Pengaruh Penambahan Glycine Max pada Penyisihan Nitrogen dalam Constructed Wetland Tipe Subsurface Horizontal Flow, Taskiaturrizki., JTL Vol. 7 No. 3 Juni 2016, 117 - 124

## PENGARUH PENAMBAHAN GLYCINE MAX PADA PENYISIHAN

## NITROGEN DALAM CONSTRUCTED WETLAND TIPE

## SUBSURFACE HORIZONTAL FLOW

## Tazkiaturrizki
Jurusan Teknik Lingkungan, FALTL, Universitas Trisakti, Jl Kyai Tapa No.1, Jakarta 11440, Indonesia
tazkia.fatah@trisakti.ac.id

## Abstrak
Constructed wetland merupakan salah satu alternatif pengolahan limbah yang tepat guna mencapai kualitas air  yang  diinginkan  sehingga  dapat  dimanfaatkan  secara  berkelanjutan.  Berdasarkan  penelitian  terdahulu, constructed  wetland mampu  mengolah  efluen  IPAL  sehingga  kualitas  air  yang  dihasilkan  lebih  baik. Penggunaan Typha  latifolia dapat  menyisihkan  COD  dan  BOD  dengan  efisiensi  tertinggi  dan  dilengkapi dengan aerasi pada ketebalan media 40 cm dan waktu kontak 2 hari. Sedangkan untuk parameter ammonium, NTK, dan fosfat efisiensi penyisihannya lebih baik jika menggunakan Scirpus grossus dengan penambahan aerasi, ketebalan media 50 cm dan waktu kontak 2 hari. Penelitian lain, dengan mengkombinasikan tanaman leguminosa  yaitu Glycine  max (kedelai)  diduga  berpengaruh  terhadap  jumlah  bakteri  yang  menjadi  lebih banyak  dan  bersimbiosis  mutualisme  dengan  akar  kedelai  sehingga  dapat  meningkatkan  fiksasi  nitrogen. Namun,  untuk  penyisihan  nitrogen  belum  dapat  disisihkan  dengan  baik.  Pada  penelitian  ini,  dilakukan modifikasi wetland yaitu  dengan  membagi  pengolahan  menjadi  dua  tahap  yaitu  tahap  I  penyisihan BOD/COD  dengan  menggunakan  tanaman Typha  latifolia dan  tahap  II  penyisihan  nitrogen  dengan menggunakan  tanaman Scirpus  grossus yang  selanjutnya  dilakukan  penambahan  tanaman Glycine  max dengan  total  waktu  detensi  selama  5  hari . Dengan  modifikasi wetland ini  terjadi  peningkatan  efisiensi penyisihan nitrogen mencapai 95%.

## Abstract
The Effect of Addition Glycine Max to Remove Nitrogen In Constructed Wetland Type Of Subsurface Horizontal  Flow. Constructed  wetland  is  one  of  proper  wastewater  treatment  alternatives  to  achieve  the desired water quality that can be utilized in a sustainable manner. Based on previous research, a constructed wetland is able to process so that the WWTP effluent water quality is better. The use of Typha latifolia can be set aside COD and BOD with the highest efficiency and is equipped with aeration in media thickness of 40 cm and the contact time of 2 days. As for the parameters of ammonium, NTK, and phosphate, removal efficiency  is  better  using  Scirpus  grossus  with  the  addition  of  aeration,  media  thickness  of  50  cm  and  a contact time of 2 days. Another study, by combining the legume plant Glycine max (soybean) was thought to affect the amount of bacteria that are becoming more and mutualistic symbiosis with soybean roots so as to enhance nitrogen fixation. However, for nitrogen can not be remove as well. In this study, modification of wetland  that  is  by  dividing  the  processing  into  two  steps,  namely  step  I  removal  of  BOD  /  COD  Typha latifolia by use of plant and step II of nitrogen removal using grossus Scirpus plants are then performed with the addition of plants Glycine max total detention time for 5 days. With this modification increases wetland nitrogen removal efficiency reach 95%.
Keywords : Constructed wetland, removal, Nitrogen, continue feeding

## 1. Pendahuluan
Salah satu kebutuhan pokok manusia dan makhluk
hidup  lainnya  adalah  air.  Namun,  tingginya aktivitas  manusia  baik  dari  sektor  domestik maupun  sektor  komersil  seperti  industri  telah
Pengaruh Penambahan Glycine Max pada Penyisihan Nitrogen dalam Constructed Wetland Tipe Subsurface Horizontal Flow,
Taskiaturrizki., JTL Vol. 7 No. 3 Juni 2016, 117 - 124
mengakibatkan  kelangkaan  air  bersih  akibat pencemaran air.
Saat  ini,  instalasi  pengolahan  air  limbah  (IPAL) bertujuan  untuk  mengolah  air  limbah  (Peraturan Pemerintah  No.  82  Tahun  2001  tentang Pengelolaan  Kualitas  Air  dan  Pengendalian Pencemaran  Air).  Adanya  laju  pertumbuhan penduduk
yang pesat mengakibatkan meningkatnya  laju  konsumsi  air  serta  aktivitas manusia yang
merugikan lingkungan mengakibatkan  sumber  air  baku  mengalami penurunan  kualitas  dan  kuantitas.  Dengan demikian,  menuntut  agar  adanya  pengolahan  air limbah  yang  dilengkapi  dengan  teknologi  daur ulang limbah sehingga air yang telah diolah dapat dimanfaatkan  kembali  (non  konsumsi)  yaitu kualitas  air  mencapai  kelas  3  (PP  No.82/2001). IPAL domestik yang efluennya dapat dimanfaatkan  untuk  teknologi  daur  ulang  limbah adalah  IPAL  Bojongsoang  yang  melayani  limbah domestik Kota Bandung wilayah timur dan tengah selatan dengan kapasitas pelayanan 596.556 jiwa.
Salah  satu  usaha  mencapai  kualitas  air  yang diinginkan  sehingga  dapat  dimanfaatkan  secara berkelanjutan adalah pengolahan limbah. Berdasarkan  karakteristik  air  limbah  domestik yang  banyak  mengandung  bahan  organik,  jenis alternatif sistem pengolahan limbah secara biologis dapat  menjadi  pilihan  utama.  Salah  satu  alternatif yang  dapat  digunakan  adalah wetland.  Wetland merupakan  teknologi  pengolahan  air  limbah dengan menggunakan lahan basah yang terdiri dari vegetasi  dan  mikroorganisme  yang  secara bersamaan dapat menyisihkan parameter pencemar air  buangan.  Teknologi wetland dipilih  untuk menangani permasalahan limbah domestik dikarenakan  teknologi  ini  merupakan  teknologi yang murah biayanya, tidak memerlukan teknologi canggih  untuk  mengoperasikannya,  dan  tidak memerlukan operator khusus dalam mengoperasikannya (Al-Omari [1]).
Berdasarkan  literatur  lainnya,  Kaldec  dan  Knight [2]  menunjukkan  bahwa  total  penyisihan  awal fosfor  dari  sistem wetland sering  mencapai  angka 90%  namun  kemampuan  penyisihannya  menurun setelah  beberapa  tahun  karena  adanya blocking dari  adsorpsi  substrat  mineral  (Zemanova  [3]). Sedangkan  untuk  penyisihan  nitrogen  dari  hasil penelitian yang sebelumnya menunjukkan efisiensi sebesar  47,8  –  67,8  %  (Zemanova,  [3])    yang serupa  dengan  hasil  penelitian  oleh  Vymazal (1996) dan Song et al. (2006) dalam Vymazal [4] dengan menggunakan tanaman akuatik. Penggunaan tanaman dan kehadiran mikroba tentu memiliki  peranan  penting  dalam  proses  degradasi senyawa  N  dan  P.  Huett et al  (2005)  dalam
Zemanova  [3]  juga  menjelaskan  bahwa  efisiensi penyisihan  N  dengan wetland yang  tidak menggunakan tanaman lebih kecil jika dibandingkan  dengan  yang  ditanami  tanaman karena adanya nitrifying bacteria pada permukaan akar.  P  Kemp  et  al  [5]  juga  menjelaskan  pada penelitiannya  bahwa  proses  penyisihan  N  akan lebih  baik  jika  dilakukan  dengan  2  tahapan penyisihan.  Davidson  dan  Stahl  (2000)  dan Stottmeister  [6]  menyebutkan  terdapat  korelasi yang baik pada penyisihan N dengan penyisihan P pada reaktor constructed wetland .
Beberapa  penelitian  telah  dilakukan  sebelumnya terkait  dengan  efektivitas  penyisihan  pencemar dengan  menggunakan wetland .  Berdasarkan penelitian  pertama,  waktu  kontak  memberi pengaruh dalam meningkatkan efisiensi penyisihan setiap  parameter  (waktu  kontak  optimum  yaitu  5 hari),  aerasi  dibuktikan  dapat  meningkatkan efisiensi  untuk  parameter  COD,  BOD,  fosfat, ammonium,  dan  nitrit  (Panelin  [7]).  Penelitian kedua, diperoleh hasil bahwa Typha latifolia dapat menyisihkan COD, BOD dengan efisiensi tertinggi dan  dilengkapi  dengan  aerasi  pada  ketebalan media 40 cm dan waktu kontak 2 hari. Sedangkan untuk  parameter  ammonium,  NTK,  dan  fosfat efisiensi penyisihannya lebih baik jika menggunakan Scirpus grossus dengan
penambahan  aerasi,  ketebalan  media  50  cm  dan waktu kontak 2 hari (Rinarti [8]). Penelitian ketiga, dengan  mengkombinasikan  tanaman  leguminosa yaitu Glycine  max (kedelai)  diduga  berpengaruh terhadap  jumlah  bakteri  yang  menjadi  lebih banyak  dan  bersimbiosis  mutualisme  dengan  akar kedelai  sehingga  dapat  meningkatkan  fiksasi nitrogen (Puspita, 2011).
Dari  ketiga  penelitian  terdahulu,  penyisihan parameter  nitrogen  dan  fosfat  belum  memberikan hasil  yang  optimal,  efisiensi  penyisihan  yang diperoleh masih rendah yaitu 50-60%. Oleh sebab itu,  pada  penelitian  ini  akan  dilakukan  modifikasi wetland dengan  menggunakan  kondisi  optimum pada  beberapa  penelitian  terdahulu  seperti  rasio volume dan luas permukaan optimum, penambahan  aerasi,  serta  menambahkan  tanaman leguminosa  ( Glycine  max )  agar  penyisihan nitrogen dan fosfat dapat ditingkatkan.
Dalam penyisihan parameter nitrogen terjadi suatu proses  transformasi  senyawa-senyawa  nitrogen yang  sangat  dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor seperti  keberadaan  oksigen,  mikroba  dan  bakteri. Selanjutnya  akan  dibahas  penyisihan  senyawa nitrogen pada wetland.
Pengaruh Penambahan Glycine Max pada Penyisihan Nitrogen dalam Constructed Wetland Tipe Subsurface Horizontal Flow, Taskiaturrizki., JTL Vol. 7 No. 3 Juni 2016, 117 - 124

## 2. Metodologi
Penelitian ini difokuskan pada kinerja constructed wetland dalam  menyisihkan  nitrogen  dan  fosfat dari pengolahan effluen IPAL Bojongsoang. Detail langkah  penelitian  dapat  dilihat  pada  diagram  alir pada Gambar 1.
.
Gambar 1. Diagram alir penelitian
Identifikasi  masalah  merupakan  tahapan  awal sebelum dilakukan penelitian. Identifikasi masalah dititikberatkan  pada  penyisihan  nitrogen  pada tahap  II  setelah  karbon  disisihkan  pada  tahap  I dengan menggunakan constructed wetland.
Tahap  pertama  dalam  penelitian  ini  adalah penyiapan  dan  pembuatan  reactor wetland sistem horizontal  subsurface  flow dengan  umpan menerus . Reaktor  dibagi  menjadi  tiga  zona  yaitu zona inlet, zona pengolahan, dan zona outlet. Zona inlet dan outlet diisi dengan kerikil berdiameter 2- 3  cm.  Sedangkan  zona  pengolahan  diisi  dengan media  tanah,  pasir,  kerikil,  dan  tanaman.  Variasi yang  digunakan  dapat  dilihat  pada  Tabel  1.  Pada zona outlet dibuat lubang outlet dengan ketinggian 10  cm  dari  dasar  reaktor.  Kemiringan  setiap reaktor  1-2%.  Sistem  aerasi  menggunakan  pipa berbahan  dasar  PVC.  Tanaman  yang  digunakan adalah Typha  latifolia,  Scirpus  grossus, dan Glycine max dengan jarak tanam antara 1 rumpun adalah  15  cm  x  15  cm.  Tanaman  merupakan bagian penting dalam proses penyisihan pencemar karena  kemampuan  adsorpsi  yang  dimiliki  oleh akar,  daun,  batang  serta  merupakan  media perlekatan  mikroorganisme  (Hadad  et  al,  [9]). Desain  reaktor constructed  wetland dapat  dilihat pada Gambar 2.
Setelah  reaktor  selesai  diisi  dengan  media,  tahap selanjutnya  adalah  penjenuhan  yang  dilakukan dengan mengalirkan air bersih hingga tanah jenuh dan  tidak  akan  mengalami  penurunan  lagi  selama pengoperasian wetland. Setelah  media  jenuh dilakukan  penanaman  dan  aklimatisasi  tanaman, Aklimatisasi  tanaman  dilakukan  dalam  waktu  10 hari.
Gambar 2. Skema reaktor constructed wetland
Identifikasi Masalah Penyiapan dan Pembuatan Reaktor (Alat dan Bahan) Penjenuhan Pengoperasian Reaktor Studi Literatur Pengambilan Sampel
Analisis Laboratorium Kesimpulan Analisa dan Pembahasan Aklimatisasi
Pengaruh Penambahan Glycine Max pada Penyisihan Nitrogen dalam Constructed Wetland Tipe Subsurface Horizontal Flow, Taskiaturrizki., JTL Vol. 7 No. 3 Juni 2016, 117 - 124
Tabel 1. Variasi percobaan Perlakuan Reaktor Tanaman yang digunakan Waktu Detensi (hari) Ketebalan Media (cm) Tahap I Dengan Aerasi Typha latifolia (T1) 2 40 (M1) Tahap II Dengan Aerasi Scirpus grossus (T2) + Glycine max (T3) 2 30 (M2) Scirpus grossus 2 30 Tanpa Aerasi Scirpus grossus + Glycine max 2 30 Parameter yang akan diamati BOD, COD, TSS, Nitrogen (NTK, Nitrat, Nitrit), pH, Temperatur Volume reactor V1 = (70 × 50 × 40) cm 3 ; V2 = (40 × 30 × 30) cm 3 ; V3 = (35 × 32 × 30) cm 3
Tabel 2. Parameter dan metode pengukuran
Setelah  tahap  penyiapan  reaktor  selesai, selanjutnya
reaktor siap untuk
dioperasikan.Influen  yang  digunakan  berasal  dari kolam  maturasi  IPAL  Bojongsoang.  Dalam pengoperasian reaktor dilakukan variasi konsentrasi.  Variasi  pada  penelitian  ini  dapat dilihat pada Tabel 1.
Pengambilan  sampel  dilakukan  dengan  metode grab  sampling (sampel  sesaat).  Sampel  diambil pada  titik  inlet  (influen)  dan  outlet  (efluen)  pada masing-masing  reaktor wetland setiap  hari  untuk analisa COD. Sedangkan untuk parameter lainnya diambil  pada  saat  kondisi  tunak,  yaitu  pada  saat nilai  efisiensi  untuk  parameter  COD  telah stabil.Tahap selanjutnya adalah analisa laboratorium,  parameter  kunci  untuk  mengukur kualitas  air  hasil  olahan  terdiri  dari  parameter fisik  dan  kimia.  Tabel  2  di  atas    menunjukkan parameter  yang  dianalisa  beserta  metode pengukurannya.
Data  yang  diperoleh  dari  hasil  analisa laboratorium kemudian dianalisa dengan membuat  tabulasi  secara  kualitatif.  Efisiensi penyisihan  konsentrasi  pencemar  ( O) dapat
dihitung  dengan  menggunakan  persamaan  (1) berikut:
O = QRSQT QR U100 % (1)
C 0 =  Konsentrasi pada inlet (mg/l)
C e =  Konsentrasi pada outlet (mg/l)

## 3. Hasil dan Pembahasan
Subsurface  constructed  wetland merupakan alternatif  yang  tepat  dalam  mengolah  air  limbah domestik.  Air  limbah  yang  digunakan  pada penelitian  ini  berasal  dari  kolam  maturasi  IPAL Bojongsoang.  Kolam  maturasi  merupakan  unit pengolahan limbah terakhir di IPAL Bojongsoang,  sehingga  air  yang  diambil  dari kolam  maturasi  ini  merupakan  efluen  dari  hasil pengolahan  air  limbah  di  IPAL  Bojongsoang. Pada  tahap  awal  analisa  laboratorium  dilakukan karakterisasi  efluen  IPAL  Bojongsoang  yang digunakan  sebagai  limbah  yang  akan  diolah dengan constructed  wetland. Data  karakteristik efluen  IPAL  Bojongsoang  dapat  dilihat  pada Tabel 3.
Parameter Metode Pengukuran Frekuensi Pengukuran pH pH meter Setiap hari Temperatur Termometer COD COD Mikro
BOD Titrasi Winkler
Saat kondisi tunak Total Solid Gravimetri Ammonium Nessler-Spectrofotometri Nitrit Diazotasi-Spectrofotometri Nitrat Brucin-Spectrofotometri NTK Desktruksi-Destilasi-Titrasi
Pengaruh Penambahan Glycine Max pada Penyisihan Nitrogen dalam Constructed Wetland Tipe Subsurface Horizontal Flow, Taskiaturrizki., JTL Vol. 7 No. 3 Juni 2016, 117 - 124
Proses  yang  terjadi  pada subsurface  constructed wetland adalah:  air  limbah  efluen  IPAL Bojongsoang  dialirkan  ke  inlet,  kemudian mengalir  melalui  subsurface  dan  mengalami kontak  dengan  sistem  perakaran  tanaman  dan terdapan  zona  mikoorganisme  anaerob  dan  aerob yang  hidup  pada  media wetland .  Kemudian  air mengalir  keluar  melalui  outlet,  reaksi  biokimia terjadi selama proses yang dapat menyisihkan dan mentransformasi  senyawa  kimiayang  ada  dalam air limbah. Apabila alirannya sudah tetap ( fixed ), kenaikan  evapotransprasi  meningkatkan  waktu detensi kontaminan dalam media, sehingga waktu yang  dimiliki  untuk  transformasi,  degradasi,dan mekanisme penyisihan semakin meningkat.
Dari data yang diperoleh, akan dilakukan analisis mengenai  transformasi  nitrogen  pada  setiap rangkaian  pengolahan.  Terdapat  tiga  rangkaian pengolahan  yaitu  rangkaian  I  (R1,  R2,  R5), rangkaian II (R1, R3, R6), dan rangkaian III (R1, R4, R7). Pembahasan berikut meliputi parameter- parameter  yang  terkait  dengan  analisa  nitrogen yaitu ammonium, nitrit, nitrat, NTK, dan nitrogen organik.  Parameter  diukur  pada  inlet,  outlet,  dan pada  fraksi  jarak  yang  telah  ditentukan  dari masing-masing  reaktor.  Variasi  yang  dilakukan adalah  rasio  N/P  yaitu  percobaan  1  N/P  =  10, percobaan 2 N/P = 20, dan percobaan 3 N/P = 30.
Nitrogen  merupakan  senyawa  yang  memiliki beberapa variasi tingkat oksidasi di alam. Tingkat oksidasi  ini  berkisar  antara  +5  sampai  -3  yang terdiri  dari  senyawa  nitrogen  organik  dan anorganik.  Tingkat  oksidasi  yang  bervariasi  dari nitrogen ini terbentuk dari siklus alamiah nitrogen yang  terjadi  di  alam.  Dalam  literatur  (Spokas, 2010), laju penyisihan nitrogen memiliki korelasi dengan konsentrasi awal nitrogen di influen.
Bentuk  utama  nitrogen  yang  terdapat  pada wetland antara  lain  ammonium  (NH 4 + ),  nitrit (NO 2 - ), nitrat (NO 3 - ), oksida nitrat (N 2 O), dan gas nitrogen  (N 2 ).  Selain  dari  keempat  bentuk tersebut, nitrogen alam juga dapat diukur melalui parameter NTK yang merupakan gabungan antara nitrogen organik dan ammonia. Dalam penelitian ini,  senyawa  nitrogen  yang  diukur  antara  lain dalam bentuk ammonia, nitrit, nitrat, dan NTK.
Asimilasi nitrogen mencakup perubahan nitrogen anorganik  menjadi  bentuk  nitrogen  organik  yang berfungsi building block sel dan sistesis jaringan. Ammonia  dan  nitrat  adalah  dua  bentuk  utama sumber  nitrogen  untuk  pertumbuhan  biologis. Sumber  nitrogen  yang  lebih  baik  untuk diasimilasi  adalah  ammonia  karena  ammonia lebih  mudah  disisihkan  daripada  nitrat  (Kadlec dan  Knight  [2]).  Berikut  transformasi  nitrogen yang  terjadi  di constructed  wetland dapat  dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3.  Transformasi nitrogen pada constructed wetland (Kemp. et a l [5])
Tabel 3. Karakteristik efluen IPAL Bojongsoang
No Parameter Unit Limbah IPAL Bojongsoang 1 Baku mutu 2 1 pH 8,69-8,78 6-9 2 Temperatur o C 24,3-27,5 - 3 Total solid mg/L 315-380 1400 4 BOD mg/L 15,51-88 6 5 COD total mg/L 28,5714-160 50 6 Total fosfat mg/L 0,3243-1,15 1 7 Nitrat mg/L 0,5129-1,9188 20 8 Nitrit mg/L 0,3974-0,8124 0,06 9 Amonium mg/L 1,4-2,66 - 10 NTK mg/L 6,3-14,7 - 11 Oksigen terlarut mg/L 2,308-4,68 3
1 Karakteristik yang berubah-ubah dikarenakan kondisi cuaca yang berbeda.
2 PP No 82 Tahun 2001 standar kualitas air kelas 3.
Pengaruh Penambahan Glycine Max pada Penyisihan Nitrogen dalam Constructed Wetland Tipe Subsurface Horizontal Flow, Taskiaturrizki., JTL Vol. 7 No. 3 Juni 2016, 117 - 124
Transformasi nitrogen melibatkan peranan mikroorganisme yang melekat pada media wetland dan  akar  tanaman  sebagai biofilm . Biofilm yang terdapat pada wetland sangat penting dalam proses transformasi  dan  degradasi  kontaminan  dalam  air limbah  (Iasur-Kruh  [10]).  Berikut  data  yang diperoleh dari analisa laboratorium terkait dengan parameter nitrogen. Untuk masing-masing rangkaian  reaktor  terdiri  dari  beberapa  titik pengukuran yaitu inlet, outlet dan 3 titik pada zona pengolahan  tahap  I  dan  2  titik  pada  zona pengolahan tahap 2 dan tahap 3.
Amonia  nitrogen  merupakan  senyawa  yang penting  dalam  air  limbah  karena  merupakan bentuk  nitrogen  yang  lebih  dipilih  oleh  tanaman serta  bakteri  sebagai  sumber  nutrisinya.  Dengan demikian  dapat  disimpulkan  bahwa  senyawa  ini merupakan  indikator  keberhasilan  pengolahan  air limbah.  Oleh  sebab  itu,  ammonia  menjadi  salah satu  parameter  untuk  analisa  kandungan  nitrogen pada  efluen constructed  wetland. Berikut  hasil analisa  laboratorium  parameter  ammonia  dapat dilihat pada Gambar 4.
Senyawa  ammonia  di  dalam  air,  dalam  suasana asam  (pH  rendah)  akan  berubah  menjadi ammonium (NH 4 + ).
YZ [ +  Z ; ]  =   YZ ^ _ +  ]Z S
Pada  Gambar  4  dapat  dilihat  penurunan konsentrasi  ammonia  yang  signifikan  dari  titik inlet  hingga  titik  outlet  di  ujung  pengolahan.  Hal ini  disebabkan  kehadiran  bakteri Nitrozomonas yang  akan  mengoksidasi  ammonia  membentuk senyawa nitrit.
2YZ [ +  3] ; →   2Y] ; S +  2Z _ +  2Z ; ]
Gambar 5. Konsentrasi nitrit masing-masing rangkaian (dengan rasio N/P = 10)
Sebagian  ammonia  akan  bertransformasi  menjadi senyawa  nitrit.  Jika  dilihat  dari  masing-masing rangkaian  reaktor,  penyisihan  senyawa  ammonia sangat efektif terjadi pada rangkaian 2 dan 3.
Nitrit  (NO 2 - )  merupakan  senyawa  antara  dalam proses oksidasi nitrogen dari bentuk ammonia (-3) menjadi  nitrat  (+5).  Karena  kondisi  intermediate inilah nitrit di alam bersifat tidak stabil serta biasa ditemukan  dalam  konsentrasi  yang  relatif  kecil. Konsentrasi  nitrit  yang  terukur  dalam  suatu wetland mengindikasikan proses asimilasi nitrogen yang tidak sempurna.
Pada Gambar 5 dapat dilihat, konsentrasi senyawa nitrit  yang  terukur  relatif  kecil  dan  tidak  stabil. Selanjutnya senyawa nitrit akan teroksidasi dengan adanya  bakteri Nitrobacter membentuk  senyawa nitrat.
2Y] ; S +  2] ; →   2Y] [ S
Gambar 4. Konsentrasi ammonia masing-masing rangkaian (dengan rasio N/P = 10)
Gambar 6. Konsentrasi nitrat masing-masing rangkaian (dengan rasio N/P = 10)
Pengaruh Penambahan Glycine Max pada Penyisihan Nitrogen dalam Constructed Wetland Tipe Subsurface Horizontal Flow, Taskiaturrizki., JTL Vol. 7 No. 3 Juni 2016, 117 - 124
Gambar 7. Konsentrasi NTK masing-masing rangkaian (dengan rasio N/P = 10)
Nitrat  (NO 3 - )  merupakan  bentuk  oksida  nitrogen yang  tertinggi  (tingkat  oksidasi  +5)  yang  dapat ditemui pada wetland . Karena tingkat oksidasinya yang  tinggi,  nitrogen  dalam  bentuk  nitrat  ini cenderung  stabil  di  alam.  Nitrat  juga  merupakan nutrisi  yang  esensial  bagi  pertumbuhan  tanaman, sehingga  konsentrasinya  yang  tinggi  mampu berimplikasi  pada  proses eutrofikasi pada  air permukaan (Liu [11]).
Pada  Gambar  6  dapat  dilihat  konsentrasi  nitrat influen  limbah  yang  akan  diolah  sangat  kecil, dengan  adanya  pengolahan  dengan constructed wetland konsentrasi  nitrat  menjadi  naik  karena adanya transformasi ammonia menjadi nitrat yang sebelumnya  bertransformasi  menjadi  senyawa nitrit terlebih dahulu. Parameter nitrat dan nitrit ini sebenarnya sulit sekali untuk dipastikan pengukurannya sudah tepat karena siklus nitrogen pada tahap ini sangat cepat mengalami perubahan bahkan  parameter  ini  sering  diabaikan  pada beberapa  pengukuran  konsentrasi  nitrogen  dalam air.
Selain  itu  juga  dilakukan  analisa  laboratorium untuk  parameter  Nitrogen  Total  Kjeldhal  (NTK). Dari  hasil  analisa  ini  dapat  diperoleh  kandungan nitrogen  organik  dalam  air  limbah  yang  diolah. Hasil  analisa  NTK  dapat  dilihat  pada  Gambar  7 sedangkan  kandungan  nitrogen  organik  dapat dilihat pada Gambar 8.
Variasi  yang  dilakukan  untuk  tiga  rangkaian reaktor adalah penambahan aerasi dan penambahan  tanaman Glycine  max pada  tahap  II pengolahan,  untuk  lebih  jelasnya  dapat  dilihat pada  Tabel  1.  Dari  tiga  variasi  rangkaian  reaktor, transformasi  nitrogen  dari  senyawa  ammonia hingga menjadi senyawa nitrat lebih efektif terjadi pada rangkaian reaktor dengan penambahan aerasi.
Gambar 8 . Konsentrasi nitrogen organik masing- masing rangkaian (dgn rasio N/P = 10)
Hal  ini  terjadi  karena  peningkatan  kadar  oksigen dalam  media  mampu  meningkatkan  pertumbuhan mikroba  yang  mendukung  terjadinya  proses dekomposisi  melalui  proses  nitrifikasi.  Mikroba yang  dimaksud  adalah Nitrozomonas dan Nitrobacter yang melekat pada akar tanaman yang digunakan  dalam wetland. Adanya  penambahan tanaman Glycine  max meningkatkan  fiksasi nitrogen  dalam  tanah.  Dengan  demikian, penambahan  tanaman Glycine  max juga  terbukti dapat meningkatkan penyisihan nitrogen. Rangkaian  reaktor  dengan  penambahan  tanaman ini dilakukan untuk rangkaian reaktor 2 dan 3.

## 4. Kesimpulan
Penyisihan nitrogen dalam wetland terjadi dimulai dengan  perubahan  ammonia  di  dalam  air  menjadi ammonium dalam kondisi pH rendah. Selanjutnya ammonia  akan  teroksidasi  menjadi  nitrit  yang kemudian  akan  teroksidasi  menjadi  nitrat.  Proses ini  terjadi  dengan  bantuan  mikroba Nitrozomonas dan Nitrobacter. Variasi penambahan sistem aerasi dan  penggunaan Glycine  max pada  tahap pengolahan tahap II dengan menggunakan kondisi optimum  meningkatkan  efisiensi  penyisihan nitrogen  mencapai  95%  begitu  juga  dengan penyisihan  fosfat  yang  efisiensinya  meningkat hingga  99%.  Faktor  aerasi  berperan  dalam menjaga  keberadaan  oksigen  dalam  media  dan penambahan Glycine max mendukung pertumbuhan nitrifying  microorganisms sehingga dapat meningkatkan fiksasi nitrogen dan sekaligus penyisihan fosfat dalam tanah.

## Daftar Acuan
[1]  Al-Omari, Abbas, Fayyad, Manar,  Journal of Elsevier. Desalination 155 (2003) 27.
Pengaruh Penambahan Glycine Max pada Penyisihan Nitrogen dalam Constructed Wetland Tipe Subsurface Horizontal Flow, Taskiaturrizki., JTL Vol. 7 No. 3 Juni 2016, 117 - 124
[2] Kadlec,  R.  H.,  &  Knight,  R.  L.,  Treatment Wetlands,  Boca  Raton:  CRC,  Lewis,  1996, p.893.
[3] Zemanova, K., Picek, T., Dusek, J., Edwards, K.,  Stanruckova,  H.,  Journal  of  Springer Science. Water Air Soil Pollut 207 (2010) 39.
[4] Vymazal,  J,  Removal  of  Organics  in  Czech Constructed  Wetlands  with  Horizontal Subsurface  Flow.  In  J.  Vymazal  (Ed.), Transformations  of  nutrient  in  natural  and constructed  wetland,  Backhuys,  Leiden, 2001, p.305.
[5]  Kemp,  P.,  Michael  C.,  George,  Dennis,  B., Proquest Journal International. Water Environmental Research, (1997), 1254. [6]  Stottmeister. Wie β ner. Kuschk. Kappelmeyer. Elsevier Journal. Biotechnology Advances 22 (2003) 93.
[7]  Panelin,  Yandes,  Skripsi  Sarjana,  Jurusan Teknik  Lingkungan,  Institut  Teknologi Bandung, Indonesia, 2010.
[8]  Rinarti,  Aini.,  Thesis  Magister,  Jurusan Teknik  Lingkungan,  Institut  Teknologi Bandung, 2011.
[9]  Hadad, R.H., Mufarrede, M.M., Pinciroli, M., Di  Luca,  G.A.,  Maine,  H.A.,  Journal  of Springer  Science.  Arch  Environ  Contam Toxicol 58 (2010) 666.
[10]  Iasur-Kruh,L.,  Hadar,  Y.,  Milstein,  D., Gasith,  A.,  Minz,  D.,  Journal  of  Springer Science. Microb Ecol 59 (2010) 700.
[11]  Liu,  et  al.  Proquest  Science  Journals.  Water Environmental Research . (2007) 246.