Sianturi, Ion Tarsardo (2019) Analisis Penggunaan Biofilm Streamer Sebagai Agen Biomonitoring Dan Biosorpsi Logam Hg2+ dan Cr6+ Di Saluran Bulak Kenjeran Surabaya. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Biofilm merupakan kumpulan mikroorganisme yang didalamnya terdapat berbagai jenis spesies mikroba dan bahan matriks. Pada lingkungan alaminya keberagaman mikroba tersebut dapat berupa mikroba prokariot maupun eukariot. Sedangkan habitat utama dari biofilm itu sendiri ialah air dilihat dari komposisi penyusunnya biofilm mengandung (±97%) interstitial water dan (2-5%) merupakan EPS dan ion. Berdasarkan perspektif mikrohabitat biofilm merupakan bagian dari sistem akuatik yang lebih besar dan akan menjaga mikroorganisme pada mikrohabitat yang menguntungkan dan bertahan melawan lingkungan eksternal yang merugikan. Hal ini yang menjadi dasar biofilm dapat dijadikan sebagai salah satu alternatif dalam pemantauan kualitas air dan pengolahan limbah industri. Penelitian ini dilakukan pada bulan Juli-September 2018 di wilayah Kecamatan Bulak Kenjeran Surabaya. Pelaksanaan uji dan analisa data dilakukan di Laboratorium Lingkungan dan Bioteknologi Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Brawijaya. Analisis logam berat Hg2+ dan Cr6+ dilaksanakan di Laboratorium Halal Center Universitas Islam Malang. Sedangkan analisis FTIR dilaksanakan di Laboratorium Kimia, Universitas Islam Negeri Malang. Metode pengukuran pada tahap satu untuk ketiga sampel (air, sedimen dan biofilm) saat biomonitoring menggunakan AAS (Atomic Adsorption Spectroscopy). Sedangkan pada tahap dua yaitu kinetik adsorpsi dan adsorpsi isoterm menggunakan AAS (Atomic Adsorption Spectroscopy) untuk menentukan nilai logam yang terserap oleh biofilm. AAS merupakan metode analisis secara kuantitatif yang didasarkan pada penyerapan cahaya dengan panjang gelombang tertentu oleh atom logam dalam keadaan bebas. Sedangkan untuk mengetahui gugus fungsi yang berperan dalam penjerapan logam berat menggunakan metode FT-IR (Fourier Transform Infrared), dimana FT-IR yaitu metode inframerah yang dilengkapi dengan transformasi fourier untuk dianalisis hasil spektrumnya. Selanjutnya dianalisis menggunakan Langmuir model untuk mengetahui tipe penjerapan. Analisis yang digunakan pada penelitian biomonitoring ialah analisis ANOVA, dimana suatu cara untuk mengetahui pengaruh perlakuan (variable bebas) terhadap parameter yang diukur. Apabila nilai uji F memiliki hasil berbeda nyata atau berbeda sangat nyata maka akan dilanjutkan dengan Beda Nyata Terkecil (BNT) untuk mengetahui perbedaan antar perlakuan. Kemudian untuk mengetahui hubungan atau regresi antara perlakuan dilakukan uji polynomial orthogonal. Sedangkan analisis yang digunakan pada penelitian biosorpsi ialah analisis Langmuir model untuk mengetahui tipe penjerapan logam berat. Hasil Perbandingan konsentrasi Hg2+ di biofilm, sedimen dan air pada bulan Juli konsentrasi tertinggi pada biofilm yaitu sebesar 93,12 mg/L lebih tinggi jika dibandingkan dengan sedimen dan air yaitu sebesar 1,70 dan 1,06 mg/L. Pada bulan Agustus konsentrasi tertinggi pada biofilm yaitu sebesar 62,30 mg/L lebih tinggi jika dibandingkan dengan sedimen dan air yaitu sebesar 0,69 dan 0,62 mg/L. Sedangkan pada bulan September konsentrasi tertinggi pada biofilm yaitu sebesar 45,93 mg/L lebih tinggi jika dibandingkan dengan sampel sedimen dan air yaitu sebesar 0,80 dan 0,46 mg/L viii Hasil Perbandingan konsentrasi Cr6+ di biofilm, sedimen dan air pada bulan Juli konsentrasi tertinggi pada biofilm yaitu sebesar 45,81 mg/L lebih tinggi jika dibandingkan dengan sampel sedimen dan air yaitu sebesar 0,36 dan 0,32 mg/L. Pada bulan Agustus konsentrasi tertinggi pada biofilm yaitu sebesar 55,50 mg/L lebih tinggi jika dibandingkan dengan sampel sedimen dan air yaitu sebesar 0,31 dan 0,42 mg/L. Sedangkan pada bulan September konsentrasi tertinggi pada biofilm yaitu sebesar 29,02 mg/L lebih tinggi jika dibandingkan dengan sampel sedimen dan air yaitu sebesar 0,21 dan 0,40 mg/L. Secara keseluruhan, konsentrasi Hg2+ dan Cr6+ pada biofilm lebih tinggi dari pada di sedimen dan air. Hasil kinetik adsorpsi penjerapan Hg2+ sebesar 3,293; 3289; 3,119 dan 3,133 mg/L sedangkan Cr6+ sebesar 4,072; 3,974; 3,910 dan 3,910 mg/L, hal ini membuktikan bahwa penjerapan terjadi secara cepat. Sementara hasil penjerapan adsorpsi isotherm Hg2+ oleh biofilm yaitu sebesar 0,80; 1,00; 1,16; 5,05 dan 5,22 mg/g sedangkan pada Cr6+ yaitu sebesar 0,81; 1,06; 1,15; 4,93 dan 4,95 mg/g. Dari hasil tersebut menunjukkan bahwa penjerapan Hg2+ dan Cr6+ oleh biofilm streamer mengikuti pola adsorpsi isotherm Langmuir dan adsorpsi membentuk lapisan monolayer. Secara umum hasil penelitian menunjukkan bahwa biofilm dapat dijadikan sebagai agen biomonitoring dan biosorpsi untuk water treatment limbah Hg2+ dan Cr6+.
English Abstract
Biofilm is a collection of microorganisms in which there are various types of microbial species and matrix materials. In its natural environment the diversity of microbes can be either prokaryotic or eukaryotic microbes. While the main habitat of the biofilm itself was water seen from its constituent composition biofilms contain (± 97%) interstitial water and (2-5%) are EPS and ions. Based on the perspective of biofilm microhabitat was part of a larger aquatic system and will protect microorganisms in beneficial microhabitat and survive against the adverse external environment. This was the basis of biofilms can be used as an alternative in monitoring water quality and industrial waste treatment. This research was conducted in July-September 2018 in Bulak canal Kenjeran, Surabaya. The test and data analysis was carried out at the Aquatic Biotechnology and Environment Laboratory of the Faculty of Fisheries and Marine Sciences, Brawijaya University. Analysis of Hg2+ and Cr6+ heavy metals was carried out at the Halal Center Laboratory Malang Islamic University. While FTIR analysis was carried out in the Chemistry Laboratory, Malang Islamic University. Measurement method in stage one for all three samples (water, sediment and biofilm) when biomonitoring uses AAS (Atomic Adsorption Spectroscopy). Whereas in stages two and three are kinetic adsorption and isotherm adsorption using AAS (Atomic Adsorption Spectroscopy) to determine the value of metals absorbed by the biofilm. AAS was a quantitative method of analysis based on adsorption of light with a certain wavelength by metal atoms in a free state. Whereas to find out the functional groups that play a role in the absorption of heavy metals using the FT-IR (Fourier Transform Infrared) method, where FT-IR was the infrared method equipped with fourier transformation to analyze the spectrum results. Then analyzed using Langmuir model to find out the type of absorption. The analysis used in biomonitoring research was Anova analysis, where a way to determine the effect of treatment (independent variables) on the measured parameters. If the F test value has a very different or significantly different result, it will be followed by the Smallest Significant Difference (LSD) to find out the differences between treatments. Then to find out the relationship or regression between treatments performed an orthogonal polynomial test. While the analysis used in biosorption research was Langmuir model analysis to determine the type of heavy metal adsorption. Results Comparison of Hg2+ concentrations in biofilms, sediments and water in July was the highest concentration in biofilms which was equal to 93.12 mg/L higher than sediment and water which was 1.70 and 1.06 mg/L. In August the highest concentration of biofilms was 62.30 mg/L higher compared to sediment and water which was 0.69 and 0.62 mg/L. Whereas in September the highest concentration in biofilms was 45.93 mg/L higher compared to sediment and water samples which were 0.80 and 0.46 mg/L. Results Comparison of Cr6+ concentrations in biofilms, sediments and water in July the highest concentrations in biofilms were 45.81 mg/L higher when compared to sediment and water samples which were 0.36 and 0.32 mg/L. In August the highest concentration of biofilms was 55.50 mg/L higher when compared to sediment and water samples, which were 0.31 and 0.42 mg/L. x Whereas in September the highest concentration in biofilms was 29.02 mg/L higher when compared to sediment and water samples which were 0.21 and 0.40 mg/L. Overall, the concentrations of Hg2+ and Cr6+ in biofilms are higher than in sediments and water. While the adsorption kinetic yield of Hg2+ was 3,293; 3289; 3,119 and 3,133 mg/L while Cr6+ is 4,072; 3,974; 3,910 and 3,910 mg/L, this proves that absorption occurs rapidly. While the adsorption results of isotherm Hg2+ adsorption by biofilms are equal to 0,80; 1,00; 1,16; 5,05 dan 5,22 mg/g while at Cr6+ that was equal to 0,81; 1,06; 1,15; 4,93 dan 4,95 mg/g. From these results indicate that the absorption of Hg2+ and Cr6+ by streamer biofilms follows the Langmuir isotherm adsorption pattern and adsorption forms a monolayer layer. In general the results of the study show that biofilms can be used as biomonitoring agents and biosorption for water treatment of Hg2+ and Cr6+ wastes.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/579/SIA/a/2019/041901689 |
| Uncontrolled Keywords: | BIOFILMS, MICROORGANISMS, LEAD - TIXICOLOGY |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 579 Natural history of microorganisms, fungi, algae |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 11 Mar 2020 02:38 |
| Last Modified: | 11 Mar 2020 02:38 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/180237 |
Actions (login required)
 |
View Item |