PEMANFAATAN MIKROALGA Chlorella sp. SEBAGAI …etheses.uin-malang.ac.id/490/1/10620106 Pendahuluan.pdf · pemanfaatan mikroalga chlorella sp. sebagai bioremediator logam berat timbal

PEMANFAATAN MIKROALGA Chlorella sp. SEBAGAI

BIOREMEDIATOR LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DARI

LUMPUR LAPINDO SIDOARJO

SKRIPSI

Oleh :

RIFTIN MAZIDAH

NIM. 10620106

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM

MALANG

2014

PEMANFAATAN MIKROALGA Chlorella sp. SEBAGAI

BIOREMEDIATOR LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DARI

LUMPUR LAPINDO SIDOARJO

SKRIPSI

Diajukan Kepada:

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang

untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan

dalam Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)

Oleh :

RIFTIN MAZIDAH

NIM. 10620106

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM

MALANG

2014

MOTTO

“Hai orang-orang yang beriman, Jadikanlah sabar dan shalat

sebagai penolongmu. Sesungguhnya Allah beserta orang-orang

yang sabar “(Qs. Al-Baqarah/2:153).

PERSEMBAHAN

Kupersembahkan skripsi ini untuk:

Ayahanda Mutefi dan ibunda Mustainah yang tiada henti memberi do’a dan

motivasi,

Serta terimakasihku kepada saudara-saudaraku (Saiful Kholik, Rahman, Saikul

Akhlak dan adikku Nailul Muflihah) yang telah menjadi penopang langkahku

selama ini…

Yang takkan terlupa…

Terimakasih teman-temanQ (Bagus Setiawan dan Siti Mar’atus Sholihah) atas

dukungan dan pengorbanan yang sangat berharga bagiku

viii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

Rahmat dan Hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan studi sekaligus

tugas akhir/skripsi ini dengan baik di Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.

Selanjutnya ucapan terima kasih seiring do’a dan harapan Jazakumullah

Ahsanal jaza’ penulis haturkan kepada semua pihak yang telah membantu dalam

menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terima kasih ini penulis sampaikan kepada:

1. Prof. Dr. H. Mudjia Rahardjo, M.Si selaku Rektor Universitas Islam Negeri

Maulana Malik Ibrahim Malang.

2. Dr. drh. Hj. Bayyinatul Muchtaromah, M.Si selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.

3. Dr. Evika Sandi Savitri, M.P selaku Ketua Jurusan Biologi Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.

4. Dr. Hj. Ulfa Utami, M.Si selaku Dosen Pembimbing I tugas akhir/skripsi, yang

telah banyak memberikan pengarahan dan pengalaman yang berharga.

5. Dr. H. Ahmad Barizi, M.A selaku Dosen Pembimbing Agama tugas akhir/skripsi,

yang telah banyak memberikan pengarahan tentang integrasi sains dan agama

islam.

ix

6. Kholifah Holil, M.Si selaku Dosen Wali yang senantiasa memberikan pengarahan

selama penulis menempuh kuliah.

7. Segenap sivitas akademika Jurusan Biologi, terutama seluruh dosen, terima kasih

atas segenap ilmu dan bimbingannya.

8. Kedua orang tua penulis Bapak Mutefi dan Ibu Mustainah yang senantiasa

memberikan kasih sayang, do’a, dukungan dan dorongan semangat kepada

penulis selama ini.

9. Teman-teman terbaik penulis Bagus Setiawan dan Siti Mar’atus Sholihah yang

berkenan membantu penelitian penulis selama ini, serta seluruh teman-teman

biologi angkatan 2010 yang berjuang bersama-sama untuk mencapai kesuksesan.

10. Semua pihak yang ikut membantu dalam menyelesaikan tugas akhir/skripsi ini

baik berupa materiil maupun moril.

Penulis berharap semoga tugas akhir/skripsi ini bisa memberikan manfaat

kepada para pembaaca khususnya bagi penulis secara pribadi. Amin Ya Rabbal

Alamin.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Malang, September 2014

Penulis

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

HALAMAN PENGAJUAN

HALAMAN PERSETUJUAN

HALAMAN PENGESAHAN

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN

HALAMAN MOTO

HALAMAN PERSEMBAHAN

KATA PENGANTAR ........................................................................................ viii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii

ABSTRAK .......................................................................................................... xiv

ABSTRACT ......................................................................................................... xv

xvi ................................................................................................................... الملخص

BAB I ...................................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ......................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 8

1.3 Hipotesa Penelitian ................................................................................. 9

1.4 Tujuan Penelitian .................................................................................... 9

1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................. 9

1.6 Batasan Masalah .................................................................................... 10

BAB II .................................................................................................................. 11

2.1 Ekologi dalam Islam .............................................................................. 11

2.1.1 Pentingnya Menjaga Kelestarian Lingkungan .......................... 12

2.1.2 Konsep Kembali Ke Alam ........................................................ 15

2.2 Lingkungan Perairan .............................................................................. 17

2.3 Peristiwa Lumpur Lapindo ................................................................... 18

2.4 Logam Berat ......................................................................................... 20

2.4.1 Pengertian Logam Berat ........................................................... 20

2.4.2 Logam Timbal (Pb) ................................................................... 20

2.4.3 Sifat Timbal (Pb) ...................................................................... 21

2.4.4 Toksisitas Logam Berat ............................................................ 22

2.5 Baku Mutu Air ...................................................................................... 23

2.6 Pencemaran Lingkungan Perairan ........................................................ 24

2.7 Bioremidiasi Logam Berat.................................................................... 25

2.8 Chlorella sp. ......................................................................................... 27

xi

2.8.1 Struktur Morfologi Chlorella sp. .............................................. 27

2.8.2 Klasifikasi Chlorella sp. ........................................................... 28

2.8.3 Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Chlorella sp. ......... 29

2.8.4 Fase Pertumbuhan Mikroalga Chlorella sp. ............................. 30

2.8.5 Adsorpsi Logam Berat oleh Chlorella sp. ................................ 31

2.9 Spektrofotometer Serapan Atom ........................................................... 32

BAB III ................................................................................................................. 34

3.1 Jenis dan Rancangan Penelitian ............................................................. 34

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................ 35

3.3 Lokasi Pengambilan Sampel.................................................................. 35

3.4 Variabel Penelitian................................................................................. 36

3.5 Alat dan Bahan ...................................................................................... 36

3.5.1 Alat ............................................................................................ 36

3.5.2 Bahan ......................................................................................... 36

3.6 Prosedur Penelitian ................................................................................ 37

3.6.1 Pengambilan Sampel Lumpur Lapindo ..................................... 37

3.6.2 Pembuatan Media Ekstrak Tauge (MET) Chlorella sp. ............ 37

3.6.3 Pembiakan Chlorella sp. ........................................................... 38

3.6.4. Penginokulasian Chlorella sp. Ke Media Lumpur Lapindo .... 38

3.6.5 Penghitungan Populasi Chlorella sp. ........................................ 39

3.6.6 Analisa Atomic Absorption Spectrofotometer (AAS) .............. 40

3.7 Analisa Data........................................................................................... 41

3.7.1 Perhitungan Efisiensi Penyerapan Logam................................. 41

3.7.2 Hasil Analisa Kadar Pb ............................................................. 42

BAB IV ................................................................................................................. 43

4.1 Kurva Pertumbuhan Chlorella sp. pada Media Lumpur Lapindo ......... 43

4.2 Efisiensi Penyerapan Logam Pb dari Lumpur oleh Chlorella sp. ......... 49

4.3 Kajian Keislaman Tentang Pelestarian Lingkungan.............................. 54

4.3.1 Lingkungan dalam Perspektif Islam .......................................... 54

4.3.2 Pelestarian Lingkungan dalam Perspektif Islam ....................... 57

4.3.3 Pemulihan Lingkungan dalam Perspektif Islam ....................... 58

BAB V ................................................................................................................... 61

5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 61

5.2 Saran ...................................................................................................... 61

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 62

Lampiran 1. Hasil Penghitungan Pertumbuhan Populasi Chlorella sp. ........ 68

Lampiran 2. Hasil Penyerapan Pb dari Lumpur Lapimdo oleh Chlorella sp.74

Lampiran 3. Perhitungan Kurva Standart Pb. ............................................... 76

Lampiran 4. Foto Dokumentasi ......................................................................... 78

xii

DAFTAR GAMBAR

2.3 Semburan Lumpur Panas Lapindo…………………………………………… 18

2.8 Struktur Morfologi dan Koloni Chlorella sp…………………………………. 27

3.3 Peta Lokasi Sampling Lumpur Lapindo……………………………………… 35

4.1 Pertumbuhan Chlorella sp. 400 ml. pada Media Lumpur Lapindo ………….. 43

4.2 Pertumbuhan Chlorella sp. 600 ml. pada Media Lumpur Lapindo…………... 46

4.3 Pertumbuhan Chlorella sp. 800 ml. pada Media Lumpur Lapindo…………... 47

xiii

DAFTAR TABEL

2.5 Baku Mutu Kualitas Air DAS Berdasarkan PP. No.82 Tahun 2001……….. 24

3.1 Rancangan Penelitian………………………………………………………. 34

4.3 Hasil Penyerapan Pb. pada Lumpur Lapindo oleh Chlorella sp…………… 50

xiv

ABSTRAK

Mazidah, Riftin. 2014. Pemanfaatan Mikroalga Chlorella sp. Sebagai

Bioremediator Logam Berat Timbal (Pb) Dari Lumpur Lapindo Sidoarjo. Tugas

Akhir/Skripsi Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri

Maulana Malik Ibrahim Malang. Pembimbing: (I) Dr.Hj.Ulfa Utami, M.Si. (II)

Dr.H.Ahmad Barizi, M.A

Kata kunci: Chlorella sp., bioremediator, logam Pb, Lumpur Lapindo Sidoarjo

Pembuangan Lumpur Lapindo Sidoarajo ke badan air (laut) menyebabkan

kerusakan ekosistem perairan tersebut. Kandungan logam Pb pada Lumpur Lapindo

Sidoarjo telah mencapai ambang batas, telah mengakibatkan kematian beberapa jenis

biota perairan yang ada pada laut tersebut. Salah satu jenis mikroalga yang dapat

dijadikan sebagai bioremediator logam Pb adalah Chlorella sp. Penelitian ini

bertujuan untuk mengetahui pertumbuhan Chlorella sp. pada media Lumpur Lapindo

dan mengetahui volume penambahan serta waktu kontak yang optimal dari Chlorella

sp. dalam menyerap logam Pb pada Lumpur Lapindo.

Penelitian ini bersifat eksperimental, menggunakan metode deskriptif

kuantitatif melalui RAL faktorial yang terdiri atas dua macam perlakuan variasi

volume penambahan Chlorella sp. (kontrol, 400 ml., 600 ml., dan 800 ml.) dan waktu

kontak (0, 7 dan 14 hari) dan empat kali ulangan untuk tiap perlakuan. Analisa kadar

Pb menggunakan metode spektrofotometri. Analisis data dengan menghitung

konsentrasi logam Pb terserap menggunakan metode Langmuir kemudian data hasil

analisa kadar Pb akhir dibandingkan dengan baku mutu kualitas air DAS (Daerah

Aliran Sungai) berdasarkan Peraturan Pemerintah No.82 Tahun 2001 yaitu sebesar

0,03 ppm. Pengambilan sampel pada bak penampungan pipa pembuangan saluran

ketiga. Pembiakan Chlorella sp. dilakukan dengan pembuatan Media Ekstrak Tauge

dilanjutkan proses bioremediasi dengan menginokulasian Chlorella sp. media pada

Lumpur Lapindo dan dihitung kepadatan jumlah sel menggunakan mikroskop.

Hasil penelitian menunjukkan Pertumbuhan Chlorella sp. pada media lumpur

Lapindo Sidoarjo mengalami kenaikan populasi sampai hari ke-6. Volume

penambahan dan waktu kontak yang optimal dari Chlorella sp. untuk menyerap

logam berat timbal (Pb) dari lumpur Lapindo Sidoarjo adalah 400 ml. selama 14 hari

yaitu sebesar 68,62%.

xv

ABSTRACT

Mazidah, Riftin. 2014. Utilization of Microalgae Chlorella sp. as Bioremediator Heavy

Metal Lead (Pb) from Sidoarjo mudflow. Final Project / Minorthesis Department of

Biology, Faculty of Science and Technology, Maulana Malik Ibrahim State Islamic

University of Malang. Supervisor: (I) Dr.Hj.Ulfa Utami, M.Sc. (II) Dr.H.Ahmad Barizi, M.A

Keywords: Chlorella sp., Bioremediator, Pb, Sidoarjo mudflow

Effluent Lapindo Mud of Sidoarajo into a water (sea) causing damage to the aquatic

ecosystem. The content of Pb on Sidoarjo mudflow has reached the threshold; the result is the

death of several types of aquatic biota that exist in the sea. One type of microalgae that can be

used as bioremediator Pb is Chlorella sp. The objectives of the study is to determine the

growth of Chlorella sp. in the Lapindo Mud and to know the volume of mudflow and the

addition of optimal contact time of Chlorella sp. to absorb Pb on mudflow.

This study is experimental, using quantitative descriptive method through CRD

factorial consisting of two kinds of treatment volume variations adding Chlorella sp. (control,

400 ml., 600 ml., and 800 ml.) and contact time (0, 7 and 14 days) and four replications for

each treatment. The analysis of Pb concentration is using spectrophotometric method.

Analysis of the data by calculating the concentration of Pb absorbed using the Langmuir

method of data analysis results then the final Pb levels compared with water quality standards

watershed (Watershed) based on Government Regulation No.82 of 2001 in the amount of

0.03 ppm. Taking the sample is at the tank discharge third channel of the pipe. Culturing

Chlorella sp. done by making Sprouts Extract Media bioremediation process followed by

menginokulasian Chlorella sp. media on Lapindo mud density and number of cells counted

using a microscope.

The results of the study showed growth of Chlorella sp. Lapindo mudflow in

Sidoarjo medium population increased until day 6. Volume and the addition of optimal

contact time of Chlorella sp. to absorb the heavy metals lead (Pb) from Lapindo Sidoarjo

mud was 400 ml. for 14 days in the amount of 68.62%.

xvi

الملخص

المعادن الثقيلة )الرصاص( الرصاص من بيوريميدياسي االستفادة من الطحالب طحلب. كما٤١٠٢ .رفتين.مزيدةقسم األحياء، كلية العلوم والتكنولوجيا في جامعة والية اإلسالمية موالنا مالك .ال فيندو سيدورجوز التدفقات الطينية

ماجستيراحمد بارزي الدين:. المشرف يوتامي، ماجستيراولفة إبراهيم ماالنج. المشرف البيولوجيا

، والرصاص، سيدوارجو التدفقات الطينية بيوريميدياسي: طحلب، مات الرئيسيةالكل

الجسم من الماء )البحر( تسبب ضررا على النظام البيئي المائي. محتوى سيدورجوزإلى ابيندو الطين التخلص

ات والحيوانات المائية الرصاص على سيدوارجو التدفقات الطينية قد وصل إلى عتبة، أدت إلى وفاة عدة أنواع من النباتالرصاص هو طحلب. وتهدف هذه بيوريميدياسي الموجودة في البحر. نوع واحد من الطحالب التي يمكن أن تستخدم

في.الدراسة إلى تحديد نمو طحلب. وسائل اإلعالم ومعرفة حجم التدفقات الطينية وإضافة وقت االتصال األمثل للشلوريال

.طينيةتمتص الرصاص على التدفقات ال

تتكون من نوعين من CRD هذه الدراسة التجريبية، وذلك باستخدام المنهج الوصفي الكمي من خالل مضروب 40و 7و 4مل و.( ووقت االتصال ) 044مل، 044مل، 044االختالفات حجم المعاملة مضيفا طحلب. )التحكم،

م طريقة الطيفي. تحليل البيانات عن طريق حساب يوما( وأربعة مكررات لكل معاملة. تحليل تركيز الرصاص باستخداتركيز الرصاص إمتصت باستخدام طريقة انجميور نتائج تحليل البيانات ثم مستويات الرصاص النهائية بالمقارنة مع

4040وقدرها 1444لعام No.82 معايير جودة المياه مستجمعات المياه )مستجمعات المياه( على أساس حكومة الالئحة

ي المليون. أخذ العينات في خزان تصريف أنابيب القناة الثالثة. زراعة طحلب. القيام بجعل براعم استخراج عملية جزء فطحلب. وسائل اإلعالم على ابيندو كثافة الطين وعدد الخاليا أحصت ادخل المعالجة البيولوجية وسائل اإلعالم تليها

.باستخدام المجهر

مزان0ابيندو التدفقات الطينية في سيدوارجو سكان المتوسطة حتى يوم أظهرت النتائج نمو طحلب. زاد

اإلضافات ووقت االتصال األمثل للطحلب. المتصاص المعادن الثقيلة الرصاص )الرصاص( من ابيندو سيدوارجو الطين .%68,62يوما في مبلغ 40مل. لمدة 044كان