## Artikel 1
Pengaruh Penambahan Biochar Dari Batubara Lignite Pada Tanah Bekas Penambangan Batubara Terhadap Konsentrasi Logam Kadmium (Cd) Terlarut Menggunakan Kolom Fixed Bed Sorpsion
1 st AGUNG PUTRA HIDAYAT Program Studi Teknik Kimia,
Fakultas Teknik, Universitas Jambi, Jambi Email: agungphidayat97@gmail.com
2 nd Prof. Drs. Damris M, M.Sc, Ph.D Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Jambi, Jambi 3 rd Ira Galih Prabasari, S. T., M. Si Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik,
Universitas Jambi, Jambi
Abstrak — Transformasi hutan ke area pertambangan  batubara  menimbulkan  berbagai masalah pasca penambangan batubara, salah satunya menimbulkan pencemaran logam berat pada lingkungan  sekitar.  Banyak  usaha  yang  telah dilakukan  untuk  penangulangannya  dan  pemberian biochar merupakan solusi yang  menjanjikan. Peroses pembuatan  biochar  yang  sederhana  serta  biochar memiliki  luas  permukaan  pori  yang  besar  sehingga dapat  di  jadikan  sebagai  bahan  penyerap.  Lignite sebagai  limbah  pertambangan  batubara  memiliki kandungan  hidrogen  dan  karbon  yang  tinggi sehingga cocok  di jadikan  biochar. Dari  hasil analisa SEM  di  dapat  morfologi  permukaan  pori  biochar yang  luas  dengan  hasil  uji  luas  area  menggunakan methylene  blue  sebesar  9,20  m 2 .g -1 .  Penelitian  ini bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  varaiasi penambahan jumlah biochar 0%, 5%, 10%, dan 15% serta  variasi  rasio  liquid  per  solid  1,  2,  5,  8,  dan  10 terhadap  immobilisasi  logam  kadmium  pada  tanah. Kondisi  lapangan  pada  penelitian  ini  di  rekayasa menggunakan  kolom  fixed  bed  sorpsion,  dengan  dua layer  biochar  didalamnya  sebagai  solusi  kondisi  di lapangan. Dari analisa AAS titik optimal pengimmobilisasian  logam  kadmium  berada  pada penambahan biochar 15% dengan rata-rata persentasi  penyerapan  99,8307%,  serta  titik  optimal pengimmobilisasian berada pada rasio liquid per solid ke-10 dengan persentasi penyerapan 99,9154%.
Kata  Kunci-Sorpsi ,Logam  Berat , Kadmium, Biochar , Kolom Fixed Bed

## PENDAHULUAN
Batubara  merupakan  salah  satu Sumber Daya Alam (SDA) yang termasuk dalam  golongan  bahan  tambang  mineral organik yang dieksploitasi untuk kebutuhan sumber energi dalam negeri dan ekspor.  Provinsi  Jambi  terletak  di  daerah
tropika  basah,  sehingga  memiliki  sifat kadar  hara,  Kapasitas  Tukar  Kation (KTK),  pH,  dan  bahan  organik  yang rendah.  Provinsi  Jambi  merupakan  salah satu  penghasil  batubara  yang  tersebar  di berbagai  Kabupaten,  seperti  Kabupaten Muaro  Jambi,  Batanghari,  Bungo  dan Sarolangun.  Sekitar  1  juta  hektar  atau seperempat  dari  luas  area  Provinsi  Jambi telah  beralih  menjadi  area  penambangan batubara. Dari 1 juta hektar tersebut sekitar 400  ribu  hektar  area  penambangan batubara telah ditinggalkan oleh pemiliknya  (Tata  Ruang  dan  Pertanahan, 2015). Ironisnya, area yang telah ditinggalkan  oleh  pemiliknya  itu  tidak dilakukan  pemulihan  terhadap  lingkungan sehingga  menjadi  area  terlantar  yang sangat luas.
Penelantaran
area bekas penambangan  batubara  berakibat  terhadap lingkungan di sekitarnya. Beberapa dampak yang ditimbulkannya yaitu berkurangnya  tingkat  kesuburan  di  sekitar area  tersebut,  belum  adanya  penanganan terhadap  air  asam  tambang  sehingga  di sekitar  area  tersebut  menjadi  lebih  asam, masih  terkandung logam-logam berat (Pb, Cd,  Mn,  Cr,  Al,  Fe,  dan  Mg)  di  sekitar area bekas penambangan batubara, banyaknya  sisa-sisa  penambangan  yang ditinggalkan  di  area  tersebut.  Salah  satu
sisa penambangan yaitu banyaknya batubara lignite (batubara  muda)  yang sudah  ditambang  namun  tidak  digunakan oleh  penambang,  dikarenakan lignite memiliki  kadar  air  yang  cukup  tinggi sehingga  tingkat  kalorinya  yang  rendah untuk  dijadikan  bahan  bakar. Lignite memiliki  kandungan  karbon  terendah, sekitar 25-35 persen. Lignite juga mengandung  materi volatile dan  sulfur yang tinggi.
Berdasarkan  dampak-dampak  yang telah ditimbulkan di area bekas penambangan  batubara  tersebut,  maka diperlukan  reklamasi  untuk  pelestarian terhadap  lingkungan.  Beberapa  metode yang dapat dilakukan antara lain, fitoremediasi yaitu remediasi yang menggunakan  vegetasi  tanaman  untuk memecah  atau  mendegradasi  polutan organik atau  menghapus dan menstabilkan kontaminan  logam.  Metode  pencucian tanah  dan  penimbunan  dengan  tanah  yang lebih  subur.  Metode  imobilisasi  logam berat  dengan  menggunakan biochar yaitu proses  remediasi  logam  untuk  tanah terkontaminasi  dengan  cara  menahan logam-logam  berat  terlarut  dalam    tanah. Metode ini adalah  metode yang sederhana dan cepat, dan biaya relatif murah. Metode imobilisasi sering menggunakan amandemen  organik  dan  anorganik  untuk mempercepat  pelemahan  mobilitas  logam dan  racun  dalam  tanah.  Amandemen memiliki  peranan  untuk  mengubah  logam tanah  asli  lebih  stabil  melalui  penyerapan, dan proses kompleksasi.
Biochar adalah  arang  hitam  hasil dari  proses  pemanasan  biomassa  pada keadaan  oksigen  terbatas  atau  tanpa oksigen.  Penggunaan biochar menjadi salah  satu  pilihan  dikarenakan  dapat meningkatkan  kandungan  karbon  tanah dan  mineral  tanah  yang  terdegradasi.
Biochar merupakan bahan basa yang dapat meningkatkan  pH  tanah  dan  berkontribusi terhadap  stabilisasi  logam  berat.  Afinitas dari biochar juga terletak pada permukaannya yang luas dan mengandung banyak  pori  sehingga  dapat  menyerap
logam-logam  berat  di  dalam  tanah, sehingga  dapat  mereduksi  pencemaran  di area bekas penambangan batubara.
Menurut Goenadi dan Santi (2017) biochar dari  cangkang  kelapa  sawit memiliki  Kapasitas  Tukar  Kation  (KTK) yang  rendah  serta  kapasitas  air  tersedia yang  lebih  tinggi,  sehingga biochar hasil pirolisis  memiliki  nilai  KTK  yang  tinggi yakni  4,58  cmol/kg  dan  memiliki  area permukaan yang lebih luas untuk penyerapan,  lubang  pori  terlihat  tunggal dan  ganda  dengan  ukuran  pori  bervariasi antara  2-5  µm  .  Menurut  Fellet  dkk., (2011)  penggunaan biochar dari  sampah kebun  dengan  empat  variasi  persentase pemberian biochar (0%,  1%,  5%,  serta 10%)  terhadap  limbah  tambang,  sehingga menghasilkan  peningkatan  pH,  kapasitas tukar  kation  (KTK),  dan  kapasitas  daya ikat  air  meningkat  berbanding  lurus dengan jumlah biochar yang diberikan dan mengalami penurunan terhadap bioavailabilitas logam Cd, Pb, dan Zn.

## TINJAUAN PUSTAKA Tanah di Provinsi Jambi
Provinsi Jambi memiliki area lahan kering  dengan  luas  5,1  juta  hektar,  lahan kering ini memiliki tiga macam jenis tanah yakni tanahultisol (podsolik merah kuning) sebanyak 53,46%, latosol 17,3%
sertaandosol7,5%,  dan  sisanya  jenis  gley humus  hidromorfik  kelabu  dan  aluvial (Pusat  Penelitian  Tanah  dan  Agroklimat, 1993).  Menurut  penelitian  Paiman,  (2010) jenis  tanah  yang  berada  di  Desa  Teranta Baru dan Bulian Baru Kabupaten Batanghari mendapat deskripsi profil tanah menunjukkan  bahwa  di  Desa  Terentang Baru  dan  Bulian  Baru  merupakan  tanah jenis  podsolik merah kuning (ultisol).

## Pertambangan Batubara
Provinsi  Jambi  memiliki  berbagai jenis pertambangan yang meliputi pertambangan emas, minyak dan batubara. Pada  akhir  2015,  luas  area  izin  operasi produksi tambang batubara sekitar 107.192,1 hektar dengan mencapai
139.150,1  hektar  izin  eksplorasi.  Teknik penambangan  yang  di  lakukan  adalah teknik  terbuka  ( open  pit  mining )  dengan metode  gali-isi  kembali  ( Back  fillings method ).  (Purnama  dkk.,  2016).  Menurut penelitian  Suhada,  (2015)  yang  dilakukan di  Kabupaten  Tebo  dan  Batanghari diperoleh  karakteristik  batubara  yakni berwarna  hitam  kecoklatan,  kilap  kusam, mengotori tangan, dan memiliki kandungan  kalori  3100  kal/gram  hingga 5600  kal/gram  dan  merupakan  jenis batubara jenis lignite atau brown coal.

## Batubara
Batubara  merupakan    mineral organik  yang  proses  terbentuknya  berawal daripengendapan  sisa  tumbuhan  purba yang  selanjutnya  terjadi  proses  fisika sertakimia yang berlangsung selama jutaan tahun  sehingga  mengakibatkan  perubahan bentuk. (Billah, 2010).
Batubara Lignite merupakan  batubara yang  memiliki    tingkatan  rendah,    dimana jenis  inidalam tingkat klasifikasi batubara berada  pada  massa  transisi  dari  jenis gambut  ke  batubara.  Batubara  jenis  ini berwarna hitam dan teksturnya menyerupai  kayu.  Sifat  betubara  jenis lignite,  memiliki  warna  hitam  sangat rapuh,  memiliki  nilai  kalor  rendah  dan kandugan karbon sedikit, air yang terkandung  tinggi,  abu  yang  terkandung banyak dan sulfur yang terkandung banyak (Billah, 2010).
Permasalan
di Area
Pasca
Penambangan Batubara
Pencemaran  logam  berat  dan  air asam merupakan pencemaran yang dihasilkan oleh aktivitas
penambangan,sebagai  contoh  menururt
WALHI  Jambi  dan  JATAM  (2015) darihasil  pengecekan  di  wilayah  konsesi perusahaan  batu  bara  PT.  Sarolangun Prima Coal (SPC) di Kabupaten
Sarolangun tepatnya di Desa Pulau Pinang Kecamatan SarolangunProvinsi jambi. Dimana PT. SPC telah melakukan penambangan batubara namun
meninggalkan  lubang  tanpa  dilakukanya reklamasi.  Bekas  lubang  galian  secara alami terisi air sehingga terbentuk menyerupai danau.
Uji petik di  lima titik lokasi  dalam konsesi  PT. SPC, didapatkan hasil dengan Suhu  32,2  derajat,  pH  3,4,  Electric Conductivity  (Daya  Hantar  Listrik)  320, TDS  (Total  Padatan  Terlarut)  150.  Dilihat dari  indikator  PH  yang  rendah  dapat dikatakan  bahwa  tingkat  keasaman  air tinggi  yang  mengindikasikan  tingginya logam  berat  yang  terlarut  di  dalamnya. Kandungan  logam  berat  terlarut  tersebut antara  lain  Besi  (Fe),  Mangan  (Mn), Timbal  (Pb),  Arsenik  (As),  Merkuri  (Hg), Selenium  (Se),  Karnium  (Cd)  dan  Boron (B).

## Logam Kadmium (Cd)
Kadmium  (Cd)  merupakan  logam berwarna  putih  perak,  lunak,  mengkilap, tidak  larut  dalam  basa,  mudah  bereaksi, menghasilkan  Kadmium Oksida  jika dipanaskan.  Kadmium  pada  umumnya terdapat pada alam dalam gabungan  ikatan dengan  klor  (Cd  Klorida),  belerang  (Cd Sulfit) atau dapat   membentuk  Cd 2+ yang bersifat  tidak  stabil.  kadmium  memiliki nomor  atom  40,  berat  atom  112,4,  titik didih  767°C,  titik  leleh  321°C,  dan  masa jenis  8,65  g/cm 3 (Ellina dan  Festri , 2014).
Keberadaan Cd yang melimpah pada kerak bumi  adalah  0,13  µg/g,  relatif  bersifat mudah berpindah pada lingkungan akuatik. Diperairan  umumnya  Cd  hadir  dalam bentuk  ion-ionnya  yang  terhidrasi,  garam- garam  klorida,  terkomplekskan  dengan ligan anorganik atau membentuk kompleks dengan ligan organik.
Menurut  pedoman  baku  mutu lingkungan  menurut  Surat  Keputusan Menteri  Lingkungan  Hidup  Nomor:  KEP- MEN  LH  No.51/MenKLH/  2004,  ambang batas Cd untuk wisata bahari adalah 0,002 ppm  dan  untuk  biota  adalah  0,001  ppm, dan menurut  Peraturan Pemerintah No. 85 Tahun  1999  tentang  perubahan  atas peraturan  pemerintah  No.  18  Tahun  1999 tentang pengelolaan limbah bahan
berbahaya    dan  beracun    logam  Cd memiliki batas diperbolehkan pada konsentrasi dalam ekstraksi limbah yakni 1 mg/liter.
Logam  berat  Cd  dapat  masuk  ke dalam  tubuh  melalui  saluran  pernafasan dan pencernaan (yang berasal dari makanan  serta  minuman  yang  tercemar logam  Cd).  Keracunan  logam  berat  Cd dapat  menyebabkan  keracunan  yang  akut dan  kronis  yang  ditandai  oleh  rasa  mulut terbakar,  terjadinya  perangsangan  dalam gastrointestinal  dengan  disertai  diare  dan gejala  keracunan  kronis  ditandai  dengan rasa  mual,  anemia,  sakit  di  sekitar  perut dan  dapat  menyebabkan  kelumpuhan (Bangun, 2005)

## Sumber – Sumber Logam Berat Yang Mencemari Tanah
Secara  alami  logam  berat  di  alam terperangkap  didalam  tanah  akibat  proses pelapukan,  atau  dari  letusan  gunung merapi.  Jika  siklus  alamiahnya  tidak mengalami  perubahan  terkaitan  kepada rantai makan tidak akan menimbulkan efek racun pada manusia. Tanah secara alamiah mengandung  logam  berat  yang  sebagian logam  berat  berperan  dalam  proses fisologis  tanaman  seperti  Fe,  Cu,  Zn  dan Ni,  tetapi  dengan  jumlah  yang  relatif sangat  sedikit,  bila  dalam  jumlah  berlebih pada  tanaman    akan  memberikan  efek tosisitas. Unsur kadmium  (Cd) merupakan pencemar  kimia  dalam  lingkungan  dan sangat beracun bagi tumbuhan, hewan dan manusia (Hidayat, 2015).

## Biochar
Biochar sebagai  bahan  pembenah didefinisikan sebagai: "arang untuk aplikasi  pembenahan  pada  tanah".  Perlu dicatat  bahwa  istilah  ' biochar '  umumnya terkait  dengan  produk  akhir  pirolisis  lain yang  dihasilkan  bersama  seperti  ' syngas ' (Verheijen dkk., 2010).
Sebagai  bahan  pembenah  tanah, biochar banyak digunakan untuk mengatasi permasalahan pada tanah. Aplikasi biochar dapat  meningkatkan  pH
pada  tanah  asam  meningkatkan  kapasitas tukar kation (KTK) pada tanah, menyediakan  unsur  hara  N,  P  dan  K. Biochar juga  dapat  menjaga  kelembaban tanah  sehingga  kapasitas  menahan  air tinggi  dan  meremediasi  tanah  yang tercemar  logam  berat  seperti  (Pb,  Cu,  Cd dan Ni). Pemberian biochar pada tanah juga mampu meningkatkan  pertumbuhan  serta serapan hara pada tanaman.
Proses  pembuatan  dan  bahan  baku merupakan  penentu  dari  kualitas biochar . Biochar dapat  diproduksi  dari  berbagai jenis bahan yang mengandung ligniselulosa,  seperti  kayu,  sisa  tanaman (jerami  padi,  sekam  padi,  tandan  kosong kelapa sawit dan limbah sagu) serta pupuk kandang.  Penggunaan biochar sebagai pembaharuan  pada  tanah,  diharapkan mampu  mengatasi  permasalahan  pada tanah  ultisol.  Tanah  ultisol  memiliki persebaran yang luas dan banyak digunakan  didalam  bidang  pertanian. Masalah pada tanah ultisol seperti pH yang rendah,  kandungan  bahan  organik  rendah, unsur  hara  seperti  N,  P  dan  K  rendah  dan kekuatan agregatnya yang lemah, sehingga dapat  menggangu  pertumbuhan  tanaman (Notohadiprawiro, 2006).
Pada  umumnya biochar memiliki pertukaran  kation  dan  basa, biochar memiliki  banyak  manfaat  potensial  pada sifat  tanah  sebagai  peningkatan  pada aktivitas biologis tanah (Paz-Ferreiro dkk., 2013),  menurunkan  hasil  emisi  gas  rumah kaca dari sumber pertanian yang berdampak
pada meningkatnya penyerapan  karbon  tanah  karena  isi muatan bentuk karbon yang kuat. Penambahan biochar ke  tanah  akan menyebabkan  perubahan  komposisi  tanah sehingga menyebabkan perubahan kualitas tanah.

## Mekanisme Interaksi antara Biochar dan LogamBerat
Memiliki  luas    permukaan  yang besar  merupakan  salah  satu  karakteristik biochar ,  dimana  penyarapan  kapasitas yang  tinggi  untuk    logam  berat  di permukaannya pula.
Permukaan
penyerapan  logam  berat  pada biochar dapat  ditunjukkan  dengan  menggunakan mikroskop elektron scanning (Beesley dan Marmiroli,  2011).    Penyerapan  ini  bisa disebabkan  oleh  interaksi  logam  berat dengan kelompok fungsional yang berbeda didalam biochar , yang dikarenakan pertukaran  logam  berat  dengan  kation terkait  dengan biochar ,  seperti  Ca 2+ dan Mg 2+ ,  K + ,  Na + dan  S  (Uchimiya  dkk., 2011),  atau  karena  penyerapan  fisik  (Lu dkk., 2012).  Menstabilkan logam  berat    di permukaan biochar dapat  di  pengaruhi oleh oksigen sebagai kelompok fungsional, khususnya    untuk  asam  yang lebih lembut seperti  Pb 2+, ,  Cd 2+ ,  Fe 3+ ,  Mn 2+ ,    Cr 6+ dan Cu + .
Penyerapan Cu 2+ berkaitan dengan permukaan  yang  beroksigen  tinggi  dan dengan  diameter  pori,  kerapatan  pada muatan  superfisial  tinggi  dan  Ca 2+ dan Mg 2+ mengalami  pertukaran  kandungan dengan biochar .  Mekanisme  pada  proses penyerapan  sangat  tergantung  pada  jenis tanah serta kation pada biochar dan tanah. Terdapat  beberapa  komponen  dalam  abu, seperti  karbonat,  fosfat  atau  sulfat  dapat membantu  menstabilkan  logam  berat dengan pengendapan.
Alkalinitas pada biochar juga dapat menjadi  faktor  lain.  Sebagian    konsentrasi logam  berat  yang  rendah  ditemukan  di biochar pada  tanah.  Nilai  dari  pH  yang lebih  tinggi  setelah  penambahan biochar dapat menyebabkan presipitasi logam berat didalam  tanah.    pH biochar meningkat bersama  dengan  suhu  pirolisa  yang  telah dikaitkan  terhadap  proporsi  yang  lebih tinggi  dari  abu  yang  terkandung. Biochar juga  dapat  menurunkan  mobilitas  logam berat  serta  penambahan biochar dapat menyebabkan perubahan unsur Cr 6+ menjadi  Cr 3+ berkurang.Kestabilan  logam berat dalam tanah dengan adanya penambahan biochar dapat  melibatkan sejumlah  mekanisme  sesuai  diilustrasikan pada Gambar.1 (Lu dkk., 2012).
Gambar 1 . Mekanisme Penyerapan Logam Berat Oleh Biochar Sumber: (Lu dkk., 2012)
Gambar  di  atas  menunjukkan mekanisme  dari  penyerapan  Pb 2+ oleh biochar . Pertama, logam Pb 2+ dengan Ca 2+ , Mg 2+ , dan kation lainnya yang terkandung didalam biochar ,  secara  bersama-sama keluar  dari  larutan  dan  terjadi  pertukaran ion  dengan  materi  kompleks  organik  dan oksida-oksida    mineral  dari biochar.
Kedua,  pertukaran  antara  permukaan logam berat dengan gugus fungsional yang berbeda,  serta  pertukaran  dengan  mineral oksida hidroksil bebas kemudian mengendap  pada  permukaan  lainnya. Gugus karboksil (ReCOOH) dan kelompok  gugus  hidroksil  alkohol  atau gugus  fenolik  (ReOH)  secara  umum kelompok utama yang berkontribusi terhadap koordinasi antara logam berat dan permukaan sorben. Dan ketiga, penyerapan fisik  dan  presipitasi  permukaan  yang berkontribusi  terhadap  stabilisasi  Pb 2+ (Lu dkk., 2012).
Mekanisme adsorpsi logam kadmium  oleh biochar dari  sampah  kota, (Chan dkk., 2015)
1) Peningkatan  pH CaO + H 2 O → CaOH 2 ⇆ Ca 2+ + 2OH - 2) Pengendapan Cd 2+ + 2OH - → Cd(OH)2 (s)
3) Pertukaran Kation M-Ca 2+ + Cd 2+ ⇆ M-Cd 2+ + Ca 2+ 4) Competing dan  Inhibiting M-Ca 2+ + 2H + ⇆ M-2H + + Ca 2+ M-Cd 2+ + Ca 2+ ⇆ M-Ca 2+ + Cd 2+
Proses adsorbsi fisika adalah proses adsorbsi yang merupakan hasil dari gaya  tarik.  Intermolekuler  antara  molekul padatan  dan  substansi  yang  diadsorbsi. Adsorbat  tidak  menembus  ke  dalam  kisi- kisi kristal adsorben serta tidak melarut di
dalamnya,  tetapi  sepenuhnya  berada  pada permukaan  adsorben.  Pada  padatan  yang sangat porous mengandung banyak kapiler-kapiler  substasi  yang  diadsorbsi akan  masuk  dalam  celah-celah  ini  pada saat  adsorbat  membasahi  padatan  tersebut (Tryball, 1981).

## Studi  Tentang  Pengaruh  Biochar  pada Logam Berat Tanah
Pemakaian biochar berpotensi untuk  menurunkan  daya  toksisitas  logam berat  pada  limbah  tambang  selain  itu Penggabungan  biochar  ke  dalam  tanah dapat  mengubah  sifat  fisik  tanah  seperti tekstur, struktur, distribusi ukuran pori dan kepadatan  dengan  implikasi  untuk  aerasi tanah, kapasitas menahan air, pertumbuhan tanaman dan kemampuan kerja pada tanah tanah.  Menurut  Fellet  dkk.,  (2011) menggunakan biochar dari  sampah  kebun dengan empat variasi persentase pemberian biochar (0%,  1%,  5%,  serta 10%)  terhadap  limbah  tambang,  sehingga menghasilkan  peningkatan  pH,  kapasitas tukar  kation  (KTK),  dan  kapasitas  daya ikat  air  meningkat  berbanding  lurus dengan jumlah biochar yang diberikan dan mengalami penurunan terhadap bioavailabilitas  logam  Cd,  Pb,  dan  Zn, serta  logam  Cd  mempunyai  penurunan yang terbesar.
Gambar 2. Rangkaian Kolom Fixed Bed Sumber: (Acharya dan Kumar, 2012) Penggunaan kolom fixed bed sebagai  alat  penyerapan  merupakan  salah satu metode penyerapan dengan memvariasikan rasio liquiq per solid untuk menggantikan  laju  alir  atau  lama  kontak antara liquid denan  padatan  ( solid ), menurut  Ginting  dkk.,  (2017)  yang
menggunakan  zeolit  sebagai  penyerapan logam  Pb  dalam  air  secara  kontinu  pada kolom fixed bed denagan rasio 1:1 dan 1:3 menunjukkan  semakin  besar  rasio liquid per solid menunjukkan  penurunan  kadar logam  Pb  dalam  air.  Sedangkan  menurut EPA,  (2017)  mengenai flay  ash sebagai alat  filter  dengan  rasio  liquid  per  solid (L/S)  0:1,  1:2,  1:4,  1:6,  1:8,  dan  1:10 memberikan  hasil  yang  berbeda  sesuai jenis  logam  atau  keaddan  apa  yang  di amati.  Pengaruh  rasio  (L/S)  terhadap  pH eluet, semakin tinggi rasio semakin tinggu kenaikan  pH  eluetnya.  Pengaruh  rasio (L/S)  terhadap  logam  arsen,  memberikan hasil  semakin  tinggi  rasio  semakin  tinggi penurunan kadar logam arsen. Biochar dari tangkai  kapas  untuk  menurunkan  logam Cd  pada  tanah  tercemar  serta  mengurangi penyerapan logam Cd oleh tanaman kubis, dari  hasil  penelitianya  melihatkan  bahwa biochar tangkai  kapas  dapat  menurunkan bioavailabilitas tanah Cd melalui adsorpsi.
Pada  penelitian  Fellet  dkk.,  (2011) menggunakan biochar untuk  membenahi tambang  dimana  memiliki  tanah  yang multikontaminasi.  Penambahan biochar pada  tanh  tidak  mengakibatkan  penurunan secara  total,  namun  kandungan  logam berat  pada  tanah  dengan  berbagai  variabel jumlah biochar yang  berbeda  dapat mmenurunkan kadar bioavailabilitas logam  Cd,  Pb  dan  Zn  dan  mobilitasnya yang diukur dengan menggunakan percobaan pelindian dari logam Cd, Cr dan Pb.

## METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian  ini  dilaksanakan  di laboratorium  Fakultas  Teknik  Universitas Jambi,  yang  dilaksanakan  pada  bulan  Mei 2018  sampai  dengan  bulan  September 2018, dan pengambilan sampel di Kecamatan  Sungai  Buluh,  Kabupaten Batanghari.

## Alat dan Bahan:
Alat:  Seperangkat  alat-alat  kaca, drum  pirolisis,  kolom Fixed  Bed ,  ayakan,
pH  meter,  botol  kaca,  gelas  ukur,  neraca analitik,  oven, magnetic  Stirrer, dan freezer .  Bahan:  Kertas  saring,  g lasswall, kertas label, tanah bekas tambang batubara,  kerikil  putih,  HCl  12  M, aquades, biochar, 3CdSO 4 . 8H 2 O 1M.
Prosedur Kerja:
Proses Pembuatan Biochar dari Batubara Muda(Lignite)
Ditimbang1000grbatubara, kemudian  di  masukkan  kedalam  kaleng dan  dibakar  dalam  drum  pirolisis  dalam keadaan tertutup pada suhu 450 o C selama 4jam.  Selanjutnya  batubara  didinginkan dan dihaluskan kemudian batubara diayak.

## Proses Penyiapan Sampel Tanah
Tanah  yang  berasal  dari  lahan bekas tambang diambil menggunakancangkul  dengan  kedalaman 0-30  cm.  Tanah  dimasukkan  ke  dalam nergy dan diberi label kemudian dibawa ke laboratorium.Tanah yang digunakan dalam penelitian  ini  dibersihkan  dari  pengotor seperti  akar,  batu,  daun,  insektisida  yang terikut  di  dalam  tanah  dan  dibiarkan terbuka  diudara  ruangan  selama  24  jam kemudian diberi label.
Proses pengeringan dimulai dengan menimbang sampel tanah sebanyak 1 gram yang  dimasukan  dalam  cawan  petri kemudian  diovenkan  pada  suhu  105 o C selama  2  jam  sampai  berat  tanah  benar-
benar  kering  ditimbang  sampai  beratnya konstan  dan  dicatat  sebagai  berat  kering dalam  1  gram  yang  dikonversikan  lagi dengan  berat  tanah  yang  digunakan  pada proses absorpsi.

## Kadar Air Pada  Sampel Tanah
Kadar air bahan ditentukan dengan cara pengeringan di dalam oven. Sebanyak 0,5  gram  sampel  yang  telah  dihaluskan ditimbang  dengan  teliti  dan  ditempatkan dalam  cawan  alumunium  yang  telah diketahui bobotnya, kemudian dikeringkan dalam  oven  suhu  105 o C  hingga  bobot konstan,  Selanjutnya  contoh  didinginkan dalam  desikator  selama  15  menit  sebelum di timbang beratnya.
Kadar air (%) = a – b a x 100% ........(1)
Dimana:
a : Berat tanah mula-mula (gram)

## b : Berat tanah setelah dikeringkan
Penentuan  Luas  Permukaan  Biochar dengan Methylene Blue (MB)
Larutkan  1  gram  Methylene  Blue dalam  200  ml  air  deionisasi.  Timbang  10 gram biochar dan  tambahkan  30  ml  air deionisasi.  Tambahkan  0,5  ml  larutan Methylene Blue ke sampel biochar . Agitasi larutan  selama  1  menit  dengan magnetic stirrer. Ambil larutan sampel dengan pipet tetes dan teteskan larutan tersebut (1 tetes) pada kertas saring. Ulangi hingga permanent Blue Halo sekitar agregat tanah terbentuk.  Hentikan  penambahan  larutan pada  kertas  saring.  Hitung  berapa  tetes yang dibutuhkan untuk mencapai permanent  Blue  Halo .  Hitung  SSA ( Spesific  Surface  Area )  dengan  rumus (Kaya dan Yukselen, 2008) :
𝑆𝑆𝐴 1 319,89 𝑥 1 200 (0,5 𝑁)𝐴𝑣. 𝐴 MB 𝑥 1 10 ....... (2)
Dimana :
N : jumlah tetes yang ditambahkan
Preparasi Biochar
Preparasi Sampel Tanah

## Experiment
Analisis Data Hasil
A MB : Permukaan  yang  ditutupi 1 molekul
MB = 130 Å 2
Au: Bilangan Avogadro = 6,02 x 10 23 / mol Luas  permukaan  dapat  ditentukan dengan  menggunakan  data  dari metilen blue ,  yang  dirumuskan  sebagai  berikut (Kaya dan Yukselen, 2008):
S = Xm .N.a
M ..........................(3)
Dimana : S  : Larutan Permukaan biochar t (m 2 /mg) Xm  :  Banyaknya Metilen  Blue yang terserap oleh 1 gram karbon N  : Bilangan Avogadro = 6,02 x 10 23
A      :  Ukuran  1  molekul  penyerap  MB  = 197 x 10 -20
M   : BM Metilen Blue = 320,5 g/mol

## Tahap Eksperimen:
Pengujian Kemampuan Penyerapan Logam Kadmium   oleh  Biochar
Sampel biochar sebanyak  50  gram dimasukkan  ke  dalam  kolom Fixed  Bed berbahan  akrilik  yang  berukuran,  panjang kolom  50  cm,  diameter  dalam  4,8  cm, diameter  luar  5  cm,  dan  tebal  dinding  1 mm. Pada bagian bawah kolom Fixed Bed ditambahkan  pipa  PVC yang  telah dibolongi pada bagian atasnya. Kemudian, bolongan  tersebut  disambungkan  dengan selang transparan berukuran 4 x 1 mm. Di dalam  kolom    dimasukkan  pada  bagian paling  bawah  berupa  kerikil  dengan ketinggian 5 cm. Di atas kerikil dimasukkan glass  wall setebal  5  cm, setelah  itu  dimasukkan  sampel  tanah seberat  235  gr  atau  setinggi  10  cm. Kemudian dimasukkan kembali glass wall setebal  5  cm  dan  kerikil  setinggi  5  cm. Kolom fixed bed siap digunakan.
Kolom fixed  bed dialirkan  larutan cadmium  sulfate  hydrate  dengan  pH  4,7 menggunakan  selang  transparan  dari bagian bawah kolom menggunakan pompa.  Liquid  yang  keluar  dari  kolom diambil  setiap  perbandingan  rasio  Liquid per  Solid  (L/S)  tanah  mencapai  1,  2,  5,  8 dan  10.  Hasil  yang  diperoleh  disimpan  di
dalam freezer dengan  suhu  -20 o C  untuk diuji menggunakan AAS.
Penyerapan logam Kadmium (Cd) pada Sampel Tanah oleh Biochar menggunakan Kolom Fixed Bed Sampel  tanah  dimasukkan  ke dalam  kolom Fixed  Bed berbahan  akrilik yang  berukuran,  panjang  kolom  50  cm, diameter  dalam  4,8  cm,  diameter  luar  5 cm,  dan  tebal  dinding  1  mm.  Pada  bagian bawah kolom Fixed Bed ditambahkan pipa PVC  yang  telah  dibolongi  pada  bagian atasnya.  Kemudian,  bolongan  tersebut disambungkan  dengan  selang  transparan berukuran  4  x  1  mm.  Di  dalam  kolom dimasukkan  pada  bagian  paling  bawah berupa kerikil dengan ketinggian 5 cm. Di atas  kerikil  dimasukkan glass  wall setebal 5 cm, setelah itu dimasukkan sampel tanah seberat  235  gr  atau  setinggi  10  cm. Kemudian dimasukkan kembali glass wall setebal  5  cm  dan  kerikil  setinggi  5  cm. Kolom fixed bed siap digunakan.
Kolom fixed  bed dialirkan  larutan HCL  dengan  pH  4,7  menggunakan  selang transparan  dari  bagian  bawah  kolom menggunakan  pompa. Liquid yang  keluar dari  kolom  diambil  setiap  perbandingan rasio Liquid per Solid (L/S)  tanah mencapai  1,  2,  5,  8  dan  10.  Hasil  yang diperoleh  disimpan  di  dalam freezer dengan suhu -20 o C untuk diuji menggunakan AAS.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Penelitian  ini  menggunakan  6  titik sampel  tanah  yang  diperoleh  dari  lahan bekas pertambangan batubara yang terletak di  Kecamatan  Sungai  Buluh,  Kabupaten Batanghari  yang  telah  di  tinggal  kurang lebih  3  tahun  tanpa  adanya  penanganan lanjut.  Tanah  yang  diambil  berupa  tanah disekitar  kolam  penambangan  batubara, pengambilan  titik  sampel  yang  bervariasi bertujuan  untuk  mewakili  kondisi  tanah
secara keseluruhan di area tersebut. Setiap tempat  pengambilan  sampel  terdapat struktur  tanah  yang  berbeda-beda  yang ditandai dengan kedalaman masing masing lokasi.  Dalam  penelitian  ini  teknik pengambilan sampel menggunakan metode purposive  sampling, yaitu  pengambilan sampel  secara  sengaja  yang  dilihat  dari vegetasi tumbuhan, kemiringan tanah serta ukuran tumbuhan.
Gambar  3. Posisi  2  Lapisan Biochar pada  Kolom Fixed Bed
Penelitian dilakukan dengan menggunakan kolom fixed bed pada tinggi unggun  10  cm  dengan  penambahan biochar pada  masing-masing  variasi  yang berbentuk  2  lapisan biochar dapat  dilihat pada  gambar2 , serta  variasi liquid per solid .  Penggunaan  kolom fixed  bed bertujuan untuk melakukan penelitian yang meniru  kondisi  alam  di  lapangan,  dimana air  hujan  akan  turun  menyerap  kedalam tanah  dan  melarutkan  logam  kadmium pada  kondisi  alam  yang  asam.  Semakin banyak  curah  hujan  menandakan  semakin tinggi  air  yang  mengaliri  area  tanah tersebut.  Sehingga  berpotensi  mencemari lingkungan  sekitar,  hal  ini  dapat  dilihat dengan  adanya  banyak  tumbuhan  mati  di sekitar area bekas penambangan batubara.
Karakteristik Tanah dan Biochar
Dari  analisa  lapangan  dan  analisa laboratorium,  tanah  bekas  penambangan batubara  yang  terletak  di  Kecamatan Sungai  Buluh  Kabupaten  Batanghari,  dari analisa  langsung  di  lapangan  tanah memiliki ciri-ciri berwarna merah kekuningan  dan  termasuk  jenis  tanah ultisol.  Hal  ini  di  dukung  oleh  peryataan Paiman, A. (2010) mengenai jenis tanah di Kabupaten Batanghari, menyatakan bahwa jenis  tanah  yang  berada  di  Desa  Teranta Baru dan Bulian Baru Kabupaten Batanghari merupakan tanah jenis
podsolik  merah  kuning  (ultisol).  Serta memiliki  kerapatan  tanah  sebesar  1,3 kg/m 3 dan  derajat  keasaman  (pH)  sebesar 4,9,  keasaman  tanah  secara  fisik  di lapangan  ditandai  dengan  tidak  adanya tumbuhan yang hidup di atasnya. Berdasarkan  hasil  percobaan  preparasi sampel tanah di dapat butiran tanah dengan ukuran 20 mesh dan memiliki kadar air di dalamnya sebanyak 10%. Berdasarkan hasil percobaan pembuatan biochar dari  batu  bara lignite didapatkan  serbuk  halus  berukuran  10 mesh.  Hal  ini  di  tujukan  karena  efisiensi penyerapan  adsorben  terhadap  adsorbat sangat  dipengaruhi  oleh  ukuran  partikel adsorben. Penyerapan akan semakin meningkat dengan semakin kecilnya ukuran partikel. Hal ini disebabkan karena bertambahnya  luas  pori  pada  adsorben, sehingga  ion-ion  akan  lebih  banyak terserap pada permukaan biosorben tersebut  (Lonappan,  L,  dkk.,  2016). Kecilnya  luas  area  pada biochar yang menandakan  banyak  pori  dan  luas  pori dapat dilihat pada morfologi biochar yang telah di analisa menggunakan SEM seperti pada  gambar  4.1.  Derajat  keasaman  (pH) pada biochar setelah  di  ukur  memiliki kadar  sebesar  7,9,  hal  ini  menunjukkan bahwa biochar dari  batubara  muda ( lignite ) bersifat basa.
(a) (b) Gambar 4. Morfologi Permukaan Biochar (a).Perbesaran 150 K X(b).   Perbesaran 500 K X Sumber: Hasil analisa SEM
Berdasarkan hasil pengujian menggunakan methylene  blue ,  dapat  di ukur Surface  area pada biochar dengan hasil  9,20  m 2 .g -1 .  Hal  ini  menandakan semakin  kecil  luas  area  maka  semakin besar pori pada biochar, sehingga kemampuan penyerapan logam oleh biochar semakin  besar.  Hal  ini  didukung dengan  hasil  penelitian  menggunakan methylen blue didalam air oleh Loppan, L, dkk  (2016),  dimana biochar dari  pohon pinus  memiliki  kemampuan  penyerapan yang  baik  dengan  luas  area  yang  kecil yakni 198.03 ± 11.5 cm 2 /cm 3 jika dibandingkan dengan biochar dari kotoran babi  dan  kertas  bekas  dengan  luas  area secara  berturut-turut  346.97  ±  18.4 cm 2 /cm 3 dan 310.82 ± 21.0 cm 2 /cm 3 .
Penurunan  Logam  Kadmium  (Cd)  oleh

## Biochar dari Batubara Lignite
Uji  ini  merupakan  uji  yang dilakukan  untuk  menguji  kemampuan
penyerapan  logam  kadmium  oleh biochar berbahan  baku  batubara lignite. Dari  hasil analisa  didapat  pada  rasio  L/S  ke-0 konsentrasi  larutan Cadmium  Sulfate hydrate 6,5900  ppm,  konsentrasi  ini dijadikan  sebagai  patokan  awal  atau pembanding  penurunan  logam  kadmium dengan  pH  4,7.  Rasio  L/S  ke-0  diartikan sebagai  belum adanya liquid yang melalui solid pada  unggun  kolom Fixed  Bed Sorptio. Berdasarkan  hasil  analisa  maka dibuatlah  grafik  yang  menggambarkan penurunan  logam  kadmium  oleh biochar seperti dibawah ini:
Gambar  5. Besar  Penurunan  Konsentrasi  Logam Kadmium oleh Biochar
Hasil  analisa  menunjukkan  bahwa biochar mampu  menurunkan  kadar  logam kadmium  dari  konsentrasi  6,5900  ppm  ke 0,2120  ppm.  Kondisi  optimal  penyerapan logam  kadmium  pada  rasio  ke-2  dengan sisa  logam  kadmium  sebesar  0,1490  ppm, sehingga menghasilkan efisiensi penyerapan  97,7390%.  Pada  rasio  ke-5, konsentrasi akhir logam kadmium mengalami  peningkatan  hingga  rasio  ke-8 sebesar 5,4700 ppm
sehingga mengakibatkan penurunan efisiensi penyerapan  logam.  Hal  ini  dapat  di sebabkan  oleh  logam  kadmium  yang terkandung  pada biochar ikut  larut didalam larutan , sehingga logam kadmium terakumulasi  keluar  kolom.  Hal  ini didukung  oleh  peryataan  Nur  (2013)  yang menyatakan bahwa logam kadmium mudah  larut  pada  kondisi  asam,  atau biochar pada  kondisi  ini  telah  mengalami kejenuhan dalam menyerap logam kadmium  yang  diakibatkan  pengendapan dipermukaan  pori  dan  melepasnya  dalam
0.0000 1.0000 2.0000 3.0000 4.0000 5.0000 6.0000 7.0000 0 1 2 5 8 10 Ko n sent ra si L o g a m C d (p p m ) Rasio Liquid per Solid
bentuk  basa.  Namun  pada  rasio  ke-10 mengalami  penurunan  konsentrasi  akhir kembali  yakni  sebesar  2,4800  pmm,  pada rasio  ini  kembali  terjadi  peningkatan efisiensi.  Hal  ini  dapat  di  sebabkan  oleh adanya  ion-ion  pada biochar bergantian dalam  mengikat  logam  Kadmium  serta pori-pori  pada biochar kembali  mampu menyerap logam.
Hasil Analisa:
Penentuan  kadar  logam  kadmium (Cd)  dengan  variasi  konsentrasi biochar 0%,  5%,  10%,  dan  15%  yang  dilakukan pada  alat  kolom fixed  bed pada  kondisi asam  dan  di  analisis  menggunakan  alat Spektroskopi  Serapan  Atom  (SSA).  Hasil dari  selisih  antara  penurunan  konsentrasi logam kadmium dengan konsentrasi logam kadmium  total  pada  sampel  tanah  awal  di pengaruhi oleh variasi konsentrasi biochar , sehingga dapat dihasilkan besaran immobilisasi logam kadmium.
Pengaruh  Variasi  Konsentrasi  Biochar terhadap
Immobilisasi Logam

## Kadmium   (Cd)
Berdasarkan  penelitian  yang  telah dilakukan  di  dapat  kandungan  logam kadmium  didalam  tanah  yang  semula 1,9690 mg/Kg telah mengalami penurunan kadar  logam  kadmium  sejak  variasi konsentrasi 0% biochar, dimana seharusnya  pada  variasi  ini  logam  dapat termobilisasi  keluar  atau  larut  dalam kondisi  air  asam.  Namun,  hal  ini  dapat diakibatkan  kondisi  tanah  pada  kolom memiliki kerapatan yang tinggi. Perlakuan pada  tinggi  unggun  kolom  10  cm  secara signifikan mampu mengimmobilisasi logam  kadmium    di  dalam  tanah,  faktor keasaman  larutan  HCL  yang  dialirkan pada  pH  4,7  memberi  peranan  penting dikarenakan  logam  kadmium  akan  baik larut pada kondisi asam (Nur, 2013).
Gambar  6. Pengaruh  Variasi  Konsentrasi Biochar terhadap persentasi Imobilisasi Logam Kadmium (Cd)
Pada  rasio  ke-1  didapat  besar penurunan  logam  pada  variasi  konsentrasi biochar 0%  dengan  efisiensi  immobilisasi logam  kadmium  sebesar  99,7969  %, penambahan biochar sebanyak  5%,  10% dan 15% mengalami penurunan yang besar jika  di  bandingkan  dengan  variasi  0% biochar pada  tanah  yang  dapat  di  lihat pada  gambar  4.3.  Hasil  yang  diperoleh tidak berbanding lurus dengan penambahan  jumlah biochar ,  dikarenakan pada variasi konsentrasi biochar 0%, tanah bekas  penambangan  batubara  yang  tidak ditambahkan biochar menyebabkan kepadatan  dan  struktur  tanah yang digunakan  di  laboratorium  masih  sama dengan kondisi di lapangan. Sehingga pada saat  dialirkan  larutan  HCl  dengan  pH  4,7 tidak  mampu  meningkatkan  kemampuan mobilisasi  logam  kadmium  (Cd)  untuk keluar  dari  tanah  tersebut.  Sedangkan untuk  variasi  konsentrasi biochar 5%, 10%, dan 15% mengalami perlakuan awal pada  tanah  yang  ditambahkan  dengan  dua lapisan biochar ,  dan  mengubah  kepadatan dan  struktur  tanah  tersebut,  sehingga larutan HCl dengan pH  4,7  yang dialirkan mampu  memobilisasi  logam  kadmium (Cd)  yang  terkandung  di  dalam  tanah tersebut.
Berdasarkan  hasil  analisa  pada rasio  ke-2  kinerja  dari biochar memiliki peranan  positif  dalam  mengimmobilisasi logam  pada  masing-masing  variasi,  hanya
99.6000 99.6400 99.6800 99.7200 99.7600 99.8000 99.8400 99.8800 99.9200 0 5 10 15 Im m ob il is as i L ogam K ad m iu m ( % ) Variasi Konsentrasi  Biochar (%) L/S ke- 1 L/S ke- 2 L/S ke- 5 L/S ke- 8 L/S ke- 10
saja  pada  pada  variasi  5%  terjadi penurunan  besaran  immobilisasi  logam kadmium pada variasi biochar 0 ke variasi 5%, hal ini dapat dikarenakan pada variasi 5% biochar belum optimal dalam menyerap  logam  yang  dapat  di  sebabkan oleh  kondisi kerapatan pada kolom karena pada  penelitian  ini  tidak  dilakukan pengukuran kerapatan pada kolom ataupun logam kadmium yang berasal dari biochar masih  terikut  larut  keluar,  sehingga mengalami penurunan besaran immobilisasi  logam  kadmium.  Namun pada  variasi biochar 10%  belum  terlihat secara  nyata  penyerapan  logam  kadmium, dikarenakan  hasil  besaran  analisa  sama jika di  bandingkan dengan variasi biochar 0%.  Immobilisasi    logam  kadmium  baru terlihat  pada  variasi biochar 15%  sebesar 1,9650  ppm,  walaupun  tidak  mengalami kenaikan  yang  signifikan  namun  proses penyerapan logam kadmium mulai terlihat pada pemberian jumlah biochar 15%.
Kenaikan  kemampuan  penyerapan atau  pengimmobilisasian  logam  kadmium pada  tanah  berbanding  lurus  dengan penambahan biochar baru  terlihat  pada rasio ke- 5, ke-8, dan ke-10.Dari analisa di atas  didapat  titik  optimal  berapa  pada biochar 15% dengan persentasi immobilisasi  sebesar  99,8307%.  Hal  ini sesuai  seperti  yang di  kemukan  Fellet  dkk (2011) dalam penelitianya yang menggunakan biochar dari  sampah  kebun dengan variasi konsentasi biochar 0%, 1%, 5%, dan 10%, menyatakan bahwa semakin banyak jumlah biochar yang di tambahkan maka  akan  semakin  tinggi  penyerapan logam  kadmium.    Dari  analisa  dia  atas, dapat  dilihat  pemanfaatan biochar dari batubara  muda  ( lignite )  dapat  di  gunakan sebagai  media  pengimmobilisasian  logam kadmium    pada  tanah  ultisol.  Hal  ini senada  dengan  penggunaan biochar dari jerami padi sebagai media pengimmobilisasian  logam  kadmium  pada tanah  ultisol  (Jiang  dkk.,  2012).      Faktor peningkatan persentasi immobilisasi logam kadmium  dapat  di  sebabkan  oleh  semakin tinggi jumlah biochar , maka semakin tingi
pula  jumlah  pori  pada  biochar  yang mampu  menyerap  logam  kadmium  pada tanah.  Hal  ini  didukung  oleh  Lonappan dkk  (2016)  dalam  penelitiannya  mengenai uji  sorbsi  pada biochar dari  bahan  kayu menyatakan  bahwa  semakian  besar  pori pada  adsorben  maka  semakin  meningkat proses penyerapan logam.
Pengaruh  Variasi  Rasio  Liquid  Per  Solid terhadap  Immobilisasi  Logam  Kadmium
(Cd)
Metode
Immobilisasi logam kadmium  (Cd)  yang  digunakan  pada penelitian ini adalah dengan memvariasikan  rasio Liquid per Solid (L/S)    yang  di  gunakan  sebagai  pengganti laju  alir,  dikarenakan  pada  peneltian  ini laju  alir  tidak  dapat  di  ukur.  Pada penelitian ini L/S yang digunakan merupakan  perbandingan  antara  volume air  yang  dialirkan  dengan  volume  tanah yang  digunakan  pada  kolom.  Tanah  yang digunakan  sebanyak    235  gram  dan diletakkan  di  dalam  kolom,  sehingga membentuk unggun kolom dengan ketinggian  10  cm  dengan  volume  tanah 180  cm 3 .  Rasio Liquid per Solid (L/S) yang  menjadi  variasi  pada  penelitian  ini adalah  rasio  1:1,  2:1,  5:1,  8:1,  dan  10:1. Pada  rasio  L/S  1:1,  dapat  diartikan  bahwa air  yang  dialirkan  pada  kolom  sebanding dengan  tanah  yang  digunakan  yaitu sebesar  180  ml.  Sedangkan  untuk  rasio 2:1,  3:1,  5:1,  8:1,  dan  10:1  air  yang dialirkan  yaitu  180  ml  dikali  sebanyak perbandingan rasionya masing-masing.
Pada penelitian ini kolom dilewatkan  dengan  menggunakan  larutan asam agar dapat melarutkan logam hingga mudah  berinteraksi  di  dalam  unggun kolom.  Hasil  ini  dijadikan  konsentrasi kontrol untuk menghitung besaran immobilisai logam kadmium. Kadar logam pada tanah sebelum dialirkan larutan asam memiliki konsentrasi 1.960 mg/Kg.
Pembahasan dilakukan dengan memperhatikan  peningkatan  immobilisasi logam  kadmium  pada  setiap  peningkatan rasio liquid per solid , semakin tinggi rasio
liquid per solid maka  semakin  tinggi kemampuan immobilisasi logam kadmium.  Hal  ini  diakibatkan  dengan adanya  waktu  kontak  antara biochar dan logam pada sampel tanah semakin lama.
Gambar  7. Pengaruh  Variasi Liquid per Solid (L/S) terhadap Imobilisasi Logam Kadmium (Cd)
Pada  penambahan biochar 0%, didapat bahwa immobilisasi logam kadmium  sangat  besar  pada  rasio  pertama serta  terus  mengalami  penurunan  pada rasio  ke-2  hingga  rasio  ke-8.  Hal  ini disebabkan  oleh  belum  adanya  bahan penyerap  yang  masuk  dan  lamanya  waktu kontak antara logam kadmium dan larutan asam, maka semakin larut logam kadmium yang terkandung di dalam tanah. Dari hasil analisa  menandakan  bahwa  larutan  asam dengan  pH  4,7  mampu  melarutkan  logam kadmium  pada  tanah  sesuai  dengan peryatan  Nur  (2013)  menyatakan  bahwa logam  kadmium  akan  baik  larut  pada kondisi  asam.  Namun  pada  rasio  ke-10 immobilisasi mengalami peningkatan yang diakibtkan  oleh  mobilisasi  logam    pada kolom  menurun  dimana  dapat  disebabkan oleh  kondisi  asam  pada  larutan  memiliki kemampuan  optimum  dalam  melarutkan logam,  atau  dapat  di  sebabkan  logam kadmium  pada  tanah  telah  mengalami pengurangan  yang  di  akibatkan  telah  larut pada  rasio  sebelumnya.  Dari  hasil  di  atas dapat  di  lihat  bahwa  logam  mengalami mobilisasi  ke  lingkungan  pada  kondisi asam.
Berdasarkan  hasil  analisa  pada penambahan biochar 5%  dengan  variasi L/S 1, 2, 5, 8, dan 10 dapat dilihat bahwa,
logam kadmium mengalai penurunan yang mengakibatkan  kenaikan  nilai  persentasi immobilisasi logam. Pada penambahan 5% biochar di  dapat  nilai  optimal  pada  rasio ke  5  dengan  besaran  immobilisasi  1,9257 mg/Kg  serta  efisiensi  99,7799%.  Hanya saja mengalami penurunan pada rasio ke 8 hal  ini  dapat  dikarenakan  pada  rasio  ini logam  kadmium  larut  secara  optimal  pada kondisi  asam  dan  belum  mampu  ditahan oleh biochar atau waktu kontak yang lama memungkinkan  difusi  dan  penempelan molekul  zat  terlarut  yang  teradsorpsi berlangsung  lebih  banyak.  Waktu  untuk mencapai  keadaan  setimbang  pada  proses serapan  logam  oleh  adsorben  berkisar antara  beberapa  menit  hingga  beberapa jam  (Khasanah,  2009).Perlakuan  pada kolom fixed bed sorpsion dapat mempengaruhi  pengukuran  immobilisasi logam kadmium. Pertama  dapat di sebabkan oleh adanya dua lapisan biochar dengan  kerapatan  unggun  kolom  yang tinggi,  sehingga  ion  logam  kadmium  pada rasio  sebelumnya  terhambat  untuk  keluar unggun  sehingga  pada  rasio  ini  ion  logam kadmium baru bisa melalui unggun kolom tersebut.  Kedua  dapat  disebabkan  pada proses pengambilan sampel dimana tercampurnya hasil pada rasio ke 7 dengan rasio  ke  8,  hal  ini  yang  mengakibatkan terakumulasinya ion logam kadmium pada hasil  aliran . Namunpada  rasio  ke  10, immobilisasi  logam  kadmium  mengalami kenaikan pada kondisi optimal, di karenakan waktu kontak yang di akibatkan banyaknya liquid yang  melewati  padatan semakin  besar  sehingga  interaksinya kembali meningkat yang di iringi pelepasan  ikatan  yang  menempel  pada biochar sehingga pori-pori kembali terbuka dan mampu kembali menyerap ion logam kadmium.
Besaran immobilisasi logam kadmium  pada  penambahan biochar 10% didapat  nilai  optimal  pada  rasio  ke  5 dengan  efisiensi  immobilisasi  sebesar 99,7969  %,  yang  menandakan  bahwa biochar mampu menahan logam kadmium pada tanah. Peningkatan persentasi
99.6000 99.6400 99.6800 99.7200 99.7600 99.8000 99.8400 99.8800 99.9200 0 1 2 5 8 10 Im m ob il is as i L ogam K ad m iu m (% ) Rasio Liquid Per Solid (L/S) Biochar 0% Biochar 5% Biochar 10% Biochar 15%
immobilisasi  logam  kadmium  pada  rasio L/S ke 5 ini di sebabkan oleh peningkatan waktu  kontak  yang  sebanding  dengan peningkatan volume larutan yang melewati padatan  unggun  kolom.  Hanya  saja  pada rasio  ke  8  dan  ke  10  immobilisasi  logam mengalami  penurunan  hal  ini  dapat  di sebabkan kondisi asam semakin lama akan akan  meningkat  interaksi  dan  dapat melarutkan  serta  melepas  endapan  ikatan ion  logam  pada  permukaan biochar yang semula  terendap  di  permukaan  dengan adanya  akumulasi, biochar tidak  mampu lagi  menahannya.  Faktor  lain  dapat disebabkan oleh kesalahan pada perlakuan pengambilan sampel hasil dimana tercampurnya hasil pada rasio ke-8 dengan rasio  ke  7  serta  rasio  ke  9  tercampur kedalam rasio ke 10, hal ini dapat terjadi di karenakan  aliran  asil  bersifat  kontinu  dan pengukuran  voleme  akhir  di  lakukan secara pengukuran manual.
Pada  kondisi  15%  penambahan biochar pada  tanah  didapat  kemampuan sangat  efektif  dari  kinerja biochar dalam mengimmobilisasi  logam  kadmium  pada masing-masing  peningkatan  rasio,  dimana mengalami  kenaikan  nilai  immobilisasi logam kadmium hingga rasio ke 10 dengan nilai  efisinsi  penyerapan  sebesar  99,9154 %.  Hal  ini  dapat  di  sebabkan  oleh  jumlah akumulasi biochar yang memadai sehingga  mampu  menyerap  ion  logam kadmium  secara  optimal.  Hal  ini  sesaui dengan  penelitian  yang  dilakukan  oleh Ginting, dkk (2017) dengan menggunakan zeolit sebagai penyerap logam Pb pada air secara  kontinu  dengan  rasio  1:1  dan  1:3 menggunakan kolom fixed bed menyatakan  bahwa  semakin  besar  rasio liquid per solid maka  akan  semakin menurun kadar logam  atau semakin tinggi penyerapan logam.

## PENUTUP

## Kesimpulan
1. Variasi  penambahan  jumlah biochar 0%,
5%,  10%,  dan  15%  pada  lahan  bekas
penambangan batubara memberikan hasil, semakin besar penambahan jumlah biochar pada  tanah  maka  semakain  besar nilai  immobilisasi  logam  kadmium  (Cd). Titik  optimal pengimmobilisasian berada pada biochar 15% dengan nilai persentasi immobilisasi logam kadmium (Cd) sebesar 99,8307%.
2. Variasi rasio liquid per solid (L/S) 1, 2, 5, 8,  dan  10  pada  proses  sorpsi  pada  lahan bekas penambangan batubara oleh biochar menghasilkan  semakin  tinggi rasio  (L/S)maka  semakain  tinggi  nilai immobilisasi  logam  kadmium  (Cd).  Titik optimal  pengimmobilisasian  berada  pada rasio  (L/S)  ke-10  dengan  nilai  persentasi immobilisasi logam kadmium (Cd) sebesar 99,9154%.

## Saran
Diharapkan
pada penelitian selanjutnya  agar  dapat  melakukan  analisa FTIR  pada biochar dari  batubara lignite , agar dapat mengetahui kandungan senyawa  pada  biochar.  Dilakukan  variasi tinggi unggun kolom serta variasi layerbiochar pada  unggun  kolom  agar mengetahui pengaruhnya terhadap immobilisasi  logam  kadmium,  serta  pada penelitian  selanjutnya  dapat  mengukur kandungan.  logam  kadmium  pada  setiap titik  sampel  tanah  agar  di  ketahui  titik yang  dapat  berpotensi  besar  terjadinya pencemaran logam kadmium.

## DAFTAR PUSTAKA
Acharya,  J.  and  Kumar,  U.  2012. Fixed Bed  Column  study  for  the  Removal of Copper from Aquatic Environment by NCRH . USA: Global journals.Vol 12. ISSN:2249-4596.
Bangun.  2005. Kandungan  Logam  Berat Timbal  (Pb)  dan  Kadmium  (Cd) dalam  Air,  Sedimen  dan  Organ Tubuh  Ikan  Sokang  (Triacanthus Nieuhofi)  di  Perairan  Ancol,  Teluk Jakarta. Bogor: Skripsi ITB.
Beesley,  L.  and  Marmiroli,  M.  2011. The immobilisation and retention
ofsoluble  arsenic,  cadmium  and zinc  by  biochar .  Environ.  159: 474–480.
Billah,  M.  2010. Kemampuan  Batubara Dalam  Menurunkan  Kadar  Logam Cr 2+ Dan  Fe 2+ Dalam  Limbah
Industri  Baja. Jawa  Timur:  UPNV. Jurnal  penelitian  Ilmu  Teknik.  10: 48-56.
Ellina,  S.  P,  dan  Festri,  I.  2014. Studi Dampak  Arsen  (As)  dan  Kadmium
(Cd)  Terhadap  Penurunan  Kualitas Lingkungan . Jurnal Teknik POMITS. 3: 2337-3539 .
Environmental  Protection  Egency.  2017.
Validated test method 1316: liquid- solid  partitioning  as  a  function  of liquid-to-solid ratio in solid
materials  using  a  parallel  batch procedure. Hazardous
Weste
Test Methods. SW-846
Febrina,  L.  dan  Ayuna,  A.    2015. Studi Penurunan  Kadar  Besi  (Fe)  dan Mangan  (Mn)  dalam  Air  Tanah Menggunakan  Saringan  Keramik . Jurnal Teknologi. 7 (1): 39-40.
Fellet,  G.,  Marchiol,  L.,  Vedove,  D.,
Peressotti,  A.  2011. Application  of biochar on mine tailings: effects and perspectives  for  land  reclamation. Chemosphere, 83, 1262–1297 .
Ginting,  S.  B,.  Syukur,  S.  D,.  Yuliana,  Y.
2017. Kombinasi  Adsorben  Biji
Kelor  -  Zeolit  Alam  Lampung  untuk Meningkatkan Efektivitas Penjerapan  Logam  Pb  dalam  Air secara  Kontinu  pada  Kolom  Fixed
Bed  Adsorber .  Jurnal  Rekayasa Proses. 11:1-11.
Goenadi,  D.  H  dan  Santi,  L.  P.  2017. Kontroversi  Aplikasi  dan  Standar
Mutu Biochar. Bogor: Pusat Penelitian Bioteknologi dan
Bioindustri  Indonesia.  ISSN:1907- 0799
Hidayat,  B.  2015. Remediasi    Tanah
Tercemar    Logam  Berat  dengan Menggunakan Biochar. Jurnal pertanian Tropik. 2: 31-41.
Jiang,  J.,  Xu,  R.  K.,  Jiang,  T.  Y.,  Li,  Z. 2012. Immobilization  of  Cu(II), Pb(II) and Cd(II) by the addition of rice  straw  derived  biochar  to  a simulated  polluted  Ultisol. Hazard. 229–230.
Khasanah.  2009. Adsorpsi  Logam  Berat . Oseana
Kaya,  A.  dan  Yukselen,  Y.  2008. Suitability  of  the  Methylene  Blue Test  for  Surface  Area,  Cation Exchange  Capacity  and  Swell Potential  Determination  of  Clayey Soils .  USA:  Engineering  Geology. 102: 38-45.
Lonappan,    L.,  Rouissi.,  Das,  R.  K.,  Brar, S,  K.,  Ramirez,  A.,  Verma,  M., Surampalli.,  Valero,  J,  R.  2016. Adsorption  of    Methylene  Blue  on Biochar Microparticle Derived from  Different  waste  Materials. Elsevier. 0956-053.
Lu,  H.,  Zhang,  W.,  Yang,  Y.,  Huang,  X., Wang,  S.,  Qiu,  R.  2012. Relative distribution of Pb 2+ sorption mechanisms  by  sludge  derived biochar . Wat Res 46:854–862.
MEN  LH.  2004. Keputusan  Menteri Negara  Lingkungan  Hidup  Nomor 51 tahun 2004 tentang baku mutu air laut. Jakarta: Menteri Negara Lingkungan Hidup.
Notohadiprawiro  T,  2006. Logam  Berat Dalam Pertanian . Seminar di PPKS, Medan  28  Agustus  1993,  direpro. Jurusan Ilmu Tanah Gajah Mada.
Nur,  F.  2013. Fitoremediasi  Logam  Berat Kadmium  (Cd). Biogenesis.  ISSN:
2302-1616, 1: 74-83.
Paiman,  A.  2010. Kajian  Karakteristik Fisik  Lahan  Untuk  Pengembangan Agribisnis  Melinjo  Dan  Karet  Di Provinsi  Jambi .    Jurnal  Agronomi 10(2): 119-126.
Paz-Ferreiro,  J.,  Lu,  H.,  Fu,  S.,  Mendez,
A.,  Gasco,  G.  2013. Use  of phytoremediation  and  biochar  to remediate  heavy  metal  polluted soils: a review. Solit Ert. 5: 65-75.
Purnama, H., Purnamayanti, R., Hendri, J. 2016. Karakteristik  Kimia  Tanah Lahan Reklamasi Tambang Batubara di Provinsi Jambi. Prosiding  Seminar  Nasional  Lahan Suboptimal, Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP),
Jambi.
Pusat  Penelitian  Tanah  dan  Agroklimat. 1993. Petunjuk  Teknis  Evaluasi
Lahan. Bogor:  Pusat  Penelitian Tanah dan Agroklimat.
Suhada,  D.  I.,  Triono,  U.,  Priono,  M., Rizki,  M.  2015. Penyelidikan Batubara  Daerah  Batusawar  dan Sekitarnya,  Kabupaten  Tebo  dan
Batanghari, Provinsi Jambi . Jambi: Pusat Sumber Daya Geologi.
Tata  Ruang  dan  Pertanahan.  2015. Bekas
Tambang Batubara Terlantar . Jambi:
(www.tataruangpertanahan.com/kli
ping, diakses 20 April 2018)
Trayball,  1981.    Pysical  Chemistry.  USA: Companies Inc.
Uchimiya, M., Lima, I. M., Klasson, K. T., Wartelle,  L. H. 2010. Contaminant immobilization and nutrient release by biochar soilamendment: roles of natural organic matter. Chemosphere.  80: 935–940.
Verheijen,  F.,  Jeffery,  S.,  Bastos  A.,  Van der  velde,  M.,  Diafas,  I.  2010.
Biochar application to soils . Europa: JRC Scientific And Tecnical Report.
Wahana  Lingkungan  Hidup  Jambi  dan Jaringan Advokasi Tambang. 2015. Ancaman  Bahaya  Air  Tambang Batubara .  Jambi:  (www.jatam.org, diakses 28 September 2018)