Abstrak — Pengolahan  air  limbah  dengan  menggunakan tumbuhan  air  atau phytotreatment telah  menjadi  salah  satu alternatif  pengolahan  air  limbah  yang  cukup  murah  dan  efisien dalam  penerapannya.  Tumbuhan  air  lebih  efektif  dalam pengolahan  air  limbah  dibandingkan  dengan  tanaman  lainnya karena  pertumbuhan  mereka  lebih  cepat  dan  produksi  biomassa yang  lebih  besar.  Kemampuannya  relatif  lebih  tinggi  untuk meyerap  polutan  karena  kontak  langsung  dengan  air  yang terkontaminasi.  Pada  penelitian  untuk  mengetahui  efisiensi tumbuhan  air  yaitu  Eceng  gondok  ( Eichhornia  crassipes) dalam dekonsentrasi  warna.  Dilakukan  tahapan  yaitu  propagasi tumbuhan,  tahap  aklimatisasi,  tahap  range  finding  test  dan  uji phytotreatment selama  30  hari  dengan  parameter  utama  uji warna  dan  parameter  pendukung  yaitu  uji  suhu,  pH,  analisa morfologi,  berat  basah  dan  berat  kering.  Dilakukan  juga  uji toksisitas pada LC-50 dan uji plant cells analysis. Hasil penelitian menunjukkan  bahwa  uji  toksisitas  LC-50  dari  ketiga  warna tersebut,  bahwa  tumbuhan  eceng  gondok  memiliki  ketahanan respons  biologis  yang  lebih  besar.  Nilai  LC-50  tumbuhan E. crassipes terhadap pewarna rhodamin B 99,5 mg/L > metil violet 83,2 mg/L> metilen biru 74,5 mg/L. Hasil penyisihan warna pada hari  ke  30  oleh  tumbuhan E.crassipes terhadap  warna  metilen biru  mencapai  59%  sedangkan  pada  kontrol  mencapai  59%, warna  rhodamin  B  mencapai  52%  dan  pada  kontrol  mencapai 52%  dan  metil  violet  sebesar  51%  sedangkan  pada  kontrol mencapai  51%.  Berdasarkan  hasil  persentase  penyisihan  warna yang  dihasilkan  maka  dapat  disimpulkan  bahwa  penyisihan warna  rhodamin  B,  metilen  biru  dan  metil  violet  oleh tumbuhan E.crassipes sampai  30  hari  pemaparan  kurang  efektif  karena mikroorganime indigenous yang  lebih  berperan  dan  terjadinya proses reduksi oksidasi terhada pewarna sintesis.
Kata  Kunci — Eichhorna  crassipes ,  rhodamin  B,  metilen  biru, metil violet

## I. PENDAHULUAN
ANYAKNYA industri seperti tekstil, kertas, plastik, kulit tanning menggunakan  pewarnaan  secara  luas  dan mengoperasikan  secara  berbeda-beda  [1].  Pada  industri tersebut,  zat  warna  ini  memiliki berbagai polutan pada proses yang  berbeda-beda  [2].  Air  limbah  tekstil  mencakup  berbagai macam  pewarna  dan  tambahan  bahan  kimia  yang  membuat tantangan  lingkungan  untuk  industri  tekstil  tidak  hanya  untuk limbah  cair  tetapi  juga  komposisi  kimianya  dan  polusi  utama dalam air limbah tekstil berasal dari pencelupan dan finishing [3].
Pada  fito  pengolahan  merupakan  salah  satu  alternatif pengolahan  limbah  yang  efektif,  mudah  diterapkan  dan ekonomis  [4].  Fito  pengolahan  memusatkan  pada  tumbuhan sebagai teknologi lingkungan hidup yang mampu menyelesaikan  masalah  lingkungan  secara  alami  [5]. Kelebihan  fito  pengolahan  selain  dapat  menurunkan  polutan organik  juga  dapat  menyerap  warna  [6].  Tumbuhan  banyak digunakan  untuk  mengolah  air  buangan  karena    mampu mengolah air buangan dengan tingkat efisiensi yang tinggi [7]. Tumbuhan  air  lebih  efektif  dalam  pengolahan  air  limbah dibandingkan  dengan  tanaman  lainnya  karena  pertumbuhan mereka  lebih  cepat  dan  produksi  biomassa  yang  lebih  besar dan  kemampuannya  relatif  lebih  tinggi  daripada  penyerapan polutan karena, kontak langsung dengan air yang terkontaminasi [8].
Tanaman E.crassipes ini  juga  memiliki  banyak  kandungan materi  yang  dapat  berfermentasi  dan  mampu  menghasilkan biogas  [9]. E.crassipes dapat  menurunkan  sebesar  warna metilen  biru  98,42  %  dan  metilen  orange  66,80  %  [10]. Berdasarkan latar belakang diatas, maka tujuan dari penelitian ini  adalah  mengetahui  tingkat  toksisitas  tumbuhan  air E. crassipes terhadap larutan warna rhodamin B, metilen biru dan metil  violet  dan  menentukan  efisiensi  penyisihan  warna rhodamin B, metilen biru dan metil violet oleh tumbuhan air E. crassipes .

## II. METODE PENELITIAN

## A. Tahap Propagasi
Tahap  propagasi  ini  dilakukan  minimal  selama  satu  bulan sampai tumbuhan memiliki ukuran secara optimum [11]. Pada masa  propagasi  akan  dilakukan  pengamatan  terhadap  laju pertumbuhan  tumbuhan  dan  dibiarkan  sampai  tumbuh  tunas [12].  Pengamatan  terhadap  tumbuhan E.crassipes dilakukan dengan  mengamati  karakteristik  fisik  berupa  panjang tumbuhan,  lebar  daun  dan  tumbuhan  pada  umur  dan  tinggi yang sama akan digunakan pada setiap tahapan penelitian, dan diharapkan  dengan  demikian  maka  kondisi  awal  tumbuhan yang digunakan adalah sama [13].

## B. Tahap Aklimatisasi
Tahap  aklimatisasi  tumbuhan  ini  dilakukan  agar  tumbuhan E.crassipes dapat menyesuaikan diri dengan kondisi dan media

## Fito Pengolahan untuk Dekosentrasi Warna Rhodamin B, Metilen Biru dan Metil Violet dengan Tumbuhan Air Eichhornia crassipes
Amanda Herrena dan Harmin Sulistiyaning Titah
Departemen Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Masing-masing, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail : harmin_st@its.ac.id
B
yang  akan  digunakan  pada  tahap Range  Finding  Test (RFT) dan uji fitopengolahan. Proses tahap aklimatisasi tumbuhan ini dilakukan  dengan  cara  meletakkan  tumbuhan  pada  reaktor yang  akan  digunakan  pada  penelitian  uji  fito  pengolahan  dan dilakukan selama 7 hari menggunakan air PDAM [14].

## C. Tahap Range Finding Test
Tahap Range  Finding  Test (RFT) ini  bertujuan  untuk mengetahui  seberapa  besar  kemampuan  dalam  menyerap polutan  pada  konsentrasi  tertentu.  Variasi  konsentrasi  yang akan  digunakan  adalah  0  pada  kontrol,  30,  50,  70,  90,  110 mg/L.  Pada  masing-masing  konsentrasi  akan  diamati parameter  pertumbuhan  tumbuhan.  Pada  konsentrasi  yang membuat  tumbuhan  masih  segar  (tidak  layu  dan  mati)  inilah yang akan digunakan pada uji fito pengolahan.

## D. Uji Fitopengolahan
Penelitian  utama  yaitu  tahap  uji  fito  pengolahan  dengan pengoperasian  sistem  batch.  Pada  tahap  ini  yang  harus dilakukan  adalah  mempersiapkan  larutan  warna  dengan konsentrasi  berdasarkan  hasil  uji range  finding  test pada penelitian  sebelumnya.  Penelitian  ini  dilakukan  selama  3 minggu  dan  bertujuan  untuk mengetahui  lama pengamatan ini untuk  mengetahui  kemampuan  optimum  tumbuhan  dalam menyerap pencemar dan di uji warna dan uji toksisitas LC 50 .

## E. Parameter yang diukur
Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah parameter utama pada konsentrasi larutan warna, parameter pendukung yaitu uji toksisitas LC 50 .

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Analisis Tahap Propagasi Tumbuhan
Tahap  propagasi  pada  tumbuhan E.crassipes ini  berfungsi yaitu  untuk  memperbanyak  tumbuhan  yang  diperlukan  saat penelitian  dan  mengetahui  laju  pertumbuhan,  dan  dilakukan minimal  satu  bulan.  Selama  tahap  propagasi  akan  dilakukan pengamatan  terhadap  laju  pertumbuhan  tumbuhan  ( growth rate ) dan dibiarkan sampai tumbuh tunas ( second generation ). Tumbuhan  yang  menjadi  tumbuh  tunas  atau second generation nantinya  akan  digunakan  untuk  uji Range Finding Test dan uji phytotreatment. Pengamatan terhadap growth rate dilakukan pada pengamatan tumbuhan secara fisik. Pengamatan  terhadap growth rate dilakukan  dengan mengamati  karakteristik  fisik E.crassipes berupa  panjang tumbuhan pada Gambar 1 , lebar daun pada Gambar 2 . Lama pengamatan tumbuhan E.crassipes selama 3 bulan.
Gambar 1. Panjang Tumbuhan E.crassipes
Gambar 2. Lebar Daun Tumbuhan E.crassipes

## B. Analisis Tahap Aklimatisasi Tumbuhan
Tahap  aklimatisasi  tumbuhan  dilakukan  sebagai  langkah tumbuhan  dapat  beradaptasi  dengan  kondisi  atau  media lingkungan  tempat  percobaan  dan  dimana  tumbuhan  dapat menyesuaikan dengan kondisi dan media yang akan digunakan untuk  tahap range  finding  test (RFT)  dan  uji phytotreatment . Pengamatan pada tumbuhan E.crassipes dan P.stratiotes yaitu melihat  keadaan  tumbuhan  yang  hidup  dalam  keadaan  tidak mati  dan  tidak  layu  dipilih  untuk  digunakan  pada  uji Range Finding Test (RFT) dan uji phytotreatment .
C. Analisis Tahap Range Finding Test
Tahap Range  Finding  Test (RFT)  dilakukan  untuk mengetahui  seberapa  besar  kemampuan  dalam  menyerap polutan  pada  konsentrasi  tertentu. Tumbuhan E.crassipes dan yang digunakan adalah tumbuhan hasil dari proses aklimatisasi sebelumnya  dikarenakan  agar  tumbuhan  sudah  beradaptasi dengan sebelumnya. Umur tumbuhan dipilih untuk tahap RFT memiliki  umur  yang  sama  dikarenakan  tumbuhan  memiliki kemampuan  yang  sama  untuk  bertahan  pada  larutan  warna selama tahap range finding test .
Masing-masing  tiap  bak  reaktor  memiliki  konsentrasi  yang berbeda-beda.  Variasi  konsentrasi  yang  digunakan  adalah  0 mg/L  sebagai  kontrol,  30  mg/L,  50 mg/L, 70 mg/L, 90 mg/L, dan  110  mg/L.  Dan  bak  reaktor  yang  digunakan  yaitu  berupa ember  plastik  dengan  ukuran  12  L  dan  volume  air  yan digunakan  yaitu  6  L  dan  tahap  ini  dilakukan  selama  7  hari. Adapun  rumus  untuk  menentukan  berapa  tumbuhan  yang digunakan pada tahap range finding test (RFT) yakni : Massa E.crassipes = Densitas E.crassipes x volume air   (1)
Jumlah E.crassipes = (2)
Gambar  3.  Efek  Kematian  pada  Tumbuhan E.crassipes dengan  Pewarna Rhodamin B
Gambar  4.  Efek  Kematian  pada  Tumbuhan E.crassipes dengan  Pewarna Rhodamin B
Gambar 5. Efek Kematian pada Tumbuhan E dengan Pewarna Metil Violet

## D. Analisis Uji Toksisitas LC-50
Pada  Tahap  ini  juga dilakukan uji toksisitas LC50.  LC50 adalah  konsentrasi  dari  suatu  senyawa  kimia  di  udara  atau dalam  air yang dapat menyebabkan 50% kematian pada suatu populasi  makhluk  hidup  tertentu.  Penggunaan  LC50 dimaksudkan  untuk  pengujian  ketoksikan  dengan  perlakuan terhadap  tumbuhan  uji  secara  berkelompok  yaitu  pada  saat tumbuhan  uji  dipaparkan  suatu  bahan  kimia  melalui  udara maka  tumbuhan  uji  tersebut  akan  menghirupnya  atau percobaan toksisitas dengan media air [15] dan dengan rumus: 1. memasukakan data hasil acute toxicity test dan menghitung prosentase kematian.
Contoh : Konsentrasi 90 mg/L ∑mortalitas = 2 tumbuhan ∑biota         = 3 tumbuhan
Maka : R =   x 100 % = 66 %
Perhitungan  prosentase  proporsi  kematian  dapat  dilihat pada Tabel  4.7 berikut ini :
2.  Memasukkan  data  konsentrasi  toksikan  dan  proporsi kematian  biota  pada  grafik  log-log  serta  mencari  garis korelasi  dan  persamaannya.  Garis  korelasi  tersebut merupakan garis harapan.
Gambar  5. Log-log  proporsi  harapan  pada  tumbuhan E.crassipes dengan larutan warna rhodamin B
3.  Mengidentifikasi  proporsi  respon  harapan  (RH)  tiap konsentrasi  zat  dengan  cara  memasukkan  data  konsentrasi toksikan (sebagai x) ke dalam persamaan RH = 0,6804 x – 17,691 (sebagai y) Contoh perhitungan :
Konsentrasi 30 mg/L, maka : y = 0,6804 x – 17,691 = 0,6804 (30)
– 17,691
y = 3
4.  Menghitung  nilai  perbedaan  mutlak  antara  respon  uji  (R) dan respon harapan (RH) untuk setiap konsentrasi toksikan.
5.  Menghitung  Chi 2 tiap  konsentrasi  dengan  bantuan Nomograf Chi 2 . 6. Menghitung Chi 2 perhitungan yang menggunakan rumus : Chi 2 perhitungan = (∑Chi 2 ) x ( ) =  1,8 x (  ) = 5,4
7. Menghitung tingkat kebebasan (N) untuk memperoleh Chi 2 (95%) yang akan dibandingkan dengan nilai chi 2
perhitungan. Tingkat kebebasan didapat dengan rumus :
N = K - 2,Dimana K merupakan jumlah variasi toksikan = 5 – 2 = 3
Selanjutnya nilai tingkat kebebasan (N) digunakan dalam memperoleh chi 2 (95%). N = 3 diperoleh nilai chi 2 (95%) sebesar 7,82. Keterangan :
a. Jika chi 2 perhitungan < chi 2 (95%) maka garis korelasi konsentrasi efek harapan dapat diterima untuk perhitungan lanjut.
b. Jika tidak demikian, maka dicoba kembali hingga memenuhi chi 2 perhitungan < chi 2 (95%)
c. Jika dengan banyak pengulangan chi2 perhitungan < chi2 (95%) belum terpenuhi, maka uji toksisitas harus diulang.
Berdasarkan  hasil perhitungan dapat dilihat bahwa nilai chi 2 perhitungan (5,4) < chi2 (95%) (7,82), sehingga garis korelasi konsentrasi respon harapan yang telah didapat.
-  Berdasarkan  garis  korelasi  maka  ditetapkan  batasbatas kepercayaan  95%  dari  nilai  LC-50.  Hal  ini  mengacu  pada persamaan  garis  proporsi  respon  harapan  dengan memasukkan nilai LC (sebagai y).
Contoh perhitungan LC-50 : y   = 0,6804 x – 17,691
50 = 0,6804 x – 17,691 x   = 99,5
Nilai batas-batas adalah sebagai berikut : LC-45 = 92,1
LC-50 = 99,5 LC-55 = 106,8 -  Menghitung  kemiringan  garis  korelasi  konsentrasi  efek harapan. S = ( + ) x = ( + ) x    = 1,07 - Menghitung Faktor LC-50 F (LC-50)   = S ( ) = 1,07 ( ) = 0,66
- Menghitung batas-batas kepercayaan 95 % LC-50
 Batas  atas   = LC-50 x f
= 99,5 x 0,66
= 65,67
 Batas bawah   = LC-50 : f
= 99,5 : 0,66
= 150,75
LC-50,  tumbuhan  E.crassipes  pada  rhodamin  B  99,5  mg/L. Sedangkan  pada  perhitungan  LC-50,  tumbuhan  E.crassipes pada metilen biru 74,5 mg/L dan pada metil violet 83,2 mg/L.

## E. Analisis Uji Fitopengolahan
Gambar 6. % Penyisihan Warna pada Tumbuhan E.crassipes
Berdasarkan  hasil  di  atas,  persentase  penyisihan  warna metilen  biru  oleh E.crassipes mencapai  persentase  tertinggi dibandingkan  dengan  dua  warna  lainnya.  Hal  ini  disebabkan karena dilihat dari struktur kimianya, diketahui bahwa metilen biru  (C 16 H 18 N 3 SCl)  mempunyai  rantai  C  yang  lebih  pendek dari rhodamin B (C 28 H 31 N 2 O 3 Cl) dan metil violet (C 24 H 27 N 3 HCl)  sehingga  proses  degradasi  warna  oleh mikroorganisme indigenous yang  ada  di  air  maupun  akar tumbuhan  lebih  cepat.  Zat  dapat  direduksi  dan  dapat  dipecah rantai  ikatannya  dengan  bantuan  mikroorganisme  pengurai. Proses  awal  yang  terjadi  yaitu  mendegradasi  senyawa  rantai panjang  penyusun  zat  menjadi  rantai  pendek  yang  kemudian dapat  dimanfaatkan  sebagai  sumber  energi  bagi  tumbuhan untuk  sintesis  komponen-komponen  penyusun  sel  baru (Carliell et  al .  1995).  Hal  ini  diperkuat  dari  analisis  uji  sel, bahwa  pada  akar E.crassipes telah  terjadi  penyerapan  ketiga warna  tersebut  (rhodamin  B,  metilen  biru  dan  metil  violet). Semakin  lama  waktu  pemaparan  maka  persentase  penyisihan warna  oleh  tumbuhan E.crassipes semakin  meningkat,  hal  ini dikarenakan adanya waktu kontak yang lebih lama antara akar tumbuhan dengan limbah dalam reaktor uji phytotreatment .

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Berdasarkan  pembahasan  diatas,  maka  kesimpulan  dalam penelitian  ini  adalah  nilai  LC-50  tumbuhan E . crassipes dan pewarna  rhodamin  B  sebesar  99,5  mg/L,  metilen  biru sebesar 74,5 mg/L, metil violet sebesar 83,2 mg/L. Secara keseluruhan dari  hasil  uji  toksisitas  ketiga  warna  tersebut,  dapat disimpulkan bahwa tumbuhan E . crassipes memiliki ketahanan
respons  biologis  yang  lebih  besar.  Efisiensi  penyisihan  warna pada  hari  ke  30,  pada  tumbuhan E.crassipes terhadap  warna metilen biru mencapai 59 % sedangkan pada kontrol mencapai 59%,  warna  rhodamin  B  mencapai  52  %  dan  pada  kontrol mencapai  52  %  dan  metil violet  sebsar 51 % sedangkan pada kontrol mencapai 51 %. Secara keseluruhan dapat disimpulkan bahwa  tumbuhan E . crassipes tidak  efektif  digunakan  dalam fitopengolahan  warna  rhodamin  B,  metilen  biru  dan  metil violet  karena  persentase  penyisihan  tidak  berbeda  dengan penyisihan  pada  reaktor  kontrol  pada  hari  ke  30  pemaparan dikarenakan  adanya  mikroorganisme  indigenous  yang  lebih berperan  dan  terjadinya  reduksi  oksidasi  terhadap  pewarna sintesis.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Gercel,  O.,  Gercel,  H.  F.,  Koparal,  A.  S.  and  U.B.Outveren  (2008) Removal  of  disperse  dye  from  aqueous  solution  by  novel  adsorbent prepared from biomass plant material. Journal of Hazardous Materials, 160: 668-674.
[2] Mall, I.D. , Srivastva, V. C., Kumar, G. V. A. and I. M. Mishra., 2006 . Characterization  of  mesoporous  fertilizer  plant  waste  carbon  for adsorptive  removal  of  dyes  from  aqueous  solution.  Colloids  and Surfaces . 278: 175-187.
[3] Suteu,  D.;  Zaharia,  C.  &  Malutan,  T.  2011.  Removal  of  Orange  16 reactive  dye  from  aqueous  solution  by  wasted  sunflower  seed  shells. Journal of the Serbian Chemical Society , Vol.178, No.3, pp.907-924
[4] Tee,  H.C.,  Seng,  C.E.,  dan  Lim Noor,  A.  Md,  P.E. 2009. Performance comparison  of  constructed  wetlands  with  gravel-  and  rice  husk-based media  for  phenol  and  nitrogen  removal .  Sci.  Total  Environ,  407,  hal. 3563 – 3571.
[5] Mangkoedihardjo, S dan Samudro. 2010. Fitoteknologi Terapan . Graha Ilmu: Yogyakarta
[6] Kurniawan,  M.W.,  Purwanto,P.,  dan  Sudarso,S.  2013. Stratergi Pengelolaan  Air  Limbah  Sentra  UMKM  Batik  yang  Berkelanjutan  di Kabupaten Sukoharjo . Jurnal Ilmu Lingkungan, 11(2), hal. 62-72.
[7] Mukti,  A.M.  2008. Penggunaan  Tumbuhan  Eceng  Gondok  (Eichornia crassipess)  Sebagai  Pre  Treatmen  Pengolahan  Air  Minum  Pada  Air Selokan  Mataram .  Tugas  Akhir  untuk  Memperoleh  Gelar  Sarjana, UII, Yogyakarta.
[8] Dhir,  B.,  Sharmila,  P.,  Saradhi,  P.P.  (2009) ‘ Potential  of  Aquatic Macrophytes for removing
[9] Gunnarsson,  C.C.  dan  Petersen,  C.M.  (2007). Water  Hyacinths  as  A Resource  in  Agriculture  and  Energy  Production :  A  Literature  Review. Waste Management No.27, hal.117 – 129. Elsevier Ltd.
[10] Kah,  A.,  Norhashimah,  M.,  Jie,  Q.,  2016. Phytoremediation  of Methylene  Blue  and  Methyl  Orange  Using  Eichhornia  crassipes. International Journal of Environmental Science and Development, Vol. 7, No. 10
[11] Suelee,  A.  L.  2015. Phytoremediation  Potential  of  Vetiver  Grass (Vetiverie  zozanioides)  for  Water  Contaminated  with  Selected  Heavy Metal .  Project  Report  for  the  Degree  of  Bachelor  of  Environmental Science and Technology, Universiti Putra Malaysia.
[12] Al-Baldawia,  I.A.W.,  Abdullaha,  S.R.S.,  Sujab,  F.,  Anuara,  N.,  Idrisc, M.,  2015. The  Ratio  of  Plant  Numbers  to  the  Total  Mass  of Contaminant  as  One  Factor  in  Scaling-up  Phytoremediation  Process . Sciences & Engineering Journal, 74(3), hal. 111-114.
[13] Karenlampi,  S.K.,  Schat,  H.,  Vangronsveld,  J.,    Verkleij,  J.  A.  C.,  van der Lelie, D.,  Mergeay, M. Tervahauta A.I. 2000. Genetic Engineering in  the  Improvement  of  Plants  for  Phytoremediation  of  Metal  Polluted Soils . Environ. Pollut, 107, hal 225 – 231.
[14] Puspita,  dkk.  2011. Kemampuan  Tumbuhan  Air  sebagai  Agen Fitoremediator  Logam  Berat  Kromium  (Cr)  yang  terdapat  pada Limbah Cair Industri Batik.Jurnal Berkala Perikanan Terubuk . Vol 39. No. 1. ISSN 0126-4265.
[15] Simanjuntak,  2014 .  Uji  Toksisitas  Ekstrak  Daun  (Myristica  fragrans Houtt) dengan Metodr Brine Shrimp Lethality Test (BSLT)