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, kromium dapat ditemukan dalam effluen limbah cair industri tekstil dengan konsentrasi yang tinggi. Limbah yang mengandung kromium akan bersifat toksik karena mengandung kromium heksavalen, sehingga dapat membahayakan lingkungan (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/cm2 .
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.
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 K2Cr2O7kedalam 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 K2Cr2O7merupakan 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 = − 100%. Pada akhir perlakuan dilakukan juga perhitungan
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 masingmasing 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.
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).
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).
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%.
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
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.
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
88 Jurnal Teknik Lingkungan Vol. 25 No. 1 − Putri Brilian dan Barti Setiani Muntalif 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.