## AKUMULASI KROMIUM PADA PISTIA STRATIOTES DALAM CONSTRUCTED WETLAND TIPE FREE WATER SURFACE UNTUK PENGOLAHAN LIMBAH TEKSTIL

## CHROMIUM ACCUMULATION IN PISTIA STRATIOTES OF USING FREE WATER SURFACE CONSTRUCTED WETLAND FOR TEXTILE WASTEWATER TREATMENT
Putri Brilian 1 dan Barti Setiani Muntalif 2
Program Studi Teknik Lingkungan, FTSL, Institut Teknologi Bandung Jalan Ganesha No. 10 Bandung 40132
Email: 1 putribrilianoctavia@gmail.com dan 2 barti@ftsl.itb.ac.id
Abstrak: Laju  produksi  yang  tinggi  dalam  kegiatan  perindustrian  mengakibatkan  peningkatan  dalam jumlah  limbah  yang  dihasilkan  sehingga  berpotensi  untuk  mengakibatkan  pencemaran  terhadap lingkungan  dan  berdampak  pada  kesehatan  manusia.  Limbah  yang  dihasilkan  oleh  kegiatan  industri  dapat mengandung bahan yang bersifat Berbahaya dan Beracun atau dikenal sebagai Bahan B3, seperti logam berat kromium.  Kromium  banyak  digunakan  dalam  proses  produksi  oleh  berbagai  macam  jenis  industri,  salah satunya adalah  industri  tekstil. Limbah  cair  industri  tekstil mengandung  kromium  dengan  konsentrasi  tinggi. Kandungan kromium dalam bentuk heksavalen sangat berbahaya karena bersifat toksik. Teknologi pengolahan yang  memiliki  efisiensi  dari  segi  biaya,  hasil,  dan  ramah  lingkungan  untuk  meremediasi  limbah  yang mengandung  kromium  adalah  dengan Constructed  Wetland (CW).  Namun  demikian  masih  diperlukan berbagai  penelitian  untuk  meningkatkan  efektifitas  dari  sistem  CW,  sehingga  dapat  memberikan  masukan terhadap  penentuan  alternatif  pengolahan  limbah.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengoptimalkan  kinerja sistem  CW  tipe Free  Water  Surface dan  mengetahui  efisiensi  penyisihan  bahan  pencemar  dalam  limbah dengan  berbagai  variasi  konsentrasi  kromium  dan  beban  organik,  juga  mengkaji  faktor  bioakumulasi  pada tumbuhan  yang  digunakan  dalam  sistem,  Pada  penelitian  ini,  dilakukan  pengujian  terhadap  dua  sistem  CW yang diberi perlakuan limbah, yaitu Sistem Free Water Surface (FWS) dengan Pistia stratiotes (FWS+Ps), dan Sistem Free  Water  Surface (FWS)  tanpa Pistia  stratiotes (FWS–Ps). Pistia  stratiotes merupakan  makrofita tipe free  floating .  Penelitian  ini  dilakukan  dengan  menggunakan  limbah  artifisial  dengan  variasi  konsentrasi COD 50, 100, dan 150 ppm, dan variasi konsentrasi kromium 1,2 dan 3 ppm selama 10 hari. Parameter  yang dianalisis  berupa  DO,  pH,  kekeruhan,  TSS,  nitrat,  posfat,  COD,  kromium,  dan  kualitas  lingkungan.  Hasil menunjukan  bahwa  efisiensi  optimum  penyisihan  Kromium  berturut-turut  mencapai  60%,  66%,  76%,  73%, 78%, dan 77%, sedangkan efisiensi optimum penyisihan COD berturut-turut mencapai 79%, 72%, 75%, 66%, 88%, dan  94%  pada  variasi  1,2/50,  3/50,  1,2/100,  3/100,  1,2/150,  dan 3/150.  Nilai  akumulasi kromium  lebih besar pada bagian akar dibandingkan dengan taruk. Model yang dapat digunakan dalam menentukan hubungan antara penyisihan senyawa pencemar dan penurunan konsentrasi nutrisi yang direpresentasikan sebagai nitrat dan posfat dalam sistem Constructed Wetland tipe Free Water Surface menggunakan Pistia stratiotes adalah : COD = -0,066 x + 0,107 y + 61,419 dan Krom = -0,030 x + 0,099 y +47,255.
Kata kunci : Constructed wetland , Free Water Surface , Kromium, Limbah Cair Tekstil, Pistia stratiotes .
Abstract: High production of an industry activity causes rising waste that is produced. It potentially made the pollution on environment and impacted for human health. Waste is produced by industry activity which can be contained  poison and  risky  pollution  substance  (B3),  such as  chromium  metal. Many  chromium is  used in  a process of variety industry kinds, one of them is a textile industry. Waste water of textile industry contains a chromium  with  high  concenteration.  Chromium  on  heksavalen  is  very  risky  because  it  contains  a  toxic. Technology processing  has  an  efficiency  of cost,  result  and  friendly  environment for  chromium waste that is contained  by  Constructed  Wetland  (CW).  However,  some  observation  are  still  needed  for  increasing  the effectivity CW system. It can be separated chromium substance of a waste, for example observing model of CW by  seeing  various  type  of  water  flow  and  plant-life.  Also,  bio-accumulation  factor  in  the  plants,  it  gives  an input  on  deciding  alternative  waste  processed.  In  this  study,  four  systems  of  CW  are  observed  by  waste- treating.  They  are  Free  Water  Surface  Pistia  stratiotes  (FWS+Ps),  and  Free  Water  Surface  without  Pistia stratiotes (FWS-Ps). Pistia stratiotes is a macrophyte type of free floating. This study uses artificial waste with variety concentrate of COD 50, 100, and 150 ppm, also variety concentrate of chromium 1,2, and 3 during ten days. The  parameters  analyzed  were  DO,  pH,  turbidity,  TSS,  nitrate,  phosphate,  COD,  chromium,  and environmental quality. The results showed that the optimum  efficiency  of  Chromium  removal  reached  60%, 66%,  76%,  73%,  78%,  and  77%,  while  the  optimum efficiency of COD allowance reached 79%, 72%, 75%, 66%  respectively.  ,  88%,  and  94%  in  variations  1,2  /  50,  3/50,  1,2  /  100,  3/100,  1,2  /  150,  and  3/150.  The accumulated value of chromium is greater in the root part compared to taruk. The model that can be used in determining  the  relationship  between  polluting  compounds  and  decreasing  the  concentration  of  nutrients represented  as  nitrate  and  phosphate  in  the  Constructed  Wetland  type  of  Free  Water  Surface  using  Pistia stratiotes are: COD = -0,066 x + 0,107 y + 61,419 and Chrome = -0,030 x + 0.099 y +47,255
.
Keywords: Constructed Wetland, Free Water Surface, Chromium, Textile Wastewater, Pistia stratiotes.

## PENDAHULUAN
Air  merupakan  sumber  daya  alam  yang  dibutuhkan  oleh  manusia  untuk  memenuhi kebutuhan  hidup. Pada saat ini pertumbuhan penduduk yang semakin  pesat  mengakibatkan meningkatnya kebutuhan dasar manusia. Dalam rangka memenuhi kebutuhan tersebut, maka kegiatan  perindustrian  dikondisikan  untuk  memiliki  laju  produksi  yang  tinggi,  sehingga mengakibatkan jumlah limbah yang dihasilkan menjadi semakin meningkat. Limbah adalah suatu  zat  dan/atau  bahan  buangan  yang  dihasilkan  dari  proses  kegiatan  manusia  (Suharto, 2011).  Limbah  yang  dihasilkan  oleh  kegiatan  industri  dapat  mengandung  bahan  pencemar yang  bersifat  racun  dan  berbahaya.  Limbah  ini  dikenal  sebagai  limbah  B3  (bahan  beracun dan berbahaya).
Salah  satu  bahan  yang  termasuk  ke  dalam  golongan  B3  adalah  adalah  logam  berat kromium.  Kromium  banyak  digunakan  dalam  proses  produksi  oleh  berbagai  macam  jenis industri,  salah  satunya  adalah  industri  tekstil.  Oleh  karena  itu,   k ro m iu m   d ap a t d i t e m uk a n   d a l a m  e ff l u en   l i m b ah   c a ir  i nd u st r i  t e k st i l  d e n g an   ko n se n tr a si y a n g   ti n g gi .   Lim b a h  y a n g   m e n g a nd u ng   k r om i um   a k a n  b e r si f a t  t o k sik k a r e n a   m e n g a nd u n g  k ro m iu m   he k sa v a l en ,   se hi n g g a  d a p a t  m em b a h a y a k an l i n g k un g a n  (Wahyuadi,  2004).  Tanpa  melalui proses  pengolahan  limbah  cair,  mayoritas industri  tekstil  yang  terdapat  di  Kabupaten  Bandung  akan  melepaskan  secara  langsung limbah  cairnya  ke  badan  air  penerima,  sehingga berpotensi  mencemari  badan  air  penerima dan  menurunkan  kualitas  air  badan  air  penerima.  Salah  satu  industri  tekstil  yang menerapkan  pengolahan  limbah  cair  dengan  sistem  tersebut  adalah  industry  tekstil  di wilayah  Majalaya,  Kabupaten  Majalaya,  Jawa  Barat.  Industri  tersebut  melepaskan  effluen limbah  cairnya,  yang  merupakan  sisa  hasil  produksinya,  ke  anak  sungai  yang  bermuara  di Sungai  Citarum.  Dari  174  industri  teksil  yang  terdapat  di  Kecamatan  Majalaya,139 diantaranya  akan  menghasilkan  effluen  limbah  cair  yang  bersifat  B3.    Limbah  tekstil khususnya  limbah  cair  yang  dibuang  tanpa  melalui  proses  pengolahan  yang  optimal,  tentu akan mencemari  badan air penerima sehingga  kualitas air dari  badan air penerima menjadi tidak  layak  untuk  dikonsumsi  dan  dimanfaatkan  bagi  perikanan  maupun  pertanian  (Putri, A.S., 2010).
Menurut penelitian yang dilakukan oleh Febrita (2015), konsentrasi kromium pada dua titik  pengukuran  di  sepanjang  Sungai  Citarum  Hulu  telah  melebihi  standar  berdasarkan Peraturan Daerah Provinsi Jawa Barat No.39 Tahun 2000, yaitu mencapai angka 0,77 mg/L dan  0,157  mg/L.  Sampel  ikan  sapu-sapu  juga  mengandung  kromium  mencapai  103,925 mg/L pada salah satu  titik pengukuran. Pemaparan Cr dalam kadar diatas ambang batas ke lingkungan dapat menimbulkan efek yang negatif bagi mahluk hidup.
Salah satu teknologi yang solutif dengan biaya yang cukup terjangkau, dan efektif untuk menghilangkan  senyawa  pencemar  juga  ramah  lingkungan  adalah  dengan  menggunakan teknologi ekologis yang memanfaatkan proses alami yaitu dengan sistem lahan basah buatan ( constructed wetland ). Constructed wetland merupakan alternatif pengolahan lanjutan yang memiliki  karakteristik  performa  yang  baik,  biaya  pengoperasian  dan  investasi  yang minimum,  serta  sesuai  untuk  diterapkan  di  negara  berkembang,  seperti  Indonesia (Sembiring,E.T.J.,  2011).  Penyisihan  pencemar  pada  limbah  cair  industri  dengan  beban COD  yang  lebih  tinggi  menghasilkan  efisiensi  yang  cukup  tinggi  karena  kondisi wetland yang  sudah  lebih  stabil  saat  beban  organik  tinggi  (Rahmani,  A.  F.,2014). Constructed
wetland dibuat dengan desain  khusus untuk  menurunkan zat  pencemar yang terkandung di dalam  air  dengan  saling  mengintegrasikan  antara  proses  fisik-kimia,  dan  proses  biologi. Constructed  wetland telah  digunakan  selama  beberapa  dekade  untuk  mengatasi  limbah berbahaya,  seperti  limbah  tekstil  (Halverson,  2004).  Pemanfaatan constructed  wetland dalam  menurunkan  kandungan  zat  pencemar  seperti  logam  berat  telah  banyak  dilakukan melalui berbagai penelitian (Lesage, 2007).
Pembuatan model fisik dari constructed wetland yang sederhana dan efektif diperlukan dalam  pengolahan  limbah.  Pada  penelitian  ini  dibuat  model  fisik  dari  sistem constructed wetland untuk  dapat  menyisihkan  kandungan  kromium  dan  beban  organik  pada  limbah tekstil  artifisial  dan  mengkaji  faktor  bioakumulasi  tumbuhan,  sehingga  dapat  memberikan masukan  terhadap  penentuan  pengolahan  limbah  tekstil  sebagai  alternatif  pengolahan limbah lanjutan.

## METODOLOGI PENELITIAN
Pada  penelitian  ini  model  fisik  konstruksi constructed  wetland yang  digunakan  adalah tipe Free  Water  Surface (FWS)  dengan  jenis  tumbuhan  yang  digunakan  yaitu Pistia stratiotes merupakan tumbuhan air terapung ( floating plant ). Penelitian ini dilakukan dalam skala  laboratorium  dengan  membuat  model  fisik constructed  wetland sebagai  unit pengolahan lanjutan untuk mengolah limbah cair tekstil. Limbah cair yang digunakan dalam penelitian  dibuat  secara  artifisial  dengan  berbagai  variasi  konsentrasi  kromium  dan  COD. Pada  penelitian  ini,  pengukuran  kualitas  air  dilakukan  pada  parameter,  seperti  DO,  pH, Kekeruhan,  TSS,  Nitrat,  Posfat,  COD,  Kromium,  dan  parameter  lingkungan  (suhu, kelembaban udara, UV index, dll).

## Reaktor Constructed Wetland
Reaktor didesain dengan skala laboratorium berukuran Panjang 50 cm, lebar 40 cm, dan tinggi  45  cm  yang  terdiri  dari  tiga  zona  inlet,  pengolahan,  dan  outlet.  Dalam  zona pengolahan ditumbuhi tumbuhan Pistia stratiotes dengan kerapatan 30 mg/cm 2 .
Reaktor  diisi  dengan  media  tanah  dengan  kedalaman  20  cm.  Media  yang  digunakan adalah  tanah  lembang  dengan  porositas  34%.  Reaktor constructed  wetland pada  penelitian ini disajikan pada Gambar 1 di bawah ini.
Inlet
Outlet 20 cm 45 cm 20 cm Media 50 cm
Gambar 1 . Reaktor Constructed Wetland

## Pemilihan Tanaman
Dalam  penelitian  ini,  tumbuhan  yang  digunakan  merupakan  tanaman Pistia  stratiotes yang berusia ± 1 bulan dengan diameter ± 10 cm, setiap reaktor ditanami dengan 12 individu Pistia  stratiotes .  Tumbuhan  didapatkan  dari  kolam  di  daerah  Parongpong,  Kabupaten Bandung, Jawa Barat.

## Karakteristik Awal dan Pembuatan Limbah
Pada  penelitian  ini,  limbah  cair  yang  digunakan  merupakan  limbah  artifisial  yang mengacu  terhadap  karakteristik  limbah  cair  tekstil.  Karakteristik  tersebut  didapatkan  dari ouput  air  limbah  yang  didapat  dari  pabrik  tekstil  di  daerah  Cibaligo,  Cijerah,  Kabupaten Bandung.  Limbah artifisial  dibuat dengan menambahkan Pupuk cair Wonder Gro, Glukosa dan  K 2 Cr 2 O 7 kedalam  air  kran  yang  selanjutnya  dihomogenisasikan.  Wonder  Gro merupakan  sumber  nitrat  dan  posfat  sekaligus  menjadi  sumber  nutrisi  bagi  tumbuhan  uji karena didalamnya terdapat makro dan mikro nutrient yang dibutuhkan untuk perkembangan tumbuhan.  Glukosa  dan  K 2 Cr 2 O 7 merupakan sumber karbon dan kromium yang merupakan sumber bahan pencemar pada limbah artifisial. Variasi konsentrasi COD dan kromium yang dibuat dalam limbah artifisial berturut-  turut  adalah 50, 100, dan 150 ppm untuk COD dan 1,2, dan 3 ppm untuk kromium.

## Aklimatisasi Tanaman
Aklimatisasi  merupakan  suatu  upaya  penyesuaian  fisiologis  atau  adaptasi  dari  suatu
organisme  terhadap  suatu  lingkungan  baru  yang  akan  dimasukinya  (Rittner  dan  Bailey, 2005).
Selama  proses  aklimatisasi,  dilakukan  pemberian  nutrisi  pada  tumbuhan  guna  memenuhi kandungan dan komposisi ideal unsur hara organik yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Dalam proses  pemberian  nutrisi  dilakukan  percobaan  untuk  menentukan  jenis  pupuk  yang  akan diaplikasikan  terhadap  tanaman  dan  konsentrasi  yang  sesuai  untuk  pertumbuhan  tanaman dengan pengamatan pada morfologi tumbuhan, warna daun, panjang daun, jumlah daun, dan jumlah tunas (Gambar 2).
Gambar 2 . Dokumentasi Variasi Perlakuan Pupuk

## Penjenuhan
Penjenuhan  reaktor  dilakukan  dengan  mengalirkan  air  secara  terus  menerus  pada reaktor hingga air pada reaktor tidak mengalami penurunan. Air yang digunakan pada saat penjenuhan adalah air kran yang digunakan sebagai bahan pembuatan limbah artifisal.

## Pengoperasian Reaktor/Pengolahan limbah
Proses  pengolahan  limbah  dilakukan  dengan  mengalirkan  limbah  artifisial  kedalam constructed wetland dengan variasi beban limbah organik 50, 100, dan 150 ppm dan variasi bahan  pencemar  logam  berat  kromiun  1,2  dan  3  ppm  dengan  waktu  detensi  1  hari  untuk seluruh perlakuan.

## Pengambilan dan Pengukuran Data
Pengambilan  sampel  dilakukan  dengan  metode  grab  sampel.  Pengambilan  sampel
dilakukan  pada  titik  inlet  dan  pada  titik  outlet  dengan  masing-masing  pengambilan dilakukan  secara duplo di titik yang sama dan pada waktu yang sama. Pengambilan sampel dilakukan satu kali sehari yaitu pada pukul 08.00 untuk pengukuran keseluruhan parameter, yaitu  DO,  pH,  Kekeruhan,  TSS,  Nitrat,  Posfat,  COD,  dan  Kromium.  Pengambilan  data parameter  lingkungan  dilakukan  juga  setiap  harinya  sebagai  data  pendukung.  Data  yang diperoleh  dianalisis  secara  statistik  antara  sistem  dengan  perlakuan  terhadap  air  limbah artifisial  yang  berupa  Sistem Free  Water  Surface dengan Pistia  stratiotes (FWS+PS),  dan Sistem Free  Water  Surface tanpa Pistia  stratiotes  (FWS-PS) .  Efisiensi  penyisihan  untuk parameter  COD  dan  krom.  dihitung  dengan  Persamaan  (1):  Ƞ  = 𝐶𝑜 − 𝐶𝑒 𝑥 100%.  Pada  akhir perlakuan dilakukan juga perhitungan
𝐶𝑜
bioakumulasi  kromium  pada  tumbuhan  di  daerah  akar  dan  taruk.  Analisis  statistik  yang digunakan  adalah  ANOVA  One-Way  dengan  Uji  Lanjutan  Duncan.  Selanjutnya,  dalam menentukan  hubungan  antara  penyerapan  nutrien  yang  direpresentasikan  dalam  nitrat  dan posfat  dengan  reduksi  senyawa  pencemar,  yaitu  COD  dilakukan  dengan  Analisis  Regresi Linier Berganda ( Multiple Regression ).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  analisis  dari  seluruh  parameter  dilakukan  untuk  mengetahui  kinerja constructed wetland dalam  menyisihkan  bahan  pencemar  logam  berat  kromium  dan  COD  didalam limbah  artifisial.  Pengukuran  keseluruhan  parameter  dilakukan  setiap  hari  pada  masing- masing reaktor dengan waktu detensi 1 hari dalam keseluruhan waktu pengamatan yaitu 10 hari.  Berikut  ini  merupakan  hasil  analisis  dan  pengukuran  yang  disajikan  dalam  bentuk grafik dari keseluruhan parameter, yaitu DO, pH, Kekeruhan, TSS, Kromium, COD, nitrat, dan posfat. Selanjutnya akan dilakukan pembahasan mengenai bioakumulasi tumbuhan dan persamaan yang menunjukan hubungan antara penyerapan nutrien dan reduksi dari senyawa pencemar.

## Dissolved Oxygen
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  nilai  DO  yang  dihasilkan  dari  inlet,  kontrol,  dan perlakuan  menunjukan  pola  yang  serupa  (Gambar  3).  Nilai  yang  dihasilkan  oleh  reaktor kontrol  dan  perlakuan  pada  seluruh  variasi  memiliki  kecenderungan  nilai  yang  lebih  kecil dibandingkan dengan inlet [DO Inlet (In) > Kontrol (K) > Perlakuan (P)].
Gambar 3. Nilai DO [Variasi FWS (a) 1,2/50 (b) 1,2/50 (c) 1,2/100 (d) 3/100 (e) 1,2/150, dan (f) 3/150].
Sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa  pada  reaktor  perlakuan  dalam  seluruh  variasi reaktor  FWS,  lebih  banyak  organisme  yang  menggunakan  oksigen  untuk  proses dekomposisi bahan organik. Pada badan perairan terbuka, keberadaan gas oksigen terlarut di dalam  air,  selain  berperan  dalam  keberlangsungan  hidup  organisme  akuatis,  juga  berperan proses  kimiawi  yang  terjadi  di  badan  air.  Proses  dekomposisi  bahan  organik  di  dalam  air berlangsung  secara  gradual,  dan  lama  berlangsunganya  cukup  lama.  Fluktuasi  kandungan oksigen  di  dalam  kolom  air  juga  berlangsung  secara  gradual  dan  fluktuasi  kandungan oksigen  menandakan  respon  dari  adanya  reaksi  oksidasi  dalam  badan  air  dan  respon  dari organisme akuatik terhadap suplai makanan  (Asdak, 2010).

## pH
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  nilai  pH  yang  dihasilkan  dari  inlet,  kontrol,  dan perlakuan menunjukan pola yang serupa (Gambar 4). Nilai pH yang dihasilkan oleh reaktor kontrol  dan  perlakuan  pada  seluruh  variasi  memiliki  kecenderungan  nilai  yang  lebih  kecil dibandingkan dengan inlet [pH Inlet (In) > Kontrol (K) > Perlakuan (P)]. Nilai pH pada inlet adalah  basa,  sedangkan  nilai  pH  pada  reaktor  kontrol  dan  perlakuan  cenderung  mendekati netral  (pH  7).  Hal  ini  menunjukan  bahwa  kualitas  air  pada  reaktor  kontrol  dan  perlakuan meningkat.
a c e b d
Gambar 4. Nilai pH [Variasi FWS (a) 1,2/50 (b) 1,2/50 (c) 1,2/100 (d) 3/100
(e) 1,2/150, dan (f) 3/150].
Sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa  pada  reaktor  perlakuan  dalam  seluruh  variasi reaktor  FWS  memiliki  kualitas  air  yang  lebih  baik  dibandingkan  dengan  inlet  dan  kontrol. Pergerakan nilai pH dari basa pada inlet menuju netral pada reaktor perlakuan CW tipe FWS mengindikasikan bahwa terdapat penurunan nilai konsentrasi limbah dari inlet menuju outlet reaktor CW tipe FWS.

## TSS
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai TSS yang dihasilkan dari inlet, kontrol, dan perlakuan  menunjukan  pola  yang  hampir  serupa  (Gambar  5),  yaitu  nilai  TSS  Inlet  (In)  > TSS Kontrol (K) > TSS Perlakuan (P).
a c e b d
a b
e
f
Gambar  5. Nilai  TSS  [Variasi  FWS  (a)  1,2/50  (b)  1,2/50  (c)  1,2/100  (d)  3/100  (e) 1,2/150, dan (f) 3/150].
Nilai  TSS  pada  reaktor  FWS  tersebut  sempat  mengalami  kenaikan  pada  beberapa hari  terakhir  perlakuan.  Hal  ini  kemungkinan  dikarenakan  kondisi  tanaman  yang menurun  akibat  dari  cekaman  konsentrasi  tertinggi  limbah  artifisial.  Menurut Soemarwoto (1984), kandungan organik, seperti serat tumbuhan dan padatan biologi (Sel alga, bakteri, dll) dapat menambahkan sumbangan bagi nilai TSS.

## Kekeruhan
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  nilai  Kekeruhan  yang  dihasilkan  dari  inlet, kontrol, dan perlakuan menunjukan pola yang hampir serupa yaitu nilai Kekeruhan Inlet (In) > Kekeruhan kontrol (K) > Kekeruhan Perlakuan (P). Nilai Kekeruhan yang dihasilkan pada reaktor kontrol  dan perlakuan memiliki  kecenderungan nilai  yang lebih kecil dibandingkan dengan  inlet,  kecuali  pada  reaktor  reaktor  FWS  dengan  variasi  konsentrasi  limbah  1,2/150 dan  reaktor  FWS  3/150  yang  merupakan  variasi  konsentrasi  limbah  tertinggi.  Terdapat peningkatan nilai kekeruhan pada reaktor kontrol dan perlakuan pada reaktor yang di berikan umpan limbah artifisal dengan variasi konsentrasi 1,2/150 dan 3/150.
Hal  tersebut  dikarenakan  reaktor  kontrol  dari  perlakuan  tersebut  sempat  mengalami peningkatan nilai kekeruhan pada beberapa hari terakhir jika dibandingkan dengan inlet. Hal ini dikarenakan terjadinya kenaikan nilai pada beberapa hari terakhir perlakuan. Peningkatan konsentrasi  kekeruhan  sebanding  dengan  Peningkatan  konsentrasi  padatan  tersuspensi. Peningkatan  turbiditas  di  dalam  kolom  air  disebabkan  oleh  keberadaan  partikel-partikel tersuspensi,  seperti  tanah  liat  dan/atau  lempung,  lumpur,  kandungan  bahan  organik,  serta kandungan organisme mikroskopis (NN, 1988).
c
d
Gambar  6 .  Nilai  Kekeruhan  [Variasi  FWS  (a)  1,2/50  (b)  1,2/50  (c)  1,2/100  (d)  3/100  (e) 1,2/150, dan (f) 3/150].

## Penyisihan Kromium (Cr)
Hasil  pengolahan  limbah  yang  mengandung  kromium  pada constructed  wetland tipe FWS  yang  dialiri  dengan  berbagai  variasi  konsentrasi  limbah  ditunjukan  pada  Gambar  7. Nilai Krom yang dihasilkan dari inlet, kontrol, dan perlakuan menunjukan pola yang serupa, yaitu  nilai  Krom  Inlet  (In)  >  Krom  kontrol  (K)  >  Krom  Perlakuan  (P).  Nilai  Krom  yang dihasilkan pada reaktor perlakuan memiliki kecenderungan relatif kecil dari nilai krom pada kontrol  dan  inlet.  Hal  ini  menunjukan  bahwa  terjadi  penyisihan  konsentrasi  krom  yang terjadi akibat pengolahan menggunakan constructed wetland tipe FWS menggunakan Pistia stratiotes .
Gambar  7.a  dan  7.b  menunjukan  hasil  pengolahan  dari  CW  FWS  dengan  variasi konsentrasi  kromium  sebesar  1,2  ppm  dan  3  ppm  dengan  nilai  variasi  COD  100  ppm. Gambar
7.c  dan  7.d  menunjukan  hasil  pengolahan  dari  CW  FWS  dengan  variasi  konsentrasi kromium  sebesar  1,2  ppm  dan  3  ppm  dengan  nilai  variasi  COD  150  ppm.  Hasil  efisiensi pengolahan  reaktor  CW  FWS  dengan  variasi  konsentrasi  1,2/50,  3/50,  1,2/100,  3/100, 1,2/150,  dan  3/150  berturut-turut  adalah mencapai  60%,  66%,  76%,  73%,  78%,  dan  77%.
a c b d e

## d
Mekanisme  pengurangan  logam  berat  dalam  sistem constructed  wetland secara  umum meliputi mekanisme abiotik (secara fisika dan kimia) dan biotik (dengan adanya b akteri dan tumbuhan).
Gambar 7. Nilai Krom [Variasi FWS (a) 1,2/50 (b) 1,2/50 (c) 1,2/100 (d) 3/100 (e) 1,2/150, dan (f) 3/150].
Mekanisme  penghilangan  logam  berat  secara  abiotik  meliputi  sedimentasi,  reaksi oksidasi-  reduksi  dan  penguapan.  Penurunan  logam  berat  dapat  terjadi  dikarenakan pengendapan akibat reduksi dari bilangan oksidasi kromium sehingga logam dapat berikatan dengan materi organik di dalam tanah (Vymazal, 2006). Pada proses ini, ion logam berikatan dengan besi oksida atau mangan oksida dalam tanah (Halverson, 2004).

## Penyisihan COD
Hasil  pengolahan  beban  organik  pada constructed  wetland tipe  FWS  yang  dialiri dengan  berbagai  variasi  konsentrasi  limbah  ditunjukan  pada  Gambar  8.  Nilai  COD  yang dihasilkan dari inlet, kontrol, dan perlakuan menunjukan pola yang serupa, yaitu nilai COD Inlet (In) > COD kontrol (K) > COD Perlakuan (P). Nilai COD yang dihasilkan pada reaktor perlakuan  memiliki  kecenderungan  nilai  yang  lebih  kecil  dibandingkan  dengan  kontrol dan  inlet.  Hal  ini  menunjukan  bahwa  terjadi  penyisihan  konsentrasi  COD  yang  terjadi
e f a b c
akibat  pengolahan  menggunakan constructed  wetland tipe  FWS  menggunakan  Tumbuhan Pistia stratiotes .
Gambar 8. Nilai COD [Variasi FWS (a) 1,2/50 (b) 1,2/50
(c) 1,2/100 (d) 3/100 (e) 1,2/150, dan (f) 3/150].
Gambar  8.a  dan  8.b  menunjukan  hasil  pengolahan  dari  CW  FWS  dengan  variasi konsentrasi  kromium  sebesar  1,2  ppm  dan  3  ppm  dengan  nilai  variasi  COD  100  ppm. Gambar 8.c dan 8.d menunjukan hasil pengolahan dari CW FWS dengan variasi konsentrasi kromium  sebesar  1,2  ppm  dan  3  ppm  dengan  nilai  variasi  COD  150  ppm.  Hasil  efisiensi pengolahan  reaktor  CW  FWS  dengan  variasi  konsentrasi  1,2/50,  3/50  1,2/100,  3/100, 1,2/150,  dan  3/150  berturut-turut  adalah mencapai  79%,  72%,  75%,  66%,  88%,  dan  94%. Kinerja  dari constructed  wetland tipe  FWS  adalah  dengan  memanfaatkan  akar  tanaman  air dalam  penyisihan  kandungan  zat  pencemar  dan  oksigen  yang  dihasilkan.  Mekanisme  yang terjadi didalam wetland dalam memperbaiki kualitas air terdiri dari serangkaian proses yang saling berhubungan. Kandungan bahan organic di dalam air limbah dapat disisihkan dengan efisien dengan proses pengendapan, deposisi  dan filtrasi. Penyisihan kandungan organik  terlarut juga diakibatkan  oleh  pertumbuhan  mikroba  dengan  cara  menempel  atau  tersuspensi.
a b d c e f
Constructed  wetland tipe  FWS  sangat  efektif  dalam  menyisihkan  padatan  tersuspensi melalui filtrasi dan sedimentasi (Kadlec dan Knight, 1996)

## Model Penyisihan dan Bioakumulasi Krom
Dalam penelitian ini dilakukan juga pengkajian terhadap senyawa nitrat dan posfat yang diserap  oleh  tumbuhan Pistia  Stratiotes di  dalam constructed  wetland selama  masa pengolahan  limbah.  Juga  faktor  bioakumulasi  logam  berat  kromium  pada  tumbuhan. Tumbuhan Pistia  Stratiotes menggunakan  air  limbah  sebagai  sumber  unsur  hara  bagi kehidupannya.  Maka  dari  itu  selama  masa  pengolahan  limbah  dilakukan  pengkajian terhadap  jumlah  unsur  hara  yang  diserap  oleh  tumbuhan  yang  direpresentasikan  sebagai nitrat dan posfat lalu dilakukan pengkajian terhadap hubungannya dengan presentase reduksi senyawa pencemar dalam limbah,  dalam hal  ini yaitu senyawa krom  dan COD. Dibuat  dua model  yang  ditunjukan  dalam  persamaan  2  dan  persamaan  3.  Kedua  persamaan  tersebut menunjukan hubungan  antara
presentase penyerapan nutrien (nitrat dan fosfat) terhadap presentase reduksi COD dan krom. Berikut ini merupakan model persamaan yang merepresentasikan hubungan tersebut :
COD = -0,066 x + 0,056 y + 61,419
Krom = -0,030 x + 0,056 y +47,255
Dengan proses tanspirasi daun , pistia stratiotes berpotensi dalam penyisihan konsentrasi logam berat  yang  terkandung  di  dalam  air  limbah  dengan  kandungan  bahan  organik  yang  tinggi. Senyawa pencemar dapat terakumulasi pada tumbuhan bersamaan dengan penyerapan air. Pada proses  penyerapan  air,  kandungan  bahan  organik  dan  anorganik  yang  terkandung  di  dalam  air tersebut  juga  akan  turut  terserap.  Adapun  kelebihan  dari pistia  stratiotes adalah  membutuhkan waktu  yang  singkat  dalam  proses  pertumbuhan,  memiliki  tingkat  absorbsi  yang  relatif  besar, tidak  sulit  untuk  dijangkau,  dan  mudah  beradaptasi  terhadap  iklim  (Fachrurozi,  2010).  Selain itu, pistia  stratiotes merupakan  tanaman  yang dapat  menyisihkan  kandungan  logam  berat  pada badan  air  dengan  proses  adaptasi  terhadap  lingkungan.  Dengan  kandungan  logam  berat  yang terdapat  di  lingkungan,  tanaman  tersebut  akan  mengeksperikan  gen  dan  membentuk  struktur pengikat  yaitu  senyawa  fitokhelatin.  Pembentukan  senyawa  pengikat  ini  berperan  dalam meningkatkan  persentase  efisiensi  penyisihan  logam  berat  dengan  tanaman  (Sastimahardja  dan Siregar,  1996).  Secara  kimiawai,  penyisihan  logam  berat  berlangsung  dengan  proses  absorbsi,
dimana logam berat yang berbentuk ion-ion terlarut dalam air akan diserap oleh tanaman. Pada Gambar  9  dapat  terlihat  bahwa  akumulasi logam  berat  lebih  banyak  terdapat  di  bagian  akar dibandingkan  daun,  Hal  ini  disebabkan  karena  mekanisme  fitoremediasi  tanaman  Kiapu merupakan rhizofiltrasi.
Gambar  9. Grafik  Bioakumulasi  (a)  Total  Akumulasi,  (b)  BCF,  (c)  TF,  dan  (d)  Laju Absorpsi.
Secara  radial,  ion-ion  krom  akan  terserap  melalui  akan  tanaman.  Ion  krom  dalam bentuk  terlarut  dalam  air  akan  menembus  epidermis  akar.  Selanjutnya,  ion  krom  yang terlarut  dalam  air  akan  memasuki  jaringan  korteks  dan  menuju  ke  jaringan  xylem  dengan melalui  lintasan  apoplas.  Pengangkutan  ion  krom  dari  epidermis  tidak  secara  langsung  ke pembuluh xylem, melainkan akan melalui lintasan apoplas dikarenakan terdapat pita kaspari pada  sel  endodermis  yang  memiliki  sifat impermeable .  Keadaan  tersebut  menunjukkan bahwa  pengangkutan  ion  krom  akan  dikendalikan  oleh  membrane  plasma  sel  endodermis yang  berperan  dalam  proses  pengangkutan,  seperti  pengendalian  laju  dan  jenis-jenis  ion yang diangkut (Lakitan, 2009). Proses absorbsi dan akumulasi logam berat oleh tanaman terdiri dari 3, yaitu proses absorbsi kandungan logam berat dengan akar, proses translokasi kandungan logam berat dari akar ke bagian sel tanaman tertentu, dan proses lokalisasi kandungan logam berat dari sel tanaman tertentu agar tidak menghambat proses metabolisme tanaman. Konsentrasi logam berat yang mengalami penyerapan oleh tanaman akan berbanding  terbalik  dengan  konsentrasi logam berat pada air limbah karena tanaman memiliki  kemampuan  dalam  melakukan  bioabsorpsi,  sehingga  semakin  tinggi  konsentrasi  logam  berat kromium  yang  diserap  oleh  tanaman,  maka  konsentrasi  logam  berat  dalam  air  limbah  akan  mengalami penurunan.
Selain  dari  proses  bioabsorpsi  yang  telah  diuraikan  di  atas,  terdapat  juga  proses bioakumulasi  dalam  penyisihan  konsentrasi  logam  berat.  Secara  simultan,  proses bioakumulasi ini sejalan dengan proses bioabsorpsi. Pada proses bioakumulasi, logam berat akan  terendapkan  pada  proses  metabolisme  dan  sekresi  sel  pada  tingkat  kedua.  Proses bioakumulasi  ini  sangat  berpengaruh  terhadap  energy  dan  sensivitasnya  terhadap  beberapa parameter  berbeda  seperti  pH,  suhu,  kekuatan  ionic,  cahaya,  dan  lain-lain.  Penghambatan proses  biakumulasi  dapat  terjadi  apabila  suhu  dalam  keadaan  rendah  serta  sumber  energy dan  penghambat  metabolisme  tidak  tersedia.  Selain  itu,  terdapat  keterbatasan  pada  proses penyerapan logam berat oleh tanaman karena proses akumulasi ion dapat menimbulkan sifat racun  terhadap  mikroorganisme  dan  tumbuhan  air,  sehingga  dapat  menjadi  penghambat pada  proses  pertumbuhan  mikroorganise  dan  tanaman  air.  Sedangkan  mikroorganisme  dan tanaman air yang persisten terhadap efek racun dari ion logam berat akan dihasilkan dengan proses selektif mikroorganisme ion logam berat secara teliti (Gadd, 1990).
Logam berat yang berikatan dengan fitokhelatin akan memasuki sel akar melalui proses transport  aktif  dan  akan  dilanjutkan  dengan  proses  pengangkutan  dari  jaringan  floem  dan xylem  menuju  ke  bagian  tanaman  tertentu,  dan  logam  berat  krom  terdapat  di  bagian tanaman  tertentu  akan  diekskresikan  melalui  proses  pengguguran  dedauan  yang  sudah  tua. Secara tidak langsung, proses pengguguran dedaunan dapat menurunkan konsentrasi logam berat  krom  pada tanaman. Dalam proses penyerapan logam berat, tanaman air dipengaruhi oleh  faktor  fisik-kimia  lingkungan,  seperti  intensitas  cahaya,  suhu,  pH,  kandungan  logam krom  di  dalam  air,  serta  faktor  pengkhelat  yang  mampu  untuk  mengurangi  sifat  toksik logam krom  sehingga tanaman dapat tumbuh melalui proses yang baik.

## KESIMPULAN
Model konstruksi constructed wetland tipe FWS dengan menggunakan Pistia stratiotes mampu  mereduksi  bahan  pencemar  logam  berat  dan  organik  dalam  limbah  dalam  waktu detensi  yang  relatif  singkat,  yaitu  1  Hari.  Hasil  menunjukan  bahwa  efisiensi  penyisihan Kromium  berturut-turut  mencapai  60%,  66%,  76%,  73%,  78%,  dan  77%,  sedangkan untuk  efisiensi
penyisihan COD berturut-turut mencapai 79%, 72%, 75%, 66%, 88%, dan 94% pada variasi 1,2/50,  3/50,  1,2/100,  3/100,  1,2/150,  dan  3/150.  Dengan  demikian  model  kontruksi  FWS yang  diterapkan  pada  penelitian  dapat  menjadi  alternatif  pengolahan  limbah  lanjutan  pada industri  tekstil. Nilai akumulasi kromium lebih besar pada bagian akar dibandingkan dengan taruk,  yaitu  mencapai  2598,750  ppm.  Model  yang  dapat  digunakan  dalam  menentukan
hubungan  antara  penyisihan  senyawa  pencemar  dan  penurunan  konsentrasi  nutrisi  yang direpresentasikan  sebagai  nitrat  dan  posfat  dalam  sistem Constructed  Wetland tipe Free Water Surface menggunakan Pistia stratiotes adalah : COD = -0,066 x + 0,107 y + 61,419 dan Krom = -0,030 x + 0,099 y +47,255.

## DAFTAR PUSTAKA
Asdak, C (2010): Hidrologi dan pengelolaan Daerah Aliran Sungai : Edisi Revisi Kelima , Yogyakarta, Gadjah Mada University Press.
Fachrurozi,  M.  B.  U,  Listiatie,  dan  Suryani,  D.  (2010). Pengaruh  Variasi  Biomassa  Pistia  stratiotes  L.
Terhadap  Penurunan  Kadar  Bod,  Cod,  Dan  TSS  Limbah  Cair  Tahu  di  Dusun  Klero  Sleman Yogyakarta , Jurnal Kesehatan Masyarakat, 4 (1), 0575.
Gadd, G. M. (1990). Heavy Metal Accumulation By Bacteria And Other Microorganisms , Experientia, 46 , 834- 840.
Halverson,  N.  V.  (2004): Review  of  Constructed  Subsurface  Flow  vs  Surface  Flow  Wetlands. USA: Westinghouse Savannah River Company.
Kadlec  R.  H.,  dan  Knight R.  L.  (1996): Treatment  Wetlands ,  First Edition,  CRC  Press,  Boca Raton, Florida. Khopkar, S. M. (1990): Konsep Dasar Analitik , Jakarta, Universitas Indonesia Press.
Lakitan, B. (2009 ). Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan , Jakarta, Raja Grafindo Persada.
Lesage,  E.  (2007): Behaviour  of  Heavy  Metals  in  Constructed  Treatment  Wetlands ,  PhD  Thesis.  Faculty  of Bioscience Engineering, Ghent University, Ghent, Belgium, 247 pp.
Metcalf  dan  Eddy  (1993): Wastewater Engineering  Treatment  Disposal Reuse , London,  New  York,  McGraw- Hill Comp.
NN. (1988): Guidelines for Drinking Water Quality (vol 2) , Belgium, World Health Organization.
Rittner, D., dan Bailey, R. A. (2005): Encyclopedia of Chemistry , Facts on File, United States of  America.  Sastimahardja,  D  dan  Siregar,  A.  1996. Fisiologi  Tumbuhan ,  Bandung,  ITB press.
Putri, A. S., & Soewondo, P. (2010). OPTIMASI PENURUNAN WARNA PADA LIMBAH TEKSTIL MELALUI  PENGOLAHAN  KOAGULASI  DUA  TAHAP.  Jurnal  Teknik  Lingkungan, 16(1), 10-20.
Rahmani,  A.  F.,  &  Handajani,  M.  (2014).  EFISIENSI  PENYISIHAN  ORGANIK  LIMBAH  CAIR
INDUSTRI  TAHU  DENGAN  ALIRAN  HORIZONTAL  SUBSURFACE  PADA CONSTRUCTED  WETLAND  MENGGUNAKAN  Typha  angustifolia.  Jurnal  Teknik Lingkungan, 20(1), 78-87.
Shanker, A. K., Cervantes, C., Loza-Tavera, H., dan Ayudainayagam, S. (2005): Chromium Toxicity in Plants,
Environment International , 31 , 739-753.
Sembiring,  E.  T.  J.,  &  Muntalif,  B.  S.  (2011).  Optimasi  Efisiensi  Pengolahan  Lindi  dengan  Menggunakan Constructed Wetland. Jurnal Teknik Lingkungan, 17(2), 1-10. Soemarwoto, I. (1984): Biologi Umum I, Jakarta, Gramedia
Suharto, I. (2011): Limbah Kimia dalam Pencemaran Air dan Udara , Yogyakarta, Andi Offset.
Vymazal,  J.  (2006): Removal  of  Nutrients  in  Various  Types  of  Constructed  Wetlands.  Science  of  the  Total Environment , 50 , 115-124.
Wahyuadi,  S.  J.  (2004): Pengolahan  dan  Pemanfaatan  Limbah  industri  Penyamakan  Kulit . http://www.KimPraswil. go.id/balitbaung/Puskim/protek_Kim/ttg_Kim_Limbah_kulit.html. Diakses tanggal 28 Desember 2018.
Widowati,  W.,  Sastiono,  A.,  dan  Jusuf,  R.  R.  (2008):  Efek  Toksik  Logam  Pencegahan  dan  Penanggulangan Pencemaran, Yogyakarta, ANDI.
Zou, J. H., Wang, M., Jiang, W.S dan Liu, D. H. (2006): Effects of Hexavalet Chromium (VI) on Root Growth and Cell Division in Root Tip Cells of Amaranthus viridis L , Pak.J.Bot., 38 (3), 673-681.