UJI TOKSISITAS AKUT LIMBAH CAIR INDUSTRI BATIK … · uji toksisitas akut limbah cair industri...
Transcript of UJI TOKSISITAS AKUT LIMBAH CAIR INDUSTRI BATIK … · uji toksisitas akut limbah cair industri...
UJI TOKSISITAS AKUT LIMBAH CAIR INDUSTRI BATIK DENGAN BIOTA UJI IKAN NILA (oreochromis Niloticus) dan TUMBUHAN
KAYU APU (PISTA STRATIOTES)
BRIAN PRAMUDITA 3310100032
DOSEN PEMBIMBING:
BIEBY VOIJANT TANGAHU ST, MT, Ph.D
LATAR BELAKANG
Industri Batik
Air Limbah
Pencemaran Air
Rumusan Masalah
• Pengaruh negatif air limbah batik terhadap biota akuatik sungai
• Bagaimanakah Pengaruh zat toksik terhadap nilai LC50
• Berapakah nilai LC50
Tujuan Penelitian
•Menentukan pengaruh efek negatif zat toksik hasil pembatikan terhadap biota uji
•Menentukan nilai LC50-96 jam
•Menganalisa dampak kandungan Krom sebagai zat toksik dalam air limbah terhadap penelitian
Ruang Lingkup
• Air limbah yang dipakai berasal dari Kampung Batik Jetis
• Air Pengencer dari sambungan PDAM
• Biota uji Ikan Nila dan Tumbuhan Kayu Apu
• Metode memakai prinsip LC50
• Variabel uji air limbah dari proses pelorodan dan pencelupan batik
• Variabel hewan uji adalah Ikan nila dan tumbuhan Kayu Apu
• Dilakukan dalam skala Laboratorium dan Mortalitas ikan sebagai parameter uji
• Parameter harian adalah DO, pH, dan Suhu
• Uji BOD, COD, TSS, dan Krom pada awal dan akhir penelitian
• Uji kandungan Krom pada ikan dilakukan pada Laboratorium Teknik Kimia ITS
Tinjauan Pustaka
Kain Mori
Pemberian Pola
Batik Jadi
Pencelupan
Pencantingan
Pelorodan
Air Limbah Pencelupan
Warna
Air Limbah Pelorodan
(Purwaningsih, 2008)
Parameter Kadar Maksimum (mg/l)
BOD5 60
COD 150
TSS 50
pH 6 – 9
Krom Total 1
Fenol 0,5
Minyak dan Lemak 3,6
NH3-N 8
Sulfida (sebagai H2S) 0,3 (PerGub Jatim no.72 Tahun 2013 )
• Air limbah batik umumnya bersifat basa dan memiliki kadar organik yang tinggi
• Proses pencelupan merupakan penyumbang zat warna yang tinggi
(Manurung, 2004)
• Dalam air limbah batik terdapat logam berat Krom
• Krom merupakan logam berat yang memiliki zat toksik tinggi dan bersifat karsinogenik
(Sudiarta, 2010)
TEKNIK LINGKUNGAN FTSP – ITS
2013
Toksikologi
Secara Langsung
Secara Tidak Langsung
Toksikan Toksisitas Akut adalah kosentrasi yang menyebabkan kematian ikan 50% kematian biota uji LC-50 dalam waktu yang relatif pendek sampai empat hari
Toksisitas Kronis merupakan uji toksisitas dalam jangka waktu panjang
TEKNIK LINGKUNGAN FTSP – ITS
2013
TSS, BOD, COD, DO , Suhu, pH dan Cr
Penelitian Pendahuluan
Variabel Penelitian
Jenis ikan/ Air
Limbah
Air Limbah
Proses
Pelorodan
Proses
Pencelupan
Ikan Mas A1 A2
Kayu Apu B1 B2
40%
20%
0%
60%
80%
100%
40%
20%
0%
60%
80%
100%
A B A B
Keterangan: A : Merupakan reaktor dengan air limbah dari proses pelorodan B : Merupakan reaktor dengan air limbah dari proses pewarnaan
Reaktor Uji Ikan Nila Reaktor Uji Kayu Apu
KETERANGAN DESAIN REAKTOR UJI TOKSISITAS AKUT
Acute Toxicity Test
Perhitungan LC50
PEMBAHASAN
Aklimatisasi
Menggunakan 500 ekor ikan nila dan 500
tumbuhan kayu apu
Sebagai Adaptasi biota uji terhadap air
pengencer
Menggunakan air PDAM
Diberi makan Dilakukan selama
7 hari
0
5
10
15
20
25
30
Temperatur pH Dissolved Oksigen
Kumulatif kematian
Hari 2
Hari 4
Hari 6
Hari 7
Hasil pengamatan pada ikan nila
0
5
10
15
20
25
30
35
Temperatur PH Kumulatif kematian
Hari 2
Hari 4
hari 6
Hari 7
Hasil pengamatan pada tumbuhan kayu apu
• Jumlah kematian baik ikan nila dan tumbuhan kayu apu tidak melebihi 10% (50 biota uji) dari total populasi ikan
• Sehingga Air PDAM dapat digunakan sebagai air pengencer dalam uji selanjutnya
Range Finding Test
• Digunakan untuk mencari kisaran prosentase toksikan yang digunakan
• Pada range finding test digunakan variasi: – Air limbah pelorodan: 4%, 8%, 12%, 16%, dan 20% – Air limbah pencelupan warna: 8%, 16%, 24%, 32%,
dan 40% • Dilakukan selama 4 hari
Parameter Satuan
Nilai
Limbah Pelorodan
Limbah Pewarnaan Baku Mutu
BOD mg/L 1987 1534 50
COD mg/L 3176 2783 150
TSS mg/L 132 352 50
Chrom Total mg/L 4.886 1.907 1
pH - 7,65 7,81 6-9
Temperatur C 35 29 40 Karakteristik air limbah yang digunakan pada tahapan range finding test
Baku Mutu yang digunakan adalah PerGub Jatim no.72 Tahun 2013
Air limbah Pelorodan Air Limbah Pencelupan Warna
Variasi Limbah
Volume air total
(liter)
Air limbah yang
ditambahkan (liter)
Air PDAM yang
ditambahkan (liter)
Variasi Limbah
Volume air total
(liter)
Air limbah yang
ditambahkan (liter)
Air PDAM yang
ditambahkan (liter)
0% 10 0 10 0% 10 0 10
4% 10 0,4 9,6 8% 10 0,8 9,2
8% 10 0,8 9,2 16% 10 1,6 8,4
12% 10 1,2 8,8 24% 10 2,4 7,6
16% 10 1,6 8,4 32% 10 3,2 6,8
20% 10 2 8 40% 10 4 6
Variasi air limbah dalam tahap range finding test
Limbah Pelorodan
Parameter Satuan Kosentrasi Limbah
4% 8% 12% 16% 20%
BOD mg/L 79.48 158.96 238.44 317.92 397.40
COD mg/L 127.04 254.08 381.12 508.16 635.20
TSS mg/L 5.28 10.56 15.84 21.12 26.40 Chrom Total mg/L 0.20 0.39 0.59 0.78 0.98
Kandungan parameter tiap konsentrasi
Limbah Pewarnaan
Parameter Satuan Kosentrasi Limbah
8% 16% 24% 32% 40%
BOD mg/L 122.72 245.44 368.16 490.88 613.60
COD mg/L 222.64 445.28 667.92 890.56 1113.20
TSS mg/L 28.16 56.32 84.48 112.64 140.80 Chrom Total mg/L 0.15 0.31 0.46 0.61 0.76
Akumulasi kematian ikan nila air limbah pelorodan
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
4% 8% 12% 16% 20%
Pros
enta
se K
emat
ian
(%)
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 1
Hari ke 2
Hari ke 3
Hari ke 4
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
4% 8% 12% 16% 20%
Pros
enta
se K
emat
ian
(%)
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 1
Hari ke 2
Hari ke 3
Hari ke 4
Akumulasi kematian kayu apu air limbah pelorodan
Akumulasi kematian ikan nila air limbah pencelupan warna
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
8% 16% 24% 32% 40%
Pros
enta
se K
emat
ian
(%)
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 1
Hari ke 2
Hari ke 3
Hari ke 4
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
8% 16% 24% 32% 40%
Pros
enta
se K
emat
ian
(%)
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 1
Hari ke 2
Hari ke 3
Hari ke 4
Akumulasi kematian kayu apu air limbah pencelupan warna
Pengamatan DO air limbah pelorodan
5,1
5,2
5,3
5,4
5,5
5,6
5,7
5,8
5,9
4% 8% 12% 16% 12%
DO
(mg/
l)
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
0
1
2
3
4
5
6
7
8% 16% 24% 32% 40%
DO
(mg/
l) Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
Pengamatan DO air limbah pencelupan warna
Suhu untuk ikan nila air limbah pelorodan
0
5
10
15
20
25
30
35
0% 4% 8% 12% 16% 20%
Suhu
dal
am C
elci
us
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
0
5
10
15
20
25
30
35
0% 4% 8% 12% 16% 20%
Suhu
dal
am C
elci
us
Konsentrasi Toksikan
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
Suhu untuk kayu apu air limbah pelorodan
Suhu untuk ikan nila air limbah pencelupan warna
0
5
10
15
20
25
30
35
0% 8% 16% 24% 32% 40%
Suhu
dal
am C
elci
us
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
26,5
27
27,5
28
28,5
29
29,5
30
30,5
0% 8% 16% 24% 32% 40%
Suhu
dal
am C
elci
us
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4 Suhu untuk kayu apu limbah pencelupan warna
pH untuk ikan nila air limbah pelorodan
-
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
4% 8% 12% 16% 20%
pH
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
7,30
7,40
7,50
7,60
7,70
7,80
7,90
8,00
8,10
4% 8% 12% 16% 20%
pH
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
pH untuk kayu apu air limbah pelorodan
pH untuk ikan nila air limbah pencelupan warna
-
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
8% 16% 24% 32% 40%
pH
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
7
7,5
8
8,5
9
9,5
10
8% 16% 24% 32% 40%
pH
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
pH untuk kayu apu air limbah pencelupan warna
Acute Toxicity Test
• Merupakan kelanjutan dari tahapan range finding test yang di detailkan
• Dilakukan percobaan selama 4 hari • Variasi limbah toksikan yang digunakan:
– Air limbah Pelorodan: 0,25%; 0,5%; 1,5%; 2,5%; 4%
– Air limbah pencelupan warna: 0,25%; 0,5%; 1,5%; 2,5%; 4%
Parameter Satuan
Nilai
Limbah Pelorodan
Limbah Pewarnaan Baku Mutu
BOD mg/L 1987 1534 50
COD mg/L 3176 2783 150
TSS mg/L 132 352 50
Chrom Total mg/L 4.886 1.907 1
pH - 8,32 9,54 6-9
Temperatur C 35 29 40 Karakteristik air limbah yang digunakan pada tahapan range finding test
Baku Mutu yang digunakan adalah PerGub Jatim no.72 Tahun 2013
Air limbah Pelorodan Air Limbah Pencelupan Warna
Variasi Limbah
Volume air total
(liter)
Air limbah yang
ditambahkan (liter)
Air PDAM yang
ditambahkan (liter)
Variasi Limbah
Volume air total
(liter)
Air limbah yang
ditambahkan (liter)
Air PDAM yang
ditambahkan (liter)
0,25% 10 25 9,975 0% 10 0 10
0,5% 10 50 9,950 0,25% 10 25 9,975
1,5% 10 150 9,850 0,5% 10 50 9,950
2,5% 10 250 9,750 1,5% 10 150 9,850
4% 10 400 9,6 2,5% 10 250 9,750
0,25% 10 25 9,975 4% 10 400 9,6
Variasi air limbah dalam tahap range finding test
Limbah Pelorodan
Parameter Satuan Kosentrasi Limbah
0.25% 0.5% 1.5% 2.5% 4%
BOD mg/L 4.968 9.935 29.805 49.675 79.480
COD mg/L 7.940 15.880 47.640 79.400 127.040
TSS mg/L 0.330 0.660 1.980 3.300 5.280 Chrom Total mg/L 0.012 0.024 0.073 0.122 0.195
Kandungan parameter tiap konsentrasi
Limbah Pewarnaan
Parameter Satuan Kosentrasi Limbah
0.25% 0.5% 1.5% 2.5% 4%
BOD mg/L 3.835 7.670 23.010 38.350 61.360
COD mg/L 6.958 13.915 41.745 69.575 111.320
TSS mg/L 0.880 1.760 5.280 8.800 14.080 Chrom Total mg/L 0.005 0.010 0.029 0.048 0.076
Akumulasi kematian ikan nila air limbah pelorodan
0
20
40
60
80
100
120
0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%
Pros
enta
se K
emat
ian
(%)
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 1
Hari ke 2
Hari ke 3
Hari ke 4
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%
Pros
enta
se K
emat
ian
(%)
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 1
Hari ke 2
Hari ke 3
Hari ke 4
Akumulasi kematian kayu apu air limbah pelorodan
Akumulasi kematian ikan nila air limbah pencelupan warna
0
5
10
15
20
25
30
35
0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%
Pros
enta
se K
emat
ian
(%)
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 1
Hari ke 2
Hari ke 3
Hari ke 4
Akumulasi kematian kayu apu air limbah pencelupan warna
0
10
20
30
40
50
60
0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%
Pros
enta
se K
emat
ian
(%)
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 1
Hari ke 2
Hari ke 3
Hari ke 4
DO ikan nila air limbah pelorodan
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%
DO
(mg/
l)
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
DO ikan nila air limbah pencelupan warna
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%
DO
(mg/
l)
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
Suhu ikan nila air limbah pelorodan
0
5
10
15
20
25
30
35
0% 0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%
Suhu
dal
am C
elci
us
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
0
5
10
15
20
25
30
35
0% 0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%
Suhu
dal
am C
elci
us
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4 Suhu kayu apu air limbah pelorodan
Suhu ikan nila air limbah pencelupan warna
27
27,5
28
28,5
29
29,5
0% 0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%
Suhu
dal
am C
elci
us
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
Suhu kayu apu air limbah pencelupan warna
27
27,5
28
28,5
29
29,5
0% 0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%
Suhu
dal
am C
elci
us
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
pH ikan nila air limbah pelorodan
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%
pH
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
5,9
6
6,1
6,2
6,3
6,4
6,5
6,6
6,7
6,8
6,9
0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%
pH
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4 pH kayu apu air limbah pelorodan
pH ikan nila air limbah pencelupan warna
6,4
6,6
6,8
7
7,2
7,4
7,6
7,8
8
0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%
pH
Konsentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
pH kayu apu air limbah pencelupan warna
6,5
6,6
6,7
6,8
6,9
7
7,1
7,2
0,25% 0,5% 1,5% 2,5% 4%
pH
Kosentrasi Toksikan (%)
Hari ke 0
Hari ke 2
Hari ke 4
Jenis Air Limbah
Konsentrasi Air Limbah
Berat Basah (gr)
Berat Kering (gr)
Air Limbah Pelorodan
0.25% 8.1787 0.1356
0.50% 11.6672 0.24
4% 14.2475 0.316
Air Limbah Pencelupan
Warna
0.25% 6.2443 0.1026
0.50% 7.8568 0.1421
Untuk Air Limbah Pelorodan Untuk Air Limbah Pencelupan
Warna
Biota Uji
Konsentrasi Limbah
Chrom di Air Total (mg/l)
Chrom dalam
Biota Uji (mg/l)
Biota Uji
Konsentrasi Limbah
Chrom di Air Total (mg/l)
Chrom dalam
Biota Uji (mg/l)
ikan nila
12% 0.586 0.022 ikan nila
12% 0.305 0.009
20% 0.977 0.037 20% 0.458 0.014
kayu apu
12% 0.586 0.011 kayu apu
12% 0.305 0.004
20% 0.977 0.018 20% 0.458 0.007
• Berdasarkan hasil penelitian dan perhitungan menggunakan Lithfield-Wilcoxod Method didapatkan hasil:
• LC50 ikan nila air limbah pelorodan = 0,9 ± 0,2 • LC50 kayu apu air limbah pelorodan = 1,3 ± 0,4 • LC50 ikan nilai air limbah pewarnaan = 4,9 ± 0,3 • LC 50 kayu apu air limbah pewarnaan = 3,3 ± 0,4
Kesimpulan
• Konsentrasi Chrom terbesar terletak pada air limbah proses pelorodan.
• LC50 ikan nila air limbah pelorodan = 0,9 ± 0,2 • LC50 kayu apu air limbah pelorodan = 1,3 ± 0,4 • LC50 ikan nilai air limbah pewarnaan = 4,9 ± 0,3 • LC 50 kayu apu air limbah pewarnaan = 3,3 ± 0,4 • Air limbah proses pelorodan lebih toksik terhadap
biota uji kayu apu dibandingkan dengan ikan nila, sebaliknya pada air limbah pencelupan warna lebih toksik terhadap ikan nila dibandingkan kayu apu
TERIMA KASIH
TEKNIK LINGKUNGAN FTSP – ITS
2014