid, A., & Jailani, M. S. (2016). Pengembangan sumber belajar berbasis

karakter peserta didik (ikhtiar optimalisasi proses pembelajaran

Pendidikan Agama Islam (PAI). Jurnal Pendidikan Islam, 10(2), 176–

192.

Handayanto, E., Nuraini, Y., Muddarisna, N., Syam, N., & Fiqri, A. (2017).

Fitoremediasi dan phytomining logam berat pencemar tanah. Malang:

UB Press.

65

Hardiani, H., Kardiansyah, T., & Sugesty, S. (2011). Bioremediasi logam timbal

(Pb) dalam tanah terkontaminasi limbah sludge industri kertas proses

deinking. Jurnal Selulosa, 1(1), 31–41.

http://doi.org/10.25269/jsel.v1i01.18.

Haryati, M., Purnomo, T., & Kuntjoro, S. (2012). Kemampuan tanaman genjer

(Limnocharis flava (L.) Buch.) menyerap logam berat timbal (Pb) limbah

cair kertas pada biomassa dan waktu pemaparan yang berbeda.

LenteraBio, 1(3), 131–138.

Haryanti, Dede, Dedik Budianta, & Salni. (2013). Potensi beberapa jenis tanaman

hias sebagai fitoremediasi logam timbal (Pb) dalam tanah. Jurnal

Penelitian Sains, 16(2(D)), 52–58.

Herman, Y., Djo, W., Suastuti, D. A., & Suprihatin, I. E. (2017). Fitoremediasi

limbah cair UPT laboratorium analitik Universitas Udayana

menggunakan tanaman eceng gondok (Eichhornia crassipes) ditinjau dari

penurunan nilai COD dan kandungan logam berat Cu dan Cr. Jurnal

Media Sains, 1(2), 63–70.

Hermawati, E., Wiranto, & Solichatun. (2005). Fitoremediasi limbah detergen

menggunakan kayu apu (Pistia stratiotes L.) dan genjer (Limnocharis

flava L.). BioSMART, 7(2), 115–124.

Hidayati, N. (2005). Fitoremediasi dan potensi tumbuhan hiperakumulator.

Hayati, 12(1), 35–40. http://doi.org/10.1016/S1978-3019(16)30321-7.

Hidayati, N. (2013). Mekanisme fisiologis tumbuhan hiperakumulator logam

berat. Jurnal Teknik Lingkungan, 14(2), 75–82.

Irawanto, R. (2010). Fitoremidiasi lingkungan dalam taman Bali. Local Wisdom-

Jurnal Ilmiah Online, 2(4), 29–35. Retrieved from

http://www.krpurwodadi.lipi.go.id/publikasi/fitoremidiasi.pdf.

Irawanto, R., & Baroroh, F. (2017). Kemampuan tumbuhan akuatik Salvinia

molesta dan Pistia stratiotes sebagai fitoremediator logam berat

tembaga. Prosiding Seminar Nasional Masyarakat Biodiversitas

Indonesia, ISSN: 2407–8050, pp. 438–445.

http://doi.org/10.13057/psnmbi/m030324.

Irawanto, R., & Mangkoedihardjo, S. (2015). Fitoforensik logam berat (Pb dan

Cd) pada tumbuhan akuatik (Acanthus ilicifolius dan Coix lacryma-jobi).

Jurnal Purifikasi, 12(1).

Irhamni, Pandia, S., Purba, E., & Hasan, W. (2017). Kajian akumulator beberapa

tumbuhan air dalam menyerap logam berat secara fitoremediasi. Jurnal

66

Teknik Lingkungan, 1(2).

Jamil, Amalia, Darundiati, Yusniar H., & Dewanti, Nike A.Y. (2016). Pengaruh

variasi lama waktu kontak dan jumlah tanaman kayu apu (Pistia

stratiotes) terhadap penurunan kadar cadmium (Cd) limbah cair batik

home industry "x" di Magelang. Jurnal Kesehatan Masyarakat, 4(4),

763-770.

Kumari, S., Kumar, B., & Sheel, R. (2017). Biological control of heavy metal

pollutants in water by Salvinia molesta. International Journal of Current

Microbiology and Applied Sciences, 6(4), 2838–2843.

http://doi.org/10.20546/ijcmas.2017.604.325

Mohamad, E. (2013). Pengaruh variasi waktu kontak tanaman bayam duri

terhadap adsorpsi logam berat kadmium (Cd). Jurnal Entropi, 7(1), 562–

571.

Nurfitri, A., & Rachmatiah, I. (2010). Pengaruh kerapatan tanaman kiapu (Pistia

stratiotes L.) terhadap serapan logam Cu pada air. Jurnal Teknik

Lingkungan, 16(1), 42–51.

Nurlina, Suhadiyah, S., & Umar, M. R. (2016). Akumulasi logam berat besi (Fe)

pada kiapu Pistia stratiotes L. dari air sumur sekitar workshop UNHAS.

Prosiding Seminar Nasional from Basic Science to Comprehensive

Education, ISBN: 978-602–72, pp. 151–155.

Oktavia, Z., Budiyono, & Dewanti, N. A. Y. (2016). Pengaruh variasi lama

kontak fitoremediasi tanaman kiambang (Salvinia molesta) terhadap

kadar kadmium (Cd) pada limbah cair home industry batik “x”

Magelang. Jurnal Kesehatan Masyarakat, 4(2), 238–246.

Paulus, J. M. (2010). Pemanfaatan azolla sebagai pupuk organik pada budidaya

padi sawah. Warta Wiptek, 36, 68–72. Retrieved from

http://repo.unsrat.ac.id/674/1/WARTA_-_WIPTEK_2_.pdf.

Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor 5 tahun 2014

tentang Baku Mutu Air Limbah.

Prastowo. 2011. Panduan kreatif membuat bahan ajar inovatif. Yogyakarta: Diva

Press.

Purwanto, K., & Rahmawati, A. (2017). Pengembangan handout untuk siswa

kelas v SDN 14 Koto Baru pada materi bermain drama. Jurnal Tarbiyah,

24(1).

Putranto, T. T. (2011). Pencemaran logam berat merkuri (Hg) pada air tanah.

67

Teknik, 32(1), 62–71.

Rahmi, R., & Sajidah. (2017). Pemanfaatan adsorben alami (biosorben) untuk

mengurangi kadar timbal (Pb) dalam limbah cair. Prosiding Seminar

Nasional Biotik, ISBN: 978-602–60, pp. 271–279.

Rijal, M. (2014). Studi morfologi kayu apu (Pistia stratiotes) dan kiambang

(Salvinia molesta). Jurnal Biology Science, 3(2), 94–105.

Sari, E. M., Hanifah, A. T., & Kartika, G. F. (2010). Potensi tanaman azolla

(Azolla pinnata) sebagai fitoremediator ion timbal (ii), ion kadmium (ii)

dan ion kromium (vi), 14(1), 1–8.

http://doi.org/10.1093/icb/icy006/4989945.

Sheel, R., Anand, M., & Nisha, K. (2013). Phytoremediation of heavy metals (Zn

and Pb) and its toxicity on Azolla filiculoides. International Journal of

Science and Research, 4(7), 2013–2016.

Situmorang, R. P. (2016). Analisis potensi lokal untuk mengembangkan bahan

ajar biologi di SMA Negeri 2 Wonosari. Jurnal Pendidikan Sains, 4(1),

51–57.

Sudjana, B. (2014). Penggunaan azolla untuk pertanian berkelanjutan. Jurnal

Ilmiah Solusi, 1(2), 72–81.

Sugiyono. (2015). Metode penelitian pendidikan. Bandung: Alfabeta.

Sukarjo, W Purbalisa, C.O. Handayani, & E.S. Harsanti. (2019). Penilaian resiko

kontaminasi logam berat di lahan sawah dan tanaman padi di DAS

Brantas, kabupaten Jombang. Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan,

6(1), 1033–42.

Supriadi. (2015). Pemanfaatan sumber belajar dalam proses pembelajaran.

Lantanida Journal, 3(2).

Syauqiah, I., Amalia, M., & Kartini, H. A. (2011). Analisis variasi waktu dan

kecepatan pengaduk pada proses adsorpsi limbah logam berat dengan

arang aktif. INFO TEKNIK, 12(1), 11–20.

Uyun, Q., Holisin, I., & Kristanti, F. (2017). Pengembangan media handout

segitiga dengan model problem based instruction. Journal of

Mathematics, Science, and Technology, 2(1), 115–128.

Vesely, T., Neuberg, M., Trakal, L., Szakova, J., & Tlustoa, P. (2011). Water

lettuce Pistia stratiotes L. response to lead toxicity. Water Air Soil Pollut.

68

Warsita, Bambang. (2008). Teknologi pembelajaran: landasan dan aplikasinya.

Jakarta: Rineka Cipta.

Wulandari, S., Suarsini, E., & Ibrohim. (2016). Pemanfaatan sumber belajar

handout bioteknologi lingkungan untuk meningkatkan pemahaman

konsep mahasiswa S1 Universitas Negeri Malang. Jurnal Pendidikan,

1(5), 881–884.

Yabanh, M., Yozukmaz, A., & Sel, F. (2014). Heavy metal accumulation in the

leaves, stem and root of the invasive submerged macrophyte

Myriophyllum spicatum l. (haloragaceae): an example of kadın creek

(Mugla, Turkey). Brazilian Archives of Biology and Technology, 57(3),

434–440.

Yuliani, D. E., Sitorus, S., & Wirawan, T. (2013). Analisis kemampuan kiambang

(Salvinia molesta) untuk menurunkan konsentrasi ion logam Cu (ii) pada

media tumbuh air. Jurnal Kimia Mulawarman, 10(2), 68–73.