Abstrak—Kehadiran TPA sering kali berpotensi menimbulkan pencemaran  lingkungan  seperti  pencemaran  air  tanah  yang disebabkan  oleh  lindi.  Lindi  dapat  mengandung  logam  berat seperti  timbal  dan  kadmium.  Fikoremediasi  menggunakan mikroalga  menjadi  salah  satu  alternatif  untuk  mengatasi pencemaran  air  tanah  karena  dinilai  lebih  sederhana,  mudah diaplikasikan,  dan  tidak  memberikan  dampak  negatif  pada lingkungan  dibandingkan  metode  remediasi  secara  fisik  dan kimia. Studi ini mengkaji literatur yang membahas pencemaran timbal  dan  kadmium  pada  air  tanah,  pemanfaatan  mikroalga dalam fikoremediasi, dan kemampuan Spirulina platensis dalam menyisihkan logam berat untuk pencemaran air tanah di TPA Wukirsari,  Gunungkidul.  Hasil  kajian  menunjukkan  bahwa mikroalga  memiliki  enzim  pada  permukaan  sel  yang  mampu mengikat logam berat. Penambahan Spirulina platensis pada air tanah  tercemar  di  sekitar  TPA  Wukirsari  menyebabkan konsentrasi  timbal  dan  kadmium  berkurang  masing-masing sebesar 90% dan 85%.
Kata  Kunci—Air  Tanah,  Fikoremediasi,  Kadmium,  Spirulina platensis, Timbal.

## I. PENDAHULUAN
EMPAT  Pemrosesan  Akhir  (TPA)  merupakan  ujung rantai  dalam  pengelolaan  sampah  di  Indonesia.  Ribuan ton  sampah  masuk  ke  TPA  setiap  harinya.  Kehadiran  TPA sering  kali  menuai  konflik  dengan  masyarakat  sekitar. Permasalahan  yang  sering  terjadi  yaitu  kehadiran  TPA berpotensi mencemari lingkungan sehingga dapat membahayakan kesehatan dan keselamatan masyarakat yang tinggal di sekitarnya.
Secara alami, sampah akan mengalami proses dekomposisi yang  menghasilkan  produk  sampingan  berupa  lindi.  Lindi merupakan cairan yang timbul akibat masuknya air dari luar ke  dalam  timbunan  sampah,  melarutkan  dan  membilas materi-materi  terlarut,  termasuk  materi  organik  hasil proses dekomposisi secara biologi [1]. Lindi dapat merembes masuk ke dalam tanah mengikuti pola aliran air tanah dan bercampur dengan  air  tanah  sampai  pada  jarak  200  meter  [2].  Lindi mengandung  banyak  senyawa  organik,  anorganik,  hingga logam berat yang bersifat toksik bagi makhluk hidup [3]. Hal ini disebabkan sampah yang dibuang ke TPA telah bercampur menjadi  satu,  termasuk  barang-barang  elektronik,  bekas baterai, kemasan-kemasan cat, dan lain-lain. Kondisi tersebut mempengaruhi komposisi zat yang terdapat dalam lindi.
Tercemarnya  air  tanah  oleh  lindi  yang  mengandung logam  berat  tentu  mengkhawatirkan.  Pencemaran  ini  dapat menyebar  hingga  ke  sumur-sumur  masyarakat.  Padahal  di beberapa daerah, masyarakat masih menggunakan air sumur untuk  memenuhi  kebutuhan  sehari-hari  seperti  mandi  serta mencuci  bahan  pangan,  peralatan  makan,  dan  pakaian. Penggunaan  air  sumur  yang  tercemar  logam  berat  dapat
membahayakan  kesehatan.  Jika  tidak  segera  ditangani dengan  tepat,  tentu  dapat  memberikan  efek  buruk  jangka panjang bagi masyarakat yang tinggal di sekitar TPA.
Logam  berat  bersifat nonbiodegradable sehingga  proses degradasi  dan  reduksinya  tidak  semudah  mendegradasi limbah  organik  [4].  Metode  remediasi  secara  fisik  kimia mempunyai beberapa kekurangan, seperti biaya instalasi dan operasional  yang  tinggi,  membutuhkan  bahan  kimia,  dan menghasilkan  lumpur  pada  akhir  pengolahan  yang membutuhkan  pengolahan  lebih  lanjut  [5].  Metode  lainnya yang  bisa  dilakukan  untuk  mengatasi  pencemaran  air  tanah yaitu  fikoremediasi.  Fikoremediasi  merupakan  teknik remediasi  dengan  menggunakan  makroalga  maupun mikroalga [6]. Fikoremediasi yang merupakan alternatif dari bioremediasi  dinilai  sebagai  teknik  yang  sederhana  karena tidak  memerlukan  teknologi  tinggi,  biaya  yang  relatif  lebih rendah, mempunyai efisiensi yang tinggi, dan tentunya lebih ramah lingkungan dibandingkan teknik remediasi lainnya [7]. Kajian  ini  disusun  untuk  mengkaji  pencemaran  timbal  dan kadmium  pada  air  tanah  yang  disebabkan  oleh  lindi  TPA. Hasil kajian digunakan untuk menganalisis dan menentukan alternatif  fikoremediasi  yang  tepat  untuk  pencemaran  air tanah di TPA Wukirsari.

## II. METODE KAJIAN
Metode  yang  digunakan  pada  kajian  ini  yaitu  mengkaji berbagai literatur yang berkaitan dengan pencemaran logam berat  pada  air  tanah  dan  fikoremediasi.  Literatur  yang digunakan berupa jurnal nasional maupun internasional, buku teks,  peraturan  perundang-undangan,  laporan  penelitian, makalah  seminar,  hingga website resmi.  Literatur-literatur tersebut  digunakan  untuk  menganalisis  studi  kasus pencemaran  air  tanah  yang  terjadi  di  TPA  Wukirsari, Gunungkidul.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Air Tanah
Air tanah merupakan air yang menempati pori-pori batuan di  bawah  permukaan  tanah  pada  zona  jenuh  air.  Air  tanah menjadi salah satu sumber air yang potensial guna memenuhi kebutuhan  manusia.  Secara  kualitas  fisik,  air  tanah  yang layak digunakan yaitu air yang tidak berbau, tidak berwarna, tidak  berasa,  tidak  keruh,  dan  memiliki  suhu  air  di  bawah suhu  udara  sekitarnya.  Kondisi  dan  posisi  akuifer mempengaruhi  bagus  tidaknya  kualitas  air  tanah.  Akuifer merupakan  suatu  lapisan  batuan  atau  formasi  geologi  yang mempunyai  struktur  yang  memungkinkan  air  untuk  masuk dan bergerak melaluinya dalam kondisi normal. Kualitas air
Dinda Fadhila dan Ipung Fitri Purwanti Departemen Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail : purwanti@enviro.its.ac.id

## Kajian Fikoremediasi pada Air Tanah Tercemar Timbal dan Kadmium di Sekitar TPA Wukirsari, Gunungkidul
T
tanah  juga  dipengaruhi  oleh  iklim,  kondisi  geologi, geomorfologi, serta aktivitas manusia [8].

## B. Timbal
Timbal merupakan unsur logam yang tergolong ke dalam golongan IVA, memiliki warna abu-abu kebiruan, kerapatan yang tinggi, massa atom 207,2 sma , nomor atom 82, dengan titik lebur 326,85°C dan titik didih 1749,85°C. Timbal biasa digunakan  pada  industri  pengolahan  logam,  kertas,  baterai, elektronik,  dan  sebagainya.  Timbal  memiliki  sifat-sifat khusus sebagai berikut:
1. Merupakan  logam  yang  lunak  sehingga  dapat  dibentuk dengan mudah.
2. Tahan  terhadap  peristiwa  korosi  atau  karat,  sehingga sering digunakan sebagai bahan coating .
3. Mempunyai titik lebur rendah yaitu 326,85°C.
4. Mempunyai  kerapatan  yang  lebih  besar  dibandingkan dengan logam-logam lain, kecuali emas dan merkuri.
5. Merupakan penghantar listrik yang tidak baik.
Konsentrasi  timbal  pada  lindi  dihasilkan  dari  sampah baterai timbal, pipa, dan cat yang dibuang ke TPA. Kondisi ini berpotensi meningkatkan konsentrasi timbal di dalam air tanah jika terjadi pencemaran [9]. Dalam Peraturan Menteri Kesehatan No. 32 Tahun 2017, kadar maksimum timbal yang diperbolehkan  dalam  air  yang  digunakan  untuk  keperluan higiene  sanitasi  yaitu  0,05  mg/L  [10].  Keberadaan  timbal yang  berlebihan  pada  tubuh  organisme  dapat  menyebabkan kerusakan  pada  sistem  saraf,  hematologi, hematotoxid ,  dan mempengaruhi kerja ginjal [11].

## C. Kadmium
Kadmium merupakan logam berwarna putih perak, lunak, mengkilap, memiliki nomor atom 40, berat atom 112,4, titik leleh 312°C, titik didih 767°C, massa jenis 8,65 g/cm 3 , dan membentuk  Cd 2+ yang  bersifat  tidak  stabil  [12].  Kadmium digunakan  dalam  pertambangan,  operasi  metalurgi,  industri elektroplating , pembuatan plastik vinil, dan sebagai pigmen dalam produksi cat [13]. Beberapa sifat khusus yang dimiliki oleh kadmium yaitu:
1. Tahan terhadap korosi.
2. Dalam bentuk logam, bersifat tidak larut dalam air dan tidak mudah terbakar.
3. Dalam bentuk serbuk, bersifat dapat larut dalam air dan dapat terbakar.
Sumber umum pencemaran kadmium berasal dari buangan alat elektronik, baterai, korosi pipa-pipa air, dan air limpasan dari tanah pertanian yang terkena dampak pupuk fosfat yang mengandung  kadmium  [14].  Dalam  Peraturan  Menteri Kesehatan  No.  32  Tahun  2017,  kadar  maksimum  kadmium yang  diperbolehkan  dalam  air  yang  digunakan  untuk keperluan higiene sanitasi yaitu 0,005 mg/L [10]. Keberadaan kadmium pada air tanah dapat mengakibatkan gangguan pada kulit,  seperti  kulit  menjadi  bersisik,  kering,  dan  gatal  [15]. Keracunan  kadmium  menyebabkan  gangguan  tubuh  yang akut  dan  kronis  seperti  kerusakan  ginjal,  emfisema, hipertensi, atrofi, kerusakan paru-paru dan hati serta bersifat karsinogenik [16].

## D. Pencemaran Logam Berat pada Air Tanah
Pencemaran  air  adalah  masuknya  atau  dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam
air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ke  tingkat  tertentu  yang  menyebabkan  air  tidak  dapat berfungsi  sesuai  dengan  peruntukannya  [17].  Tingkat pencemaran air tanah di tiap tempat bergantung pada tingkat kerentanan air tanah terhadap kontaminasi [18]. Rujukan oleh Sugianti,  dkk.,  menyebutkan  ada  tujuh  faktor  yang mempengaruhi  tingkat  kerentanan  air  tanah  terhadap pencemaran, yaitu [19]:
1. Kedalaman  permukaan  air  tanah  mencerminkan  tebal lapisan tanah/batuan di atas permukaan air tanah.
2. Curah  hujan  berkaitan  dengan  besaran  air  hujan  yang dapat melarutkan serta membawa bahan pencemar.
3. Jenis  akuifer  berperan  dalam  mengontrol  pergerakan bahan  pencemar  di  dalam  lapisan  jenuh  air.  Hal  ini dipengaruhi oleh tekstur dan komposisi mineral lapisan akuifer.
4. Tekstur  tanah  merupakan  kemampuan  tanah  untuk menyerap bahan pencemar. Tekstur tanah pasir memiliki daya  resap  air  hujan  lebih  cepat  dibandingkan  tanah lempung sehingga lebih rentan terhadap pencemaran.
5. Kemiringan  lereng  berkaitan  dengan  kesempatan  air hujan  untuk  meresap  ke  dalam  tanah.  Semakin  landai lereng semakin banyak air yang dapat meresap, sehingga mempertinggi  kemampuan  untuk  mengangkut  bahan pencemar ke dalam tanah.
6. Jenis  zona  tak  jenuh  berperan  dalam  mengontrol pergerakan bahan pencemar di dalam zona tak jenuh.
7. Konduktivitas  hidrolik  akuifer  berkaitan  dengan kecepatan aliran air tanah untuk memperluas pencemaran di dalam akuifer.
TPA  dengan  sistem  pembuangan  secara  terbuka  ( open dumping ) lebih berpotensi menghasilkan produk sampingan berupa lindi. Air hujan yang jatuh di atas tumpukan sampah akan menghasilkan lindi. Kemudian lindi akan merembes ke dalam  tanah  yang  kemudian  menyebar  mengikuti  aliran  air tanah  [20].  Logam  berat  yang  terkandung  dalam  lindi  akan ikut  terbawa  masuk  ke  dalam  aliran  air  tanah.  Konsentrasi logam berat dalam air tanah relatif rendah, namun kondisi ini tetap  harus  menjadi  perhatian  karena  logam  berat  sukar diuraikan dan bersifat akumulatif. Seiring berjalannya waktu, logam  berat  akan  terakumulasi  dalam  air  tanah  sehingga konsentrasinya semakin meningkat [15].

## E. Mikroalga sebagai Fikoremediator
Pemanfaatan  alga  baik  itu  makroalga  maupun  mikroalga untuk  proses  remediasi  lingkungan  disebut  fikoremediasi [21].  Proses  ini  memanfaatkan  kemampuan  alga  untuk menghilangkan  polutan  dari  lingkungan  atau  mengubahnya menjadi  bentuk  yang  tidak  beracun.  Proses  fikoremediasi sangat  bergantung  pada  pertumbuhan  dan  aktivitas  alga sebagai fikoremediator.
Mikroalga  merupakan  alga  mikroskopis  yang  biasa ditemukan di air tawar maupun air laut. Mikroalga termasuk organisme  uniseluler  dan  multiseluler  sederhana  yang memiliki ukuran bervariasi dari mulai beberapa mikrometer hingga beberapa ratus mikrometer. Mikroalga dapat tumbuh dengan mudah asalkan kebutuhan nutrisi dasarnya seperti air, garam mineral, dan cahaya tercukupi. Mikroalga juga mampu tumbuh  di  media  cair,  termasuk  air  limbah  [22].  Hal  inilah yang  mendasari  mikroalga  dapat  digunakan  sebagai fikoremediator.
Menurut rujukan Adams, Anyanwu, Kawaro, dan Gultom, faktor-faktor  yang  mempengaruhi  pertumbuhan  mikroalga yaitu [23–26]:

## 1) Cahaya
Mikroalga  membutuhkan  cahaya  sebagai  sumber  energi untuk proses fotosintesis. Intensitas cahaya yang dibutuhkan oleh  tiap  alga  berbeda-beda  bergantung  pada  volume kultivasi dan densitas mikroalga. Semakin tinggi densitas dan volume kultivasi, maka semakin tinggi pula intensitas cahaya yang diperlukan [26].

## 2) Nutrien
Nutrien  diperlukan  oleh  mikroalga  untuk  melakukan pertumbuhan  dan  pembelahan  sel.  Nutrien  yang  paling dibutuhkan  untuk  pertumbuhan  mikroalga  yaitu  karbon, nitrogen,  dan  fosfor.  Sumber  nutrien  untuk  alga  harus berdasarkan  rasio  tertentu.  Rasio  N:P:C  yang  paling  cocok untuk  alga  adalah  16:106:1.  Jika  mikroalga  mengalami kekurangan  sumber  nutrien,  maka  hal  tersebut  dapat mempengaruhi  penurunan  kandungan  protein,  pigmen fotosintesis, dan kandungan produk karbohidrat serta lemak.
3) Suhu
Suhu merupakan faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan alga dalam hal laju reaksi kimia, tingkat  difusi  dalam  air,  difusi  dan  transportasi  melalui membran,  transportasi  elektron,  serta  fotosintensis  dan
aktivitas enzim. Semua hal tersebut mempengaruhi populasi mikroalga.  Maka  dari  itu  suhu  pada  tempat  tumbuh  harus dalam  kondisi  yang  tepat  untuk  mendukung  kehidupan mikroalga.  Suhu  optimal  untuk  kultivasi  mikroalga  berada pada rentang 24-30°C.
4) Salinitas Salinitas merupakan faktor yang mempengaruhi kemampuan  organisme  air  dalam  mempertahankan  tekanan osmotik yang baik antara protoplasma organisme dengan air sebagai  lingkungan  hidupnya.  Selain  itu,  pertumbuhan  dan produktivitas  biomassa  dan  lipid  juga  dipengaruhi  oleh salinitas.
5) CO 2
Pada  proses  metabolismenya,  CO 2 yang  dibutuhkan  oleh mikroalga  akan  diubah  menjadi  biomassa  [26].  Beberapa jenis  mikroalga  dapat  tumbuh  lebih  cepat  pada  konsentrasi CO 2 yang  tinggi.  Maka  dari  itu  kadang  kala  diperlukan penambahan  CO 2 murni  ke  dalam  media  pertumbuhan mikroalga.
6) pH
pH  mempengaruhi  berbagai  parameter  seperti  akumulasi lipid dalam produksi mikroalga, distribusi CO 2 , ketersediaan karbon,  serta  ketersediaan  logam  dan  nutrisi  lainnya. Mikroalga  secara  spesifik  akan  tumbuh  pada  kisaran  pH tertentu.  Perubahan  pH  akibat  kontaminasi  pencemar  pada suatu  lingkungan  akan  menyebabkan  laju  degradasi mikroalga  menjadi  lambat  atau  bahkan  tidak  terjadi  sama sekali.
Mikroalga  sangat  sensitif  terhadap  konsentrasi  logam berat.  Logam  berat  dapat  merangsang  mikroalga  untuk mensintesis protein pengikat logam berat seperti metallothionein dan  fitokelatin,  lalu  mengubah  ion  logam berbahaya menjadi bentuk ikatan protein yang tidak beracun. Inilah  alasan  mengapa  mikroalga  dapat  mentolerir  logam berat [27]. Mikroalga juga memiliki luas permukaan sel yang besar  dan  dapat  dengan  cepat  dan  efisien  menyerap  logam berat.
Penyisihan  logam  berat  oleh  mikroalga  terjadi  melalui proses biosorpsi yang mencakup dua langkah, lihat Gambar 1.  Pertama  berbagai  bentuk  logam  yang  berbeda  segera bermuatan  negatif  melalui  interaksi  elektrostatik  dan kemudian diabsorbsi pada permukaan sel mikroalga. Dinding sel mikroalga memiliki luas permukaan besar yang dibentuk oleh  kombinasi  berbagai  serat  mikroba  multilevel,  seperti amonium  alginat,  pektin,  polisakarida,  dan  berbagai semikonduktor terkonsentrasi (laktosa). Kompleks glial pada dinding  sel  terdiri  dari  makromolekul,  yang  menyediakan seluruh  sel  dengan  beberapa  kelompok  fungsional  utama yang  dapat  berinteraksi  dengan  berbagai  logam  dan  kation. Kelompok-kelompok ini dengan cepat dihidrolisis pada suhu tertentu  dan  melepaskan  ion  dan  kation,  sehingga memungkinkan  sel  alga  untuk  mengisi  dan  secara  efisien menyerap  ion  logam  berat  di  dalam  air.  Selanjutnya  logam berat  akan  bereaksi  dengan  kelompok  pada  permukaan  sel alga atau enzim pengikat pada permukaan membran plasma sel  alga  untuk  membentuk  kompleks,  kristal,  atau  endapan sel,  yang  kemudian  ditransfer  ke  bagian  dalam  sel  alga melalui  transportasi  aktif  dan  akhirnya  mengikat  ke  bagian pengikatan internal protein intraseluler dan peptida [28].
Gambar  1.  Mekanisme Penyisihan Logam Berat Melalui Dindind Sel pada Mikroalga.
Gambar 2. Trikhoma dari Spirulina Plantesis .
F. Penurunan Konsentrasi Timbal dan Kadmium dengan Fikoremediasi oleh Spirulina platensis
Spirulina  platensis merupakan  mikroalga  multiseluler yang  berasal  dari  golongan Cyanobacterium .  Gambar S. platensis dapat  dilihan  pada  Gambar  2.  Secara  alami mikroalga ini dapat hidup di perairan tawar hingga perairan dengan  tingkat  salinitas  yang  tinggi. S.  platensis memiliki ciri-ciri  morfologis  yaitu  berbentuk  filamen  yang  tersusun atas  sel-sel  berbentuk  silindris  tanpa  sekat  pemisah,  tidak bercabang dengan trikhoma (benang), berpilih, dan berwarna hijau  kebiruan.  Diameter  selnya  sekitar  1-3µm  pada  jenis yang  lebih  kecil  dan  berukuran  sekitar  3-12  µm  pada  jenis yang  lebih  besar.  Jika  diamati  di  bawah  mikroskop, S. platensis memiliki  4  lapisan  dinding  sel  yaitu  lapisan eksternal,  lilitan  lapisan  protein  fibril  sepanjang  trikhoma, lapisan peptidoglikan, dan selaput lendir dinding sel [29].
Spirulina  sp. dapat  tumbuh  dengan  baik  pada  intensitas cahaya 4.500-7.098 lux , tingkat salinitas hingga 85 g/L, pH pada rentang 6,8-8,7 dan suhu pada rentang 35-40°C [30–33]. Mikroalga jenis ini mudah ditemukan di perairan secara alami maupun sudah banyak tersedia secara komersil. S. platensis dipilih  sebagai  fikoremediator  karena mampu  mengikat logam berat pada ion Cr 3+ , Cu 2+ , Cd 2+ , dan Pb 2+ [21]. Selain itu, S.  platensis memiliki  tingkat  toleransi  yang  tinggi terhadap  konsentrasi  logam  berat  dibanding  dengan pengujian  terhadap  mikroalga  lainnya.  Hasil  pengujian menunjukkan  pada  hari  ke-15 S.  platensis mampu menurunkan konsentrasi Pb sebesar 90% dan Cd 85% pada konsentrasi  masing-masing  pencemar  1  mg/L.    Pada konsentrasi  pengujian  yang  sama,  persen  penurunan konsentrasi  logam  berat Chlorella  vulgaris hanya  sebesar 80% untuk Pb dan 79% untuk Cd [34].
Saat  berinteraksi  dengan  logam  berat, S.  platensis dapat menyerap logam berat dari media cair dan mengakumulasikan  ke  dalam  selnya.  Menurut  rujukan Siswoyo,  dkk,  mekanisme  yang  terjadi  dapat  dilihat  pada Persamaan 1 berikut ini [35]:
2𝑁𝑎𝐴𝑙𝑔  +  𝑃𝑏2𝑃𝑏(𝐴𝑙𝑔)2  +  2𝑁𝑎 (1)
Dinding  sel  mikroalga  tersusun  dari  polisakarida,  salah satunya  yaitu  alginat  yang  dapat  berikatan  secara  ionik dengan logam berat. Berdasarkan reaksi di atas, polisakarida
berupa  senyawa  alginat  yang  menyusun  dinding  sel S. platensis akan berikatan dengan logam berat Pb. Kemudian S. platensis akan melepaskan anion dari permukaan selnya ke lingkungan. Logam berat yang telah terikat selanjutnya akan diserap ke dalam intraseluler S. platensis.
G. Penerapan Penyisihan Timbal dan Kadmium pada Air Tanah di Sekitar TPA Wukirsari, Gunungkidul
TPA  Wukirsari  berlokasi  di  Desa  Baleharjo,  Kecamatan Wonosari, Kabupaten Gunungkidul, Yogyakarta. Letak TPA Wukirsari dapat dilihat pada Gambar 3. Pembangunan TPA Wukirsari dilakukan sejak tahun 1998 dan mulai beroperasi pada tahun 2005 dengan luas awal 2,5 hektar dan kapasitas sekitar 25.000 m 3 sampah. Sampai pada tahun 2016, total luas TPA Wukirsari mencapai 9,8 hektar.
Beberapa sumur warga di sekitar TPA Wukirsari diketahui tercemar  logam  berat Pb dan  Cd  [35].  Pencemaran  tersebut diperkirakan karena tercemar oleh lindi yang dihasilkan TPA. Keberadaan  logam  berat  dalam  sumur  warga  ini  berpotensi memberikan efek negatif. Selain untuk kebutuhan sehari-hari seperti  memasak,  mencuci,  dan  mandi,  warga  juga menggunakan  air  tanah  untuk  kegiatan  pertanian  dan peternakan  ayam  potong.  Logam  terakumulasi  dalam tanaman  maupun  daging  ayam  potong,  yang  jika  masuk  ke dalam  tubuh  manusia  dapat  menyebabkan  penyakit berbahaya.
TPA  Wukirsari  beroperasi  dengan  sistem controlled landfill .  Namun  sistem  tersebut  belum  berjalan  dengan maksimal  karena  ketersediaan  tanah  penutup  yang  terbatas sehingga pengurugan sampah tidak dilakukan setiap hari. Air hujan  berpotensi  masuk  ke  dalam  timbunan  sampah  yang terbuka. Rujukan oleh Negara, N., memaparkan bahwa pada musim hujan produksi lindi meningkat sehingga proses yang dilakukan  di  unit  pengolahan  lindi  berlangsung  lebih  cepat [36]. Akibatnya keluaran lindi menjadi lebih banyak. Hal ini terjadi di TPA Wukirsari dimana lindi keluar dari tanggul.
Pengujian dilakukan  pada 5 sumur warga di sekitar  TPA Wukirsari  dengan  jarak  0-900  meter  dari  sumber  pencemar [35].  Lokasi  sumur  warga  dapat  dilihat  pada  Gambar  4. Penelitian dilakukan pada musim kemarau, yaitu bulan Mei 2015  dan  musim  penghujan,  yaitu  bulan  September  2015 untuk  mencerminkan  kondisi  sekitar  pada  kedua  musim tersebut. Hasil pengukuran logam berat Pb dan Cd pada air
Gambar 3. Lokasi TPA Wukirsari.
Tabel 1.
Hasil Pengukuran Pb dan Cd pada Sumur Warga di TPA Wukirsari
No. Titik Lokasi sampel Jarak dengan sumber pencemar (m) Mei 2015 September 2015 Pb (mg/L) Cd (mg/L) Pb (mg/L) Cd (mg/L) 4 Sumur warga 1 300 0,52 0,02 0,04 0,02 6 Sumur warga 2 400 0,53 0,03 0,06 0,003 9 Sumur warga 4 750 - - 0,05 0,003 10 Sumur warga 5 830 0,53 0,03 0,04 0,001 8 Sumur warga 3 900 0,52 0,02 0,01 0,001
tanah  di  sekitar  TPA  Wukirsari  dapat  dilihat  pada  Tabel  1 berikut ini.
Menurut Permenkes No. 32 Tahun 2017, baku mutu Pb dan Cd  dalam  air  tanah  yaitu  0,05  mg/L  dan  0,005  mg/L  [10]. Berdasarkan data pada Tabel 1, dapat dilihat pada bulan Mei 2015 konsentrasi Pb di sumur warga 1, 2, 3, dan 5 melebihi baku  mutu  yaitu  masing-masing  sebesar  0,52  mg/L,  0,53 mg/L,  0,52  mg/L,  dan  0,53  mg/L.  Sedangkan  pada  bulan September 2015 hanya air di sumur warga 2 yang melebihi baku  mutu  yaitu  sebesar  0,06  mg/L.  Pada  bulan  Mei  2015, konsentrasi Cd di sumur warga 2 melebihi baku mutu yaitu sebesar 0,06 mg/L. Sedangkan pada bulan September 2015, hanya air di sumur warga 1 yang melebihi baku mutu yaitu sebesar 0,02 mg/L.
Pada studi kasus ini, metode fikoremediasi yang diusulkan yaitu  dengan  menggunakan  mikroalga Spirulina  platensis . Proses remediasi dilakukan dengan menambahkan mikroalga ke  dalam  air  tanah  yang  tercemar  logam  berat  Pb  dan  Cd. Cara  penambahan  mikroalga  pada  air  tercemar  dilakukan dengan  memompa  air  sumur  dan  menampungnya  dalam sebuah reaktor. Kemudian inokulan mikroalga ditambahkan ke  dalam  air.  Persentase  penyisihan  oleh S.  platensis diasumsikan berdasarkan rujukan  Soeprobowati dkk, karena konsentrasi logam berat yang diujikan mendekati studi kasus di  TPA  Wukirasi.  Efisiensi  penyisihan  logam  berat  oleh S. platensis dapat dilihat pada Tabel 2 [37].
Konsentrasi Pb dan Cd yang digunakan dalam pembahasan ini merupakan konsentrasi tertinggi, yaitu konsentrasi Pb dan Cd pada sumur warga 5 saat musim kemarau, tepatnya pada bulan  Mei  2015.  Konsentrasi  Pb  awal  yaitu  0,53  mg/L. Dengan  penambahan S.  platensis terjadi  penyisihan  Pb sebesar  90%  sehingga  konsentrasi  Pb  menjadi  0,053  mg/L. Angka  ini  sudah  memenuhi  baku  mutu  Pb  untuk  air  tanah menurut  Permenkes  No.  32  Tahun  2017  yaitu  0,05  mg/L.
Konsentrasi Cd awal yaitu 0,03 mg/L. Dengan penambahan S.  platensis terjadi  penyisihan  Cd  sebesar  85%  sehingga konsentrasi  Cd  menjadi  0,0045  mg/L.  Angka  ini  sudah memenuhi baku mutu Cd untuk air tanah menurut Permenkes No. 32 Tahun 2017 yaitu 0,005 mg/L.
Diasumsikan  kebutuhan  air  bersih  untuk  individu  di  satu rumah  sebesar  120  L/orang/hari.  Jumlah  anggota  keluarga sebanyak  5  orang  dalam  1  KK.  Maka  total  kebutuhan  air bersih  dalam  satu  hari  sebesar  600  L/hari.  Angka  ini merupakan debit air tanah yang akan diolah setiap hari. Lalu dapat  dihitung  neraca  massa  dalam  unit  pengolahannya, seperti tercantum pada Tabel 3.
Berdasarkan  rujukan  Soeprobowati, S.  platensis akan mencapai kemampuan degradasi logam berat yang optimum pada  hari  ke-15  [37].  Kapasitas  reaktor  direncanakan  dapat memenuhi kebutuhan air bersih 1 KK dalam 15 hari. Maka total kebutuhan air bersih untuk 15 hari yaitu 9000 L atau 9 m 3 . Angka ini diperoleh dari total kebutuhan air bersih dalam satu hari dikalikan 15 hari.
Sebanyak  100  mL  bibit S.  platensis diinokulasikan  ke dalam 1000 mL media. Media yang digunakan yaitu air laut dengan tambahan pupuk Walne sebagai tambahan nutrisi bagi mikroalga  [37].  Kerapatan  sel  dari S.  platensis yang ditambahkan  yaitu  10.000  sel/mL.  Untuk  menghitung inokulan S.  platensis yang  dibutuhkan,  dapat  digunakan perbandingan antara bibit S. platensis dengan media cairnya. Sehingga  untuk  9  m 3 air  dibutuhkan  inokulan S.  platensis sebanyak  0,9  m 3 .  Dengan  kerapatan  sel  sebesar  10.000 sel/mL,  maka  total  sel S.  platensis yang  dimasukkan sebanyak 9 x 10 9 sel.
Diasumsikan td = 15 hari dan kedalaman reaktor = 1,5 m, maka  volume  reaktor  diperoleh  dari  total  air  sumur  yang diolah (9 m 3 ) ditambah dengan total inokulan S. platensis (0,9 m 3 ). Sehingga volume reaktor sebesar 9,9 m. Luas permukaan
Gambar 4. Peta Sebaran Lokasi Sumur Warga yang Tercemar Timbal dan Kadmium di sekitar TPA Wukirsari.
reaktor  diperoleh  dari  perbandingan  volume  dengan kedalaman  yaitu  sebesar  6,6  m 2 .  Direncanakan  dimensi panjang : lebar = 2 : 1, maka lebar reaktor yaitu 1,8 m dan panjang reaktor yaitu 3,6 m. Sketsa reaktor dapat dilihat pada Gambar 5 dan Gambar 6.
Mikroalga  ditumbuhkan  pada  bak  pembubuh  mikroalga terlebih  dahulu.  Bibit S.platensis dijual  secara  komersial dengan harga sekitar Rp30.000-Rp50.000 per 250 mL. Proses menumbuhkan  mikroalga  butuh  waktu  1  minggu  hingga tumbuh dengan baik. Setelah itu, bibit S.platensis yang telah siap  dicampurkan  kedalam  reaktor  yang  telah  berisi  air sumur.  Proses  ini  membutuhkan  waktu  15  hari  hingga S.platensis dapat  menyisihkan  konsentrasi  timbal  dan kadmium  masing-masing  sebesar  90%  dan  85%.  Setelah proses selesai, mikroalga tidak dapat digunakan lagi karena telah  mengikat  timbal  dan  kadmium  sehingga  harus  diganti dengan yang baru.

## KESIMPULAN/RINGKASAN
Mikroalga  dapat  mengikat  ion  logam  berat  pada permukaan  selnya  agar  bereaksi  dengan  enzim  pengikat. Kemudian logam berat yang telah terikat ditransfer ke bagian dalam  sel  mikroalga.  Melalui  mekanisme  ini,  konsentrasi logam  berat  pada  air  tanah  yang  tercemar  akan  berkurang. Fikoremediasi  menggunakan Spirulina.  platensis dapat menjadi alternatif untuk menangani pencemaran Pb dan  Cd pada  air  tanah  di  sekitar  TPA  Wukirsari.  Fikoremediasi dilakukan  dengan  menambahkan  inokulan Spirulina platensis sebanyak  0,9  m 3 untuk  meremediasi  air  tanah sebanyak  9  m 3 .  Penambahan  mikroalga  ini  menyebabkan konsentrasi Pb berkurang sebanyak 90% menjadi 0,053 mg/L dan konsentrasi Cd berkurang sebanyak 85% menjadi 0,0045 mg/L.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Kementerian  Lingkungan  Hidup  dan  Kehutanan, Peraturan  Menteri Lingkungan  Hidup  dan  Kehutanan  Nomor  59  Tahun  2016  tentang Baku Mutu Lindi bagi Usaha dan/atau Kegiatan Tempat Pemrosesan Akhir  Sampah .  Jakarta:  Kementerian  Lingkungan  Hidup  dan Kehutanan, 2016.
[2]  A. Walid, R. G. T. Kusumah, E. P. Putra, W. Herlina, and P. Suciarti, “Pengaruh  keberadaan  TPA  terhadap  kualitas  air  bersih  di  wilayah pemukiman  warga  sekitar:  Studi  literatur,” J.  Ilm.  Univ.  Batanghari Jambi , vol. 20, no. 3, pp. 1075–1078, 2020, doi: http://dx.doi.org/10.33087/jiubj.v20i3.1025.
[3]  W. Purwanta and    Joko P. Susanto,  “Laju produksi dan karakterisasi polutan  organik  lindi  dari  TPA  Kaliwlingi,  Kabupaten  Brebes,” J. Teknol.  Lingkung. ,  vol.  18,  no.  2,  pp.  157–164,  2017,  doi: https://doi.org/10.29122/jtl.v18i2.2036.
[4]  S.  Ikerismawati,  “Bioremediasi  Pb  oleh  bakteri  indigen  lmbah  cair
agar,” J.  Biosilampari  J.  Biol. ,  vol.  1,  no.  2,  pp.  51–58,  2019,  doi: https://doi.org/10.31540/biosilampari.v1i2.288.
[5]  E. Ratnawati, R. Ermawati, and S. Naimah, “Teknologi biosorpsi oleh mikroorganisme,  solusi  alternatif  untuk  mengurangi  pencemaran logam berat,” J. Kim. dan Kemasan , vol. 32, no. 1, pp. 34–40, 2010, doi: http://dx.doi.org/10.31266/at.
[6]  R. R. Liwun, L. I. Yulianti, and B. R. Sidharta, “Potensi Skeletonema costatum  (Greville)  sebagai  fikoremediator  logam  berat  timbal  (Pb) limbah batik,” Biota J. Ilm. Ilmu-Ilmu Hayati , vol. 5, no. 1, pp. 16–24, 2020, doi: https://doi.org/10.24002/biota.v5i1.2950.
[7]  A.  Hidayat,  A.  Siregar,  and  R.  D.  Waldi, Telaah  Mendalam  tentang Bioremediasi : Teori dan Aplikasinya dalam Upaya Konservasi Tanah dan Air . Bogor, Indonesia: IPB Press, 2017, ISBN: 978-602-440-095- 8.
[8]  H.  Nubatonis,  H.  Sutaji,  A.  Warsito,  and  J.  Tanesib,  “Analisis  pola sebaran  air  lindi  sekitar  tempat  pembuangan  akhir  (TPA)  Noenbila Kabupaten Timor Tengah Selatan nenggunakan metode elektromagnetik konduktivitas,” J. Fis. Fis. Sains dan Apl. , vol. 6, no. 1, pp. 24–31, 2021, doi: https://doi.org/10.35508/fisa.v6i1.2489.
[9]  T.  Boateng,  F.  Opoku,  and  O.  Akoto,  “Heavy  metal  contamination assessment of groundwater quality: A case study of Oti Landfill Site, Kumasi,” Appl.  Water  Sci. ,  vol.  9,  no.  33,  pp.  1–15,  2019,  doi: https://doi.org/10.1007/s13201-019-0915-y.
[10]  Kementerian  Kesehatan, Peraturan  Menteri  Kesehatan  Nomor  32 Tahun  2017  tentang  Standar  Baku  Mutu  Kesehatan  Lingkungan  dan Persyaratan Kesehatan Air Untuk Keperluan Higiene Sanitasi, Kolam Renang, Solus Per Aqua, dan Pemandian Umum . Jakarta: Kementrian Kesehatan Republik Indonesia (Kemenkes), 2017.
[11]  S. Pandia, E. Purba, and W. Hasan, “Kandungan logam berat pada air lindi  tempat  pembuangan  akhir  (TPA)  sampah  Kota  Banda  Aceh,” 2017, ISSN: 2579-3101.
[12]  F. Istarani and E. Pandebesie, “Studi dampak arsen (As) dan kadmium (Cd) terhadap penurunan kualitas lingkungan,” J. Tek. ITS , vol. 3, no. 1, pp. D53–D58, 2014, doi: 10.12962/j23373539.v3i1.5684.
[13]  I. C. Bon, L. M. Salvatierra, L. D. Lario, J. Moratio, and L. M. Perez, “Prospects  in  cadmium-contaminated  water  management  using  free- living cyanobacteria (Oscillatoria sp.). water,” Water , vol. 13, no. 4, p.
542, 2021, doi: https://doi.org/10.3390/w13040542.
[14]  M.  Murraya,  N.  Taufiq-Spj,  and  E.  Supriyantini,  “Kandungan  logam berat Besi (Fe) dalam air, sedimen dan kerang hijau (Perna viridis) di Perairan Trimulyo, Semarang,” J. Mar. Res. , vol. 7, no. 2, pp. 133–140,
2018, doi: https://doi.org/10.14710/jmr.v7i2.25902.
[15]  A.  Putra  and  F.  Mairizki,  “Analisis  logam  berat  pada  air  tanah  di Kecamatan Kubu Babussalam, Rokan Hilir, Riau,” J. Katalisator , vol. 5, no. 1, pp. 47–53, 2020, doi: http://doi.org/10.22216/jk.v5i1.5277.
[16]  P.  Mariadi  and  I.  Kurniawan,  “Analisis  mutu  air  tanah  tempat pembuangan  akhir  (TPA)  (Studi  kasus  TPA  sampah  Sukawinatan Palembang),” J. Ilm. dan Ilmu Pengetah. Alam , vol. 17, no. 1, pp. 61– 71, 2020, ISSN: 2581-0170.
[17]  Pemerintah Pusat, Peraturan Pemerintah (PP) Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air Dan Pengendalian Pencemaran Air . Jakarta: Pemerintah Pusat, 2001.
[18]  T. Harter and L. G. Walker, Assessing Vulnerability of Groundwater . California: University of California Agriculture and Natural Resource (ANR), 2001, ISBN: 978-1-879906-81-5.
[19]  K.  Sugianti,  D.  Mulyadi,  and  R.  Maria,  “Analisis  kerentanan pencemaran air tanah dengan pendekatan metode drastic di Bandung Selatan,” J.  Lingkung.  dan  Bencana  Geol. ,  vol.  7,  no.  1,  pp.  19–33,
2017, doi: http://dx.doi.org/10.34126/jlbg.v7i1.91.
Tabel 2.
Efisiensi Penyisihan Pb dan Cd
Zat pencemar Persentase penyisihan (%) Konsentrasi awal (mg/L) Konsentrasi akhir (mg/L) Pb 90 0,53 0,053 Cd 85 0,03 0,0045 Tabel 3. Perhitungan Neraca Massa Para meter Debit air (L/hari) Persentase removal (%) Influen (kg/hari) Removed (kg/hari) Efluen (kg/hari) Pb 600 90 0,00046 0,00041 0,00005 Cd 600 85 0,000026 0,000022 0,000004
Gambar 5. Sketsa Reaktor Tampak Atas.
Gambar 6. Sketsa Potongan Reaktor.
[20]  Y. Arbi, R. L. Siregar, and T. P. Damanhuri, “Kajian pencemaran air tanah oleh lindi di sekitar air dingin Kota Padang,” J. Sains dan Teknol. Keilmuan dan Apl. Teknol. Ind. , vol. 18, no. 1, 2018, ISSN: 2615-2827.
[21]  M. Prambodo, R. Hariyati, and T. Soeprobowati, “Spirulina platensis geitler  sebagai  fikoremediator  logam  berat  Pb  skala  laboratorium,” Bioma  Berk.  Ilm.  Biol. ,  vol.  18,  no.  2,  pp.  64–69,  2016,  doi: https://doi.org/10.14710/bioma.18.2.64-69.
[22]  R.  A.  Nugroho, Seluk  Beluk  Mikroalga  dan  Botryococcus  braunii . Kaliurang, Yogyakarta: Deepublish, 2021, ISBN: 978-623-02-2847-6.
[23]  G. Adams, P. T. Fufeyin, S. Okoro, and I. Ehinomen, “Bioremediation, biostimulation  and  bioaugmention:  A  review,” Int.  J.  Environ. Bioremediation  Biodegrad. ,  vol.  3,  no.  1,  pp.  28–39,  2015,  doi: 10.12691/ijebb-3-1-5.
[24]  R. Anyanwu, C. Rodriguez, A. Durrant, and A.-G. Olabi, “Microalgae cultivation technologies,” Ref. Modul. Mater. Sci. Mater. Eng. Elsevier B.V , 2018, doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803581-8.09258-4.
[25]  M. Kawaroie, T. Prarono, A. Sunuddin, D. W. Sari, and D. Agustine, Mikroalga  Potensi  dan  Pemanfaatannya  untuk  Produksi  Bio  Bahan Bakar. Bogor, Indonesia: PT Penerbit IPB Press, 2019, ISBN: 978-602- 440-893-0.
[26]  S.  Gultom,  “Mikroalga:  sumber  energi  terbarukan  masa  depan,” J. Kelaut. Indones. J. Mar. Sci. Technol. , vol. 11, no. 1, pp. 95–103, 2018, doi: https://doi.org/10.21107/jk.v11i1.3802.
[27]  H.  Li,  J.  Watson,  Y.  Zhang,  H.  Lu,  and  Z.  Liu,  “Environment- enhancing process for algal wastewater treatment, heavy metal control and  hydrothermal  biofuel  production:  A  critical  review,” Bioresour.
Technol. , vol. 298,
p. 122421, 2020,
doi: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.122421.
[28]  C.  Yan,  Z.  Qu,  J.  Wang,  L.  Cao,  and  Q.  Han,  “Microalgal bioremediation  of  heavy  metal  pollution  in  water:  Recent  advances, challenges, and prospects,” Chemosphere , vol. 286, no. 3, p. 131870, 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.131870.
[29]  I. N. K. Kabinawa and A. Sugiharto, Spirulina; Ganggang Penggempur
Aneka Penyakit . Tangerang: PT AgroMedia Pustaka, 2006, ISBN: 979- 006-025-4.
[30]  T.  R.  Soeprobowati  and  H.  Riche,  “Potensi  Mikroalga  sebagai  Agen Bioremediasi  dan  Aplikasinya  dalam  Penurunan  Konsentrasi  Logam Berat  pada  Instalasi  Pengolah  Air  Limbah  Industri,”  Universitas Diponegoro, 2013.
[31]  A.  Isnansetya,  Teknik  Kultur  Phytoplankton  dan  Zooplankton  Pakan Alami  untuk  Pembenihan  Organisme  Laut.  Yogyakarta:  Kanisius, 1995, ISBN: 9794974307.
[32]  J. Wong, Y. Wong, and N. Tam, “Nickel biosorption by two chlorella species,  C.  Vulgaris  (a  commercial  species)  and  C.  Miniata  (a  local isolate),” Bioresour. Technol. , vol. 73, no. 2, pp. 133–137, 2000, doi: https://doi.org/10.1016/S0960-8524(99)00175-3.
[33]  E.  N.  Hidayah,  J.  I.  Nurdiana,  and  N.  Candrahanifa,  N.  Kamilalita, “Perbandingan antara mikroalga Chlorella sp. dan Spirulina platensis dalam penurunan nitrat fosfat pada air limbah domestik menggunakan Oxidation Ditch Algae Reactor (ODAR).,” Environ. Sci. Enngineering Conf. , vol. 2, no. 1, 2021, ISSN: 2798-6241.
[34]  N. D. Siswati, T. Indrawati, and M. Rahmah, “Biosorpsi logam berat plumbum (Pb) menggunakan biomassa Phanerochaete chrisosporium,” J. Ilm. Tek. Lingkung. , vol. 1, no. 2, pp. 67–72, 2009, ISSN: 2085-501- X.
[35]  E. Siswoyo and G. F. Habibi, “Sebaran logam berat cadmium (Cd) dan timbal  (Pb)  pada  air  sungai  dan  sumur  di  daerah  sekitar  tempat pembuangan  akhir  (TPA)  Wukirsari  Gunung  Kidul,  Yogyakarta,” J. Pengelolaan Sumberd. Alam dan Lingkung. , vol. 8, no. 1, 2018, doi: https://doi.org/10.29244/jpsl.8.1.1-6.
[36]  N. D. Negara, “Studi Penyebaran Konsentrasi Besi (Fe) dan Mangan (Mn)  dari  Lindi  TPA  Wukirsari  Gunungkidul,”  Universitas  Islam Indonesia, 2016.
[37]  T. R. Soeprobowati and R. Hariyati, “Phycoremediation of Pb, Cd, Cu, and Cr by spirulina platensis (Gomont) geitler,” Am. J. Biosci. , vol. 2, no. 4, pp. 165–170, 2014, doi: 10.11648/j.ajbio.20140204.18.