validasi metode pengujian dalam air laut secara...

VALIDASI METODE PENGUJIAN BIOCHEMICAL OXYGEN

DEMAND (BOD) DALAM AIR LAUT SECARA TITRIMETRI

MENGACU PADA SNI 6989.72:2009

SKRIPSI

SHOHIBUL FIQRI

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2020 M / 1442 H

VALIDASI METODE PENGUJIAN BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND

(BOD) DALAM AIR LAUT SECARA TITRIMETRI


Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sains

Program Studi Kimia

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Oleh:

SHOHIBUL FIQRI

NIM. 11160960000014

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA

2020 M / 1442 H

VALIDASI METODE PENGUJIAN BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND

(BOD) DALAM AIR LAUT SECARA TITRIMETRI


Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sains

Program Studi Kimia

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Oleh:

SHOHIBUL FIQRI

NIM. 11160960000014

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Nurhasni, M. Si Dini Ayudia, M. Si

NIP. 19740618 200501 2 005 NIP. 19850114 201012 2 002

Mengetahui,

Ketua Program Studi Kimia

Dr. La Ode Sumarlin, M. Si

NIP. 19750918 200801 1 007

PENGESAHAN UJIAN

Skripsi yang berjudul “Validasi Metode Pengujian Biochemical Oxygen Demand

(BOD) dalam Air Laut Secara Titrimetri Mengacu pada SNI 6989.72:2009”

telah diuji dan dinyatakan LULUS pada Sidang Munaqosah Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta pada Rabu, 23

September 2020. Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Sains Program Studi Kimia.

Menyetujui,

Penguji I

Dr. Hendrawati, M. Si

NIP. 19720815 200312 2 001

Penguji II

Dr. Agus Salim, M. Si

NIP. 19720816 199903 1 003

Pembimbing I

Nurhasni, M.Si

NIP. 19740618 200501 2 005

Pembimbing II

Dini Ayudia, M. Si

NIP. 19850114 201012 2 002

Mengetahui,

Dekan Fakultas Sains dan Teknologi

Prof. Dr. Lily Surayya Eka Putri, M. Env.Stud

NIP. 19690404 200501 2 005

Ketua Program Studi Kimia

Dr. La Ode Sumarlin, M.Si

NIP. 19750918 200801 1 007

PERNYATAAN

DENGAN INI MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI ADALAH HASIL

KARYA SAYA SENDIRI DAN BELUM PERNAH DIAJUKAN SEBAGAI

SKRIPSI ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN TINGGI ATAU

LEMBAGA MANAPUN.

Jakarta, September 2020

Shohibul Fiqri

11160960000014

©Hak Cipta Milik UIN, Tahun 2020

Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruhnya karya tulis ini tanpa mencantumkan

atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan karya untuk kepentingan pendidikan,

penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau

tinjauan suatu masalah dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan UIN.

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulisan

ini dalam bentuk apapun tanpa izin UIN dan Pusat Penelitian dan Pengembangan

Kualitas Laboratorium Lingkungan – Kementrian Lingkungan Hidup dan

Kehutanan (P3KLL – KLHK Serpong.

ABSTRAK

SHOHIBUL FIQRI. Validasi Metode Pengujian Biochemical Oxygen Demand

(BOD) dalam Air Laut Secara Titrimetri Mengacu pada SNI 6989.72:2009.

Dibimbing oleh NURHASNI dan DINI AYUDIA.

Penentuan indeks kualitas air laut belum terdapat metode Standar Nasional

Indonesia (SNI) khusus pengujian BOD air laut, maka dilakukanlah validasi metode

pengukuran pencemaran BOD dalam air laut secara titrimetri dengan mengacu pada

SNI 6989.72:2009 (metode pengujian BOD air limbah dan air permukaan).

Penelitian ini bertujuan memvalidasi metode SNI 6989.72:2009 dalam menentukan

nilai Indeks Kualitas Air (IKA) BOD air laut sehingga dapat diterapkan di

laboratorium. Pengujian BOD pada air laut dilakukan secara titrimetri, berdasarkan

penentuan oksigen terlarut sebelum dan sesudah inkubasi pada temperatur 20oC

selama 5 hari (BOD5). Jumlah populasi bakteri optimum dalam analisis BOD air

laut adalah 19,64 x 106 CFU/mL atau 4 mL Polyseed dalam 1 botol winkler 1oo

mL, dengan konsentrasi BOD5 standar GGA 174,73 mg/L, dan %O2 54,06 telah

sesuai standar APHA No. 5210-2012. Validasi metode analisis dilakukan dengan

mengukur parameter linieritas, akurasi dan presisi dengan hasil pengujian yang

linier, nilai akurasi dalam rentang 88–96%, serta nilai presisi %RSD yang diterima.

Nilai BOD5 dengan bakteri isolasi dan Polyseed terdapat perbedaan berdasarkan uji

t. Nilai BOD5 sampel air laut sebesar 12,38 mg/L, melebihi baku mutu BOD5 dalam

KEPMENLH No 51 Th. 2004 untuk air laut wisata bahari (

ABSTRACT

SHOHIBUL FIQRI. Methods Validation of Testing Biochemical Oxygen

Demand (BOD) in Sea Water Using Titrimetry Based on SNI 6989.72: 2009.

Supervised by NURHASNI and DINI AYUDIA.

Determining index of seawater quality, there is no Standar Nasional Indonesia

(SNI) BOD testing in sea water method, therefore a validation method for

measuring BOD contamination in sea water by Titrimetry with reference to SNI

6989.72: 2009 (BOD testing method for waste water and surface water). This study

aims to validate the SNI 6989.72: 2009 method on determining the value of Water

Quality Index (WQI) BOD in seawater so the methods can be applied in the

laboratory. BOD testing in seawater using titrimetry methods, based on the

determination of dissolved oxygen before and after incubation at 20oC for 5 days

(BOD5). The optimum bacteria population on BOD5 analysis of seawater was 19,64

x 106 CFU/mL or 4 mL Polyseed in 1 winkler bottle 100 mL, with BOD5

concentration of GGA standard is 174,73 mg/L, and %O2 54,06 accordance with

APHA standard No. 5210-2012. The validation of the analytical method by

measuring the linearity, accuracy and precision parameters, an accuracy value on

the range of 88-96%, and a precision value (%RSD) received. BOD5 values with

isolated bacteria and Polyseed were different based on the t test, BOD5 values

seawater samples obtained 12.38 mg/L, have exceeded BOD5 quality standard in

KEPMENLH No. 51 of 2004 for marine tourism (

ix

KATA PENGANTAR

Bismillaahirrohmaanirrohim

Assalamualaikum Warahmatullah Wabarakatuh

Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT

berkat rahmat nikmat dan karunia-Nya yang tak pernah berhenti diberikan kepada

penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Validasi Metode

Pengujian Biochemical Oxygen Demand (BOD) dalam Air Laut Secara

Titrimetri Mengacu pada SNI 6989.72:2009”. Penulis menyadari bahwa

terselesaikannya skripsi ini dibantu oleh banyak pihak. Penulis mengucapkan

terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Nurhasni, M.Si selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan

pengarahan, pengetahuan, serta bimbingannya sehingga banyak membantu

penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi;

2. Dini Ayudia, M.Si selaku Pembimbing II yang telah memberikan pengarahan,

pengetahuan, serta bimbingannya sehingga banyak membantu penulis dalam

menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi;

3. Dr. Hendrawati, M.Si selaku Penguji I yang telah memberikan masukan serta

saran sehingga banyak membantu penulisan skripsi;

4. Dr. Agus Salim, M.Si selaku Penguji II yang telah memberikan masukan serta

saran sehingga banyak membantu penulisan skripsi;

5. Dr. La Ode Sumarlin, M.Si selaku Ketua Program Studi Kimia Fakultas Sains

dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta;

6. Prof. Dr. Lily Surayya Eka Putri, M.Env., Stud selaku Dekan Fakultas Sains

dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta;

x

7. Ir. Herman Hermawan, M.M selaku Kepala Pusat Penelitian dan

Pengembangan Kualitas dan Pengembangan Lingkungan Kementrian

Lingkungan Hidup dan Kehutanan (P3KLL) Puspiptek, Serpong;

8. Ibu, Ayah, kakak dan adik tercinta yang selalu memberikan doa, dukungan

dan bantuannya kepada penulis baik berupa moril maupun materil serta

kesabarannya selama ini;

9. Bu Sari, Bu Ade, Ka Amin, Ka Dani, Ka Ressi, Ka Herlambang yang telah

banyak membantu penulis dalam bekerja di Laboratorium;

10. Seluruh staff dan pekerja di P3KLL;

11. Alfatih Hardiyanto, Meydina Syafanti, Miya Riski Utari, Didik Sodikin,

Fitriyani Adwiwartika dan Ribbialif Wiga sebagai rekan penelitian;

12. Teman-teman Kimia angkatan 2016 yang selalu membantu dan memberikan

dukungannya dalam menyelesaikan penulisan skripsi;

13. Seluruh pihak yang membantu dalam penulisan skripsi ini yang tidak bisa

penulis sebutkan semuanya.

Penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan informasi yang bermanfaat

dan menambah pengetahuan bagi pembaca.

Wassalamualaikum Warahmatullah Wabarakatuh

Jakarta, September 2020

Penulis

Shohibul Fiqri

xi

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ..................................................................................................ix

DAFTAR ISI ................................................................................................................xi

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

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. xiv

DAFTAR ISTILAH .................................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. xvii

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

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

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................................... 5

1.3 Hipotesis ................................................................................................................. 5

1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................................................... 6

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................................... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA.................................................................................... 7

2.1 Air Laut ................................................................................................................... 7

2.2 Pencemaran Laut ..................................................................................................... 7

2.3 Biochemical Oxygen Demand (BOD) ....................................................................... 9

2.4 Prinsip Biochemical Oxygen Demand (BOD) SNI 6989.72:2009 ............................ 11

2.5 Isolasi Mikroba ...................................................................................................... 12

2.6 Spektrofotometri Uv-Vis........................................................................................ 13

2.7 Validasi Metode .................................................................................................... 14

BAB III METODE PENELITIAN ............................................................................. 17

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................................ 17

3.2 Alat dan Bahan ..................................................................................................... 17

3.2.1 Alat ............................................................................................................. 17

3.2.2 Bahan .......................................................................................................... 17

3.3 Bagan Alir Penelitian ............................................................................................. 18

3.4 Prosedur Penelitian ................................................................................................ 19

3.4.1 Optimasi Bakteri Menggunakan Polyseed .................................................... 19

3.4.2 Optimasi Bakteri Isolasi ............................................................................... 20

3.4.3 Analisis BOD5 dengan Polyseed (SNI 6989.72:2009) dan Bakteri Isolasi ..... 21

3.4.4 Analisis Data ............................................................................................... 24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 26

4.1 Optimasi Bakteri ..................................................................................................... 26

4.1.1 Pembuatan Kurva Standar Perhitungan Jumlah Bakteri Menggunakan

Metode McFarland....................................................................................... 26

xii

4.1.2 Optimasi Penambahan Jumlah Bakteri menggunakan Polyseed dan Bakteri

Isolasi .......................................................................................................... 28

4.2 Validasi Metode BOD5 Air Laut dengan Polyseed............................................ 30

4.3 Validasi Metode BOD5 Air Laut dengan Bakteri Isolasi ........................................... 32

4.4 Uji Beda (t Test) ...................................................................................................... 37

BAB V PENUTUP ....................................................................................................... 41

5.1 Simpulan ................................................................................................................. 41

5.2 Saran ....................................................................................................................... 42

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................. 43

LAMPIRAN ................................................................................................................ 47

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Kriteria penerimaan presisi berdasar kadar analit ............................................. 15

Tabel 2. Nilai persen ketelitian ..................................................................................... 15

Tabel 3. Rentang kesalahan yang diperbolehkan pada tiap konsentrasi analit................. 15

Tabel 4. Petunjuk preparasi standar McFarland ............................................................. 19

Tabel 5. Data hasil pembuatan kurva standar McFarland ............................................... 27

Tabel 6. Hasil analisis BOD5 standar GGA dengan variasi jumlah bakteri Polyseed ...... 29

Tabel 7. Reprodusibilitas blanko menggunakan Polyseed .............................................. 30

Tabel 8. Reprodusibilitas standar GGA menggunakan Polyseed .................................... 31

Tabel 9. Repeatabilitas blanko menggunakan bakteri isolasi ......................................... 34

Tabel 10. Repeatabilitas standar GGA menggunakan bakteri isolasi .............................. 35

Tabel 11. Reprodusibilitas sampel menggunakan bakteri isolasi .................................... 36

Tabel 12. Perbedaan hasil pengujian BOD5 pada standar GGA ..................................... 38

Tabel 13. Hasil uji beda (t-test) konsentrasi BOD5 pada standar GGA menggunakan

Polyseed dan bakteri isolasi ......................................................................... 39

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Diagram alat spektrometer Uv-Vis .............................................................. 13

Gambar 2. Bagan alir penelitian ................................................................................... 18

Gambar 3. Kurva kalibrasi McFarland ......................................................................... 27

Gambar 4. Titik lokasi pengambilan sampel air laut untuk isolasi bakteri ..................... 33

Gambar 5. Laut Marunda Jakarta Utara ........................................................................ 37

xv

DAFTAR ISTILAH

Aerasi

Proses penambahan udara/oksigen dalam air dengan membawa air

dan udara ke dalam kontak yang dekat, dengan cara memberikan gelembung-

gelembung halus udara dan membiarkannya naik melalui air (udara ke dalam

air).

APHA

American Public Health Association

Blanko

Larutan yang mempunyai perlakuan yang sama dengan analat tetapi tidak

mengandung komponen analat, berfungsi sebagai lerutan pembanding.

BOD

Biochemical Oxygen Demand

BOD5

Biochemical Oxygen Demand dengan waktu inkubasi 5 hari.

CFU

Colony Forming Unit's. Unit-unit / satuan pembentuk koloni.

IKA

Indeks Kualitas Air

Inkubasi (Mikrobiologi)

Proses memelihara kultur bakteri dalam suhu tertentu selama jangka waktu

tertentu untuk memantau pertumbuhan bakteri.

Isolasi

Proses pengambilan atau pemisahan komponen/senyawa bahan alam dengan

menggunakan pelarut/perlakuan yang sesuai.

KEPMENLH

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup

https://id.wikipedia.org/wiki/Airhttps://id.wikipedia.org/wiki/Udarahttps://id.wikipedia.org/wiki/Suhu

xvi

Kultivasi Mikroba

Pengembangbiakan bakteri dengan memberikan nutrisi agar dapat

berkembang biak dengan baik.

pH

Derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau

kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan.

Proses Biokimia

Proses tentang zat-zat kimia penyusun tubuh makhluk hidup, serta reaksi-

reaksi dan proses kimia, yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup.

Populasi Bakteri

Kumpulan bakteri sejenis yang berada pada wilayah tertentu dan pada waktu

yang tertentu pula.

Salinitas

Tingkat keasinan atau kadar garam terlarut dalam air.

SNI

Standar Nasional Indonesia

Standar GGA

Larutan Glucose-Glutamic Acid

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Pembuatan larutan pengujian ................................................................... 47

Lampiran 2. Hasil perhitungan standarisasi natrium tiosulfat 0,0125 N ........................ 49

Lampiran 3. Data hasil penentuan kurva standar McFarland......................................... 50

Lampiran 4. Data hasil optimasi variasi jumlah bakteri Polyseed untuk pengujian

BOD5 ...................................................................................................... 51

Lampiran 5. Data hasil analisis BOD5 dengan Polyseed ............................................... 52

Lampiran 6. Data hasil analisis BOD5 dengan bakteri isolasi ........................................ 55

Lampiran 7. Data hasil independent t-test (uji beda) menggunakan SPSS ..................... 58

Lampiran 8. Titik lokasi pengambilan sampel di laut Marunda Jakarta ......................... 59

Lampiran 9. Rancangan Anggaran Biaya (RAB) penelitian .......................................... 60

Lampiran 10. Timeline penelitian ................................................................................. 61

Lampiran 11. Dokumentasi penelitian .......................................................................... 62

Lampiran 12. SNI 6989.72:2009 .................................................................................. 63

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan salah satu sumber daya alam yang keberadaannya tidak dapat

dipisahkan dari kehidupan manusia guna memenuhi kebutuhan sehari-hari, seperti

mandi, mencuci, memasak, hingga bercocok tanam. Kebutuhan akan air juga tidak

hanya sebatas untuk keperluan rumah tangga saja, sebagaimana kita ketahui

semakin banyak industri berkembang yang sebagian besar proses produksinya

menggunakan air, kegiatan-kegiatan tersebut tentunya akan menghasilkan limbah

cair yang dapat berpotensi mencemari lingkungan jika tidak ditangani dengan baik

dan benar. Limbah cair yang dihasilkan akan mengalami perubahan fisik, kimia,

dan hayati yang dapat menghasilkan zat-zat beracun dan berbahaya (Kanwiyanti et

al., 2013).

Limbah hasil kegiatan yang dialirkan ke sungai atau laut, dapat mencemari

sungai atau laut tersebut dan menimbulkan berbagai masalah penyakit bagi manusia

dan lingkungan disekitarnya. Penanggulangan masalah tersebut dapat dilakukan

dengan pemantauan kualitas air khususnya air limbah. Cara yang dapat dilakukan

untuk memantau kualitas air salah satunya yaitu dengan mengukur BOD

(Biochemical Oxygen Demand). Parameter BOD memberikan informasi mengenai

fraksi yang siap terurai dari bahan organik yang mengalir di dalam air (Sara et al.,

2018).

Tingginya bahan pencemar dari pembangunan industri di daratan dan sekitar

pesisir pantai menjadi penyebab pencemaran air laut. Salah satu indikator

2

tercemarnya air laut adalah parameter nilai BOD yang mengindikasikan kualitas air

laut berada pada kondisi tidak tercemar, tercemar ringan, sedang dan tercemar berat.

Kualitas suatu perairan laut yang baik tentunya sangat penting bagi kehidupan

organisme di dalamnya.

Allah SWT berfirman dalam surah An-Nahl ayat 14:

َر اْلبَْحَر ِلتَأُْكلُْوا ِمْنهُ تَْستَْخِرُجْوا ِمْنهُ َوُهَو الَِّذْي َسخَّ لَْحًما َطِريًّا وَّ

ِحْليَةً تَْلبَُسْونََهۚا َوتََرى اْلفُْلَك َمَواِخَر فِْيِه َوِلتَْبتَغُْوا ِمْن فَْضِلٖه َولَعَلَُّكْم

تَْشُكُرْونَ )١٤(

Artinya:

“Dan Dialah yang menundukkan lautan (untukmu), agar kamu dapat

memakan daging yang segar (ikan) darinya, dan (dari lautan itu) kamu

mengeluarkan perhiasan yang kamu pakai. Kamu (juga) melihat perahu berlayar

padanya, dan agar kamu mencari sebagian karunia-Nya, dan agar kamu bersyukur.”

(QS An-Nahl: 14).

Ayat di atas menerangkan segala sumber daya alam yang terdapat di lautan

memiliki banyak manfaat dan merupakan tanda kekuasaan Allah SWT yang harus

disyukuri sebagai manusia beriman haruslah sadar akan itu sehingga dapat

meningkatkan keimanan kita.

BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme aerobik

untuk menguraikan hampir semua zat organik yang terlarut maupun yang

tersuspensi di dalam air. Nilai BOD dinyatakan dalam miligram oksigen yang

dikonsumsi per liter sampel selama 5 hari (BOD5) inkubasi pada suhu 20°C dan

sering digunakan sebagai indikator untuk menunjukkan tingkat polusi organik

dalam air dan BOD5 inilah yang dilakukan pada penelitian ini. Waktu inkubasi

selama 5 hari (BOD5) paling umum digunakan karena waktu uji yang relatif singkat

3

dan praktis untuk mendeteksi pemecahan biologis bahan organik dalam limbah,

namun hanya mampu mengukur sekitar 70% dari total zat organik yang diuraikan.

Waktu 20 hari adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai degradasi total pada

suhu 20°C (Dasgupta dan Yilzid 2016).

BOD5 mampu menguraikan sekitar 70% zat organik, nilai tersebut sudah

mampu mewakili jumlah total keseluruhan zat organik yang terkandung dalam

sampel, alernatif lain yang juga digunakan selain BOD5, yaitu BOD1 jika

dibutuhkan waktu analisis yang cepat dan BOD7 yang dianggap sebagai waktu yang

lebih baik untuk mendegradasi bahan organik di negara Sweden dan Norway.

Pengukuran bahan organik yang hampir terdegradasi seluruhnya dapat digunakan

BOD25 (Henze et al., 2008). Semakin lama waktu inkubasi maka bahan organik

yang diuraikan oleh mikroorganisme semakin banyak, sehingga kadar senyawa

organik dalam limbah berkurang oleh karena itu agar pengujian BOD5 dapat

mendegradasi bahan organik secara maksimal maka ditambahkannya bakteri

biakan.

Pengujian BOD menggunakan mikroorganisme sehingga hasil pengujian

dipengaruhi berdasarkan kinerja dari mikroorganisme yang digunakan, beberapa

faktor yang mempengaruhi kinerja bakteri dalam proses oksidasi bahan organik

dalam sampel adalah salinitas, temperatur, oksigen, dan pH. Air laut memiliki

perbedaan nutrisi serta kandungan mineral dengan air limbah dan air permukaan,

air laut memiliki salinitas atau kadar garam yang tinggi yang dapat menyebabkan

kurang maksimalnya kinerja mikroorganisme dalam pengujian BOD, oleh karena

itu pada penelitian ini ditambahkan bakteri biakan Polyseed dan bakteri isolasi yang

nantinya akan dilihat perbedaan kinerja kedua bakteri tersebut mana yang lebih

4

maksimal dalam pengujian BOD air laut. Faktor kontrol bibit mikroba menurut SNI

6989-72.2009 yaitu 0,6 - 1 mg/L suspense bibit per botol BOD untuk pengujian

BOD air limbah dan air permukaan.

Penelitian ini menggunakan bakteri isolasi dari air laut yang diharapkan

bakteri tersebut merupakan bakteri yang tahan terhadap kadar garam yang tinggi.

Bakteri hasil isolasi dari air laut digunakan sebagai mikroorganisme analisis BOD

air laut, namun penggunaan bakteri tersebut harus didapatkan terlebih dahulu

jumlah populasi yang optimum yaitu dengan melakukan tingkatan penambahan

jumlah populasi bakteri yang digunakan terhadap nilai BOD larutan standar.

Pengujian BOD secara SNI dilakukan menggunakan metode winkler. Prinsip

dari metode winkler yaitu oksigen di dalam sampel akan mengoksidasi MnSO4

yang ditambahkan ke dalam larutan pada keadaan alkalis, sehingga terjadi endapan

MnO2. Penambahan asam sulfat dan kalium iodida akan membebaskan iodin yang

ekuivalen dengan oksigen terlarut. Iodin yang dibebaskan tersebut kemudian

dianalisis dengan metode titrasi iodometri (Hayati, 2015).

Penentuan indeks kualitas air laut belum ada metode SNI pengujian BOD dari

air laut, oleh karena itu dilakukanlah validasi metode pengukuran pencemaran BOD

(Biochemical Oxygen Demand) dalam air laut secara titrimetri dengan mengacu

pada SNI 6989.72:2009 menggunakan metode winkler.

Penelitian Hamuna et al., (2018), di perairan Distrik Depapre, Kabupaten

Jayapura, Provinsi Papua diperoleh yaitu 8 – 13 mg/L yang mana perairan Depapre

masih dalam keadaan normal, karena standar maksimum BOD5 yang dianjurkan

untuk biota laut dalam Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51 tahun

2004 adalah 20 mg/l. BOD5 perairan Depapre masih dalam keadaan normal.

5

Penelitian lain yang dilakukan oleh Supriyantini et al., (2017), di wilayah

pesisir pantai utara Kota Semarang, menunjukan bahwa kandungan parameter

bahan organik selama penelitian di semua lokasi adalah BOD (3,77 – 15,13 mg/L),

COD (20,33 – 140,67 mg/L), TSS (1,33 – 13,67 mg/L), TDS (818,33 – > 2.000

mg/L) dan TOM (10,73 – 50 mg/L).

Validasi metoda analisis adalah suatu tindakan penilaian terhadap parameter

tertentu, berdasarkan percobaan laboratorium, sangat penting untuk membuktikan

bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya, sehingga

metoda tersebut dikatakan valid. Hasil uji yang valid secara sederhana dapat

digambarkan sebagai hasil uji yang mempunyai akurasi (accuracy) dan presisi

(precission) yang baik (Harmita, 2004).

1.2 Rumusan Masalah

1. Berapa jumlah populasi bakteri yang optimum dalam analisis BOD5 air

laut?

2. Apakah metode BOD5 air laut secara Titrimetri memiliki akurasi dan

presisi yang baik?

3. Bagaimana hasil perbandingan nilai BOD5 menggunakan bakteri standar

(Polyseed) dan bakteri hasil isolasi?

1.3 Hipotesis

1. Jumlah populasi bakteri yang optimum dalam analisis BOD5 air laut

mengacu pada standar McFarland.

6

2. Metode BOD5 air laut secara Titrimetri memiliki akurasi dan presisi yang

baik.

3. Terdapat perbedaan nilai BOD5 menggunakan bakteri standar (Polyseed)

dan bakteri hasil isolasi.

1.4 Tujuan Penelitian

1. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan populasi bakteri yang

optimum dalam analisis BOD5 air laut.

2. Mendapatkan data validasi terhadap metode pengujian BOD5 air laut

menggunakan bakteri hasil isolasi.

3. Membandingkan nilai BOD5 menggunakan bakteri standar (Polyseed) dan

bakteri hasil isolasi.

1.5 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini dilakukan untuk memvalidasi metode pengujian BOD5 air

laut menggunakan bakteri isolasi yang diharapkan dapat memberikan hasil lebih

baik dibandingkan menggunakan bakteri standar (Polyseed) yang cenderung

digunakan untuk pengujian air limbah dan air pemukaan serta memiliki harga yang

mahal, sehingga penggunaan bakteri isolasi juga diharapkan dapat lebih efisien

dalam hal biaya penelitian.

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air Laut

Air adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk

kehidupan yang ada di bumi. Manusia dan semua makhluk hidup lainnya

membutuhkan air. Wujudnya dapat berupa cairan, es (padat), dan uap (gas). Air

meliputi semua air yang terdapat di dalam atau pun berasal dari sumber air yang

terdapat di atas permukaan tanah (Effendi 2003).

Air dapat berupa air tawar (fresh water), air payau dan air asin (air laut) yang

merupakan proses perubahan wujud, gerakan aliran air (di permukaan tanah, di

dalam tanah, dan di udara) dan jenis air mengikuti suatu siklus keseimbangan dan

dikenal dengan istilah hidrologi. Air laut merupakan air yang berasal dari laut,

memiliki rasa asin, dan memiliki kadar garam (salinitas) yang tinggi, dimana rata-

rata pada air laut memiliki salinitas 35 g yang berarti bahwa untuk setiap satu liter

air laut terdapat 35 g yang terlalut di dalamnya, sedangkan air tawar merupakan air

dengan kadar garam dibawah 0,5 ppt (Destrina, 2015).

2.2 Pencemaran Laut

Pencemaran perairan didefinisikan sebagai dampak negatif dari masuknya zat

pencemar ke dalam suatu perairan sehingga berpengaruh terhadap kualitas perairan,

kehidupan biota di perairan, sumberdaya, ekosistem perairan dan kesehatan

manusia yang hidup di sekitar perairan tersebut. Bahan pencemar atau zat pencemar

menurut sumbernya terbagi menjadi dua yaitu yang berasal dari alam dan kegiatan

8

manusia. Pencemaran yang diakibatkan oleh kegiatan manusia diantaranya adalah

pemanfaatan sumberdaya alam pada proses pertambangan, perindustrian, pertanian

dan perikanan (Sutisna, 2007).

Menurut peraturan pemerintah RI No. 19 Tahun 1999 tentang pengendalian

pencemaran dan perusakan laut, pencemaran laut adalah masuknya makhluk hidup,

zat energi atau komponen lain ke dalam lingkungan laut oleh kegiatan manusia

sehingga kualitasnya menjadi menurun sampai ke tingkat tertentu yang

menyebabkan lingkungan laut tidak sesuai dengan fungsinya.

Sumber pencemaran laut secara umum disebabkan oleh kegiatan atau

aktivitas di darat maupun kegiatan di laut. Diperkirakan sekitar 80% sumber

pencemaran laut yang berasal dari aktivitas di daratan seperti penebangan hutan,

buangan limbah industri, limbah pertanian, limbah cair domestik, limbah padat

berbahan plastik serta reklamasi pantai. Aktivitas laut yang berpotensi mencemari

lingkungan laut adalah kegiatan transportasi pelayaran, pertambangan, eksplorasi

dan eksploitasi minyak dan gas bumi yang menghiraukan dampak negatif

lingkungan laut (Fahmi, 2000).

Pencemaran laut pada umumnya terjadi baik secara fisik, kimiawi maupun

biologis banyak menghasilkan racun bagi biota laut dan manusia. Menurut Ginting

(1992) limbah industri mengandung limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun).

Racun-racun dari limbah industri tersebut adalah logam berat, zat-zat organik

minyak bumi, zat- zat petrokimia, zat-zat organik dan pestisida. Zat-zat tersebut

menjadi racun bagi biota laut dan manusia, apabila zat-zat tersebut masuk ke dalam

laut dan menjadikan sumber daya perikanan sangat terancam. Pencemaran laut juga

dapat mengakibatkan berkurangnya produksi ikan yang disebabkan kerusakan

9

ekologis (Sumadhiharga, 1995).

Pengujian kualitas air dinyatakan dalam parameter fisika (suhu, kekeruhan,

padatan terlarut), parameter kimia (pH, oksigen terlarut, BOD, dan kadar logam),

dan parameter biologi (bakteri, protozoa, helminthes dan virus) (Effendi, 2003).

2.3 Biochemical Oxygen Demand (BOD)

Oksigen terlarut dibutuhkan oleh semua jasad hidup untuk pernafasan, proses

metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk

pertumbuhan pembiakan. Oksigen juga dibutuhkan untuk oksidasi bahan-bahan

organik dan anorganik dalam proses aerobik. Sumber utama oksigen dalam suatu

perairan, berasal dari suatu proses difusi dari udara bebas dan hasil fotosintesis

organisme yang hidup dalam perairan tersebut (Salmin, 2000). Kecepatan difusi

oksigen dari udara tergantung dari beberapa faktor, seperti kekeruhan air, suhu,

salinitas, pergerakan massa air dan udara seperti arus, gelombang dan pasang surut

(Salmin, 2005). Kadar oksigen dalam air laut akan bertambah dengan semakin

rendahnya suhu dan berkurang dengan semakin tingginya salinitas (Odum, 1971).

BOD adalah banyaknya oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisme pada

saat pemecahan bahan organik, pada kondisi aerobik. Pemecahan bahan organik

diartikan bahwa bahan organik ini digunakan oleh organisme sebagai bahan

makanan dan energinya yang diperoleh dari hasil proses oksidasi (Pescode, 1973).

Banyaknya bahan organik yang ada dalam air sebanding dengan jumlah

oksigen yang dibutuhkan untuk mengurainya (Hutagalung et al., 1997).

Berkurangnya oksigen selama oksidasi ini sebenarnya selain digunakan untuk

oksidasi bahan organik, juga digunakan dalam proses sintesa sel serta oksidasi sel

10

dari mikroorganisme. Oleh karena itu uji BOD ini tidak dapat digunakan untuk

mengukur jumlah bahan-bahan organik yang sebenarnya terdapat di dalam air,

tetapi hanya mengukur secara relatif jumlah konsumsi oksigen yang digunakan

untuk mengoksidasi bahan organik tersebut. Semakin banyak oksigen yang

dikonsumsi, maka semakin banyak pula kandungan bahan-bahan organik di

dalamnya (Kristanto, 2002).

Oksidasi biokimiawi ini merupakan proses yang lambat dan secara teoritis

memerlukan waktu tidak terbatas untuk melakukan reaksi sempurna. Dalam

periode waktu 20 hari, oksidasi mencapai 95-99% sempurna, dan dalam periode

waktu 5 hari yang umum digunakan untuk tes BOD, kesempurnaan oksidasi

mencapai 60-70%. Suhu 20°C yang digunakan merupakan nilai rata-rata untuk

daerah perairan arus lambat di daerah iklim sedang dan mudah ditiru dalam

inkubator. Hasil yang berbeda akan diperoleh pada suhu yang berbeda karena

kecepatan reaksi biokimia tergantung dari suhu (Saeni, 1989).

Temperatur 20oC dalam inkubasi merupakan temperatur standar dan

merupakan nilai rata-rata temperatur sungai beraliran lambat di daerah beriklim

sedang dimana teori BOD ini berasal (Metcalf & Eddy, 1991). Temperatur inkubasi

yang relatif lebih rendah bisa jadi aktivitas bakteri pengurai juga lebih rendah dan

tidak optimal sebagaimana yang diharapkan, walaupun tidak akan mengasilkan

perbedaan yang signifikan (Wa Atima, 2015).

Penentuan waktu inkubasi adalah 5 hari, dimana dapat mengurangi

kemungkinan hasil oksidasi Ammonia (NH3) yang cukup tinggi. Diketahui bahwa

NH3 sebagai hasil samping ini dapat dioksidasi menjadi Nitrit (NO2) dan nitrat

11

(NO3), sehingga dapat mempengaruhi hasil penentuan BOD. Reaksi yang dapat

terjadi adalah:

2NH3 + 3O2 → 2NO2- + 2H+ + 2H2O

2NO2- + O2 + 2H

+ → 2NO3- + 2H+ (Sawyer & MC Cartry, 1978).

Metode pengujian BOD menggunakan acuan SNI 6989.72:2009, Reagen

yang dibutuhkan untuk pengujian BOD meliputi reagen natrium sulfit, asam sulfat,

inhibitor, reagen asam asetat, KI, amilum, larutan pengencer, natrium tiosulfat,

reagen mangan sulfat, reagen alkali iodida azida, reagen kalium di-iodat dan reagen

kalium dikromat.

Parameter BOD diatur dalam KEPMENLH No 51 Th. 2004 tentang baku

mutu air laut. Penetapan baku mutu air laut meliputi air laut untuk perairan

pelabuhan, wisata bahari dan biota laut. Batasan nilai untuk BOD dalam perairan

wisata bahari adalah < 10 mg/L, sedangkan untuk biota laut adalah < 20 mg/L.

Glucose Glutamic Acid (GGA) merupakan standar organik mudah terurai yang

digunakan sebagai kontrol dalam pengujian BOD. GGA akan digunakan oleh

mikroorganisme sebagai bahan makanan dalam pengujian BOD selama 5 hari.

GGA akan bereaksi secara biokimia.

2.4 Prinsip Biochemical Oxygen Demand (BOD) SNI 6989.72:2009

Metode yang digunakan dalam analisis BOD SNI 6989.72:2009 yaitu dengan

cara metode winkler dan pengukurannya menggunakan metode titrimetri.

Prinsipnya menggunakan titrasi iodometeri, yaitu ion iodida sebagai pereduksi

diubah menjadi iodium, iodium yang terbentuk dititrasi dengan larutan standar

12

Na2S2O3. Jadi cara iodometri digunakan untuk menentukan zat pengoksidasi

(Underwood, 2002).

O2 dalam sampel air akan mengoksidasi ion Iodida (I-) menjadi Iodium (I2)

secara kuantitatif, jumlah I2 yang dihasilkan kemudian dititrasi dengan standar

natrium tiosulfat (Na2S2O3). Titik akhir ditentukan dengan menggunakan amilum

sebagai indikator visual.

Reaksi kimia yang terjadi dapat dirumuskan sebagai berikut:

2.5 Isolasi Mikroba

Karakteristik bakteri air laut adalah bakteri yang untuk pertumbuhannya

memerlukan air laut atau air dengan kadar garam, sehingga bakteri laut digolongkan

kedalam kelompok bakteri halofilik (NaCl). Bakteri halofilik merupakan salah satu

mikroorganisme yang pertumbuhannya tergantung pada kadar NaCl (Pelczar dan

Chan, 1988), oleh karena itu bakteri halofilik dengan mudah dapat ditemukan di

lingkungan yang berkadar garam (Madigan et al., 2000).

Pembuatan isolat dilakukan dengan cara mengambil sampel mikrobiologi

dari lingkungan yang ingin diteliti. Dari sampel tersebut dibiakkan dengan

menggunakan media universal atau media selektif, tergantung tujuan yang ingin

dicapai (Tortora, 2010).

MnSO4 + 2KOH

Mn(OH)2 + ½ O2

MnO2 + 2KI + 2 H2O

I2 + 2S2O32-

Mn(OH)2 + K2SO4

MnO2 + H2O

Mn(OH)2 + I2 + 2KOH

S4O62- + 2I-

(Hayati 2015).

13

2.6 Spektrofotometri Uv-Vis

Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur energi

secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, dan diemisikan

sebagai fungsi dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu, dan fotometer

adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang di absorbsi

(Khopkar, 2008).

Spektrofotometri Uv-Vis merupakan salah satu teknik analisis spektoskopi

yang memakai sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dekat (190-380 nm) dan

sinar tampak (380-780 nm) dengan memakai instrument spektrofotometer (Mulja

dan Suharman, 1995).

Prinsip dari spektrofotometer Uv-Vis adalah adanya tansisi elektronik suatu

molekul yang disebabkan oleh peristiwa absorbs energi berupa radiasi

elektromagnetik pada frekuensi yang sesuai oleh molekul tersebut (Rohman, 2007).

Gambar 1. Diagram alat spektrometer Uv-Vis

(Sumber: Suhartati, 2017)

14

Sumber sinar polikromatis, untuk sinar UV adalah lampu deuterium, sedangkan

sinar Visibel atau sinar tampak adalah lampu wolfram. Monokromator pada

spektrometer UV-Vis digunakaan lensa prisma dan filter optik. Detektor berupa

detektor foto atau detektor panas atau detektor dioda foto, berfungsi menangkap

cahaya yang diteruskan dari sampel dan mengubahnya menjadi arus listrik

(Suhartati, 2017).

2.7 Validasi Metode

Validasi metode pengujian yang digunakan dalam parameter BOD air laut

adalah uji presisi (repetabilitas dan reprodusibilitas) serta uji akurasi atau temu balik

(%Recover).

Presisi dapat dinyakatan sebagai keterulangan (repeatability) atau ketertiruan

(reproducibility). Keterulangan adalah keseksamaan metode jika dilakukan

berulang kali oleh analis yang sama pada kondisi sama dan dalam interval waktu

yang pendek. Sedangkan ketertiruan adalah keseksamaan metode jika dikerjakan

pada kondisi yang berbeda. Kriteria seksama diberikan jika metode memberikan

simpangan baku relatif (%RSD) atau koefisien variasi 2% atau kurang. Akan tetapi

kriteria ini sangat fleksibel tergantung pada konsentrasi analit yang diperiksa,

jumlah sampel, dan kondisi laboratorium (Harmita, 2004).

Syarat presisi yang dapat diterima berdasarkan kadar analit tertera dalam

Tabel 1 berikut.

15

Tabel 1. Kriteria penerimaan presisi berdasar kadar analit

Analit (%) %RSD

100 1,3

10 2,7

0,1 2,8

0,01 3,7

0,001 5,3

0,0001 7,3

0,00001 11

0,000001 15

(Huber, 2007).

Nilai persen relative standard deviation (%RSD) menggambarkan ketelitian

suatu metode. Ketelitian suatu metode dapat di lihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Nilai persen ketelitian

%RSD Jenis Nilai Ketelitian

%RSD ≤ 1% Ketelitian sangat tinggi

1% < %RSD ≤ 2% Ketelitian tinggi

2% < %RSD ≤ 5% Ketelitian sedang

%RSD > 5% Ketelitian sangat rendah

(Sumardi, 2002).

Akurasi merupakan sebuah ketepatan metode analisis mencerminkan

kedekatan nilai atau harga dari yang diperoleh saat penelitian dengan yang

sebenarnya (true value). Akurasi ditentukan dengan %recovery. Biasanya

dilakukan terhadap minimal tiga konsentrasi dan direplikasi tiga kali. Akurasi

diukur sebagai banyaknya analit yang diperoleh kembali pada suatu pengukuran

dengan melakukan spiking pada suatu sampel.

16

Tabel 3. Rentang kesalahan yang diperbolehkan pada tiap konsentrasi analit

Analit pada matrik sampel

(%)

Rata-rata yang diperoleh

(%)

100 98-102

>10 98-102

>1 97-103

>0,1 95-105

0,01 90-107

0,001 90-107

0,0001 (1 ppm) 80-110

0,000.01 (100 ppb) 80-110

0,000.001 (10 ppb) 60-115

0,000.0001 (1 ppb) 40-120

(Ahuja dan Rasmussen, 2007).

Uji t adalah salah satu uji yang digunakan untuk mengetahui ada atau tidaknya

perbedaan yang signifikan (menyakinkan) dari dua mean sampel (dua buah variabel

yang dikomparasikan). Uji t dapat dibagi menjadi 2 , yaitu uji t yang digunakan

untuk pengujian hipotesis 1 sampel dan uji t yang digunakan untuk pengujian

hipotesis 2 sampel. Uji t dibagi lagi menjadi 2 yang dihubungkan dengan

kebebasan (independency) sampel yang digunakan (khusus bagi uji t dengan 2

sampel), yaitu uji t untuk sampel bebas (independent) dan uji t untuk sampel

berpasangan (paired) (Ridwan, 2006).

Independent t-test digunakan dalam uji perbedaan antara mean dimana dua

sampel saling lepas atau tidak berelasi, serta diambil dari distribusi normal atau

mendekati distribusi normal (Orwa et al., 2014).

17

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan selama kurang lebih 5 bulan (terhitung mulai

September 2019-Februari 2020) di Laboratorium Air dan Limbah Cair Pusat

Penelitian dan Pengembangan Kualitas dan Laboratorium-Kementerian

Lingkungan Hidup dan Kehutanan (P3KLL-KLHK) yang berlokasi di kawasan

Puspiptek gedung 210, Serpong, Tangerang.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

Peralatan yang digunakan yaitu botol winkler 100/102 mL, botol air

pengencer 10 L, lemari inkubator, buret, cawan petri, tabung reaksi, jarum ose,

bunsen, hotplate, pH meter HORIBA D55, pipet eppendorf, autoclave,

spektrofotometer SHIMADZU UV-1601, alat akomodasi lingkungan, dan

peralatan gelas lainnya.

3.2.2 Bahan

Bahan yang digunakan yaitu sampel air laut yang diambil di daerah Marunda

Cilincing Jakarta Utara, air suling, Glukosa Asam Glutamat, Polyseed (inter lab),

Asam Sulfat (H2SO4), larutan Alkalin Azida, Manganese Sulfat (MnSO4.5H2O),

Indikator Kanji, Kalium Iodat (KIO3), Natrium Tiosulfat (Na2S2O3.5H2O), Natrium

Hidroksida (NaOH), larutan A (Buffer pH 7,2), larutan B (MgSO4), larutan C

(CaCl2), larutan D (FeCl3), serbuk air pengencer (air laut buatan), media Nutrient

18

Agar (NA), media Lactose Broth (LB), larutan Phospate Buffer Saline (PBS),

Barium Klorida (BaCl2).

3.3 Bagan Alir Penelitian

Gambar 2. Bagan alir penelitian

Optimasi Polyseed

dan bakteri isolasi

Bakteri Isolasi Polyseed

Dipersiapkan bibit Polyseed Diambil sampel air laut Pantai

Marunda

Jumlah bakteri dihitung

menggunakan

Spektrofotometer UV-Vis

BOD5 air laut dianalisis

menggunakan bakteri isolasi

BOD5 air laut dianalisis

menggunakan Polyseed

Dipersiapkan bibit bakteri

isolasi

Diisolasi pada media nutrient

agar miring

Diinokulasi pada media lactose

broth

Data dilakukan

Uji Validasi

Uji t (Uji

Beda)

Uji Repeatabilitas

dan Reprodusibilitas

Uji Akurasi

(%Recovery)

19

3.4 Prosedur Penelitian

Penelitian terdiri dari beberapa tahap yaitu; (1) Optimasi bakteri

menggunakan Polyseed, (2) Pengambilan sampel air laut, (3) Isolasi bakteri air laut,

(4) Menghitung kepadatan bakteri, (5) Optimasi bakteri menggunakan bakteri hasil

isolasi dan (6) Analisis data.

3.4.1 Optimasi Bakteri Menggunakan Polyseed

3.4.1.1 Pembuatan Kurva Standar McFarland (Sutton, 2011)

H2SO4 1% dan BaCl2 1% disiapkan untuk membuat kurva standar seperti

pada Tabel 4, absorbansi larutan diukur menggunakann spektrofotometer pada

panjang gelombang 600 nm. Pembuatan kurva standar McFarland dilakukan pula

saat optimasi bakteri menggunakan bakteri isolasi.

Tabel 4. Petunjuk preparasi standar McFarland

Larutan Standar Volume dalam mL

(CFU x 108) BaCl2 1% H2SO4 1%

0,5

1

2

3

4

5

0,5

1

2

3

4

5

99,5

99

98

97

96

95

3.4.1.2 Pembuatan Larutan Pengencer

Serbuk air laut simulasi ditimbang 35,5 g dilarutkan dalam 10 L air suling, di

atur pH 7 ± 0,2, diaerasi selama 12 jam, selanjutnya air laut simulasi dapat

digunakan sebagai air pengencer dalam pengujian BOD5.

3.4.1.3 Persiapan Bibit (Polyseed)

Larutan bibit bakteri dibuat dengan cara ditempatkan seluruh isi satu kapsul

PolySeed® (dibuang kapsul gelatin) ke dalam 500 mL air suling, diaduk, larutan

20

bibit diaerasi selama satu jam dan dibiarkan mengendap selama 5-15 menit,

supernatan dituang kedalam piala gelas 500 mL bersih, diaduk secara perlahan

menggunakan stirrer. Larutan bibit digunakan untuk analisis BOD air laut

menggunakan Polyseed dengan variasi jumlah bakteri (0,5; 1; 2; 3; 4 mL) dalam 1

botol winkler blanko dan standar GGA.

3.4.2 Optimasi Bakteri Isolasi

3.4.2.1 Pengambilan Sampel Air Laut

Sampel berupa air laut untuk isolasi bakteri diambil di daerah Marunda

(salinitas lebih dari 2,5%). Sampel diambil pada kedalaman rata-rata 20-50 cm dan

diambil sampel sebanyak 10 L. Sampel selanjutnya disimpan dalam botol duran

kaca volume 2 L warna coklat yang telah disterilkan dalam autoclave pada suhu

121°C, selama 15 menit. Sampel disimpan dalam ruang dingin sebelum dilakukan

proses isolasi.

3.4.2.2 Media Lactose Broth untuk Peremajaan Bakteri

Perlakuan sesuai petunjuk pada kemasan, yaitu media ditimbang 1,3 g

dilarutkan dalam 100 mL air suling, diatur pH media 6,9 ± 0,2 dan dipanaskan

hingga media larut, dipipet 10 mL media ke dalam tabung reaksi disterilkan dengan

autoclave pada suhu 121°C selama 15 menit dan didinginkan. Sampel air laut

dipipet sebanyak 1 mL, dimasukkan ke dalam media LB, diinkubasi selama 24 jam

pada suhu 35°C. Hasil inkubasi digores kedalam media miring NA, diinkubasi

kembali selama 24 jam pada suhu 35°C. Hasil inkubasi dilanjutkan untuk persiapan

bibit bakteri dalam analisis BOD air laut dengan bakteri isolasi.

21

3.4.2.3 Persiapan Bibit Bakteri Hasil Isolasi

Bibit bakteri hasil isolasi ditambahkan NaCl 1% dipipet 1 mL dimasukkan ke

dalam tabung hasil goresan pada media miring NA, 10 tabung bibit bakteri

diluruhkan dengan ose ke dalam 500 mL NaCl 1%, diaerasi selama 1 jam untuk

analisis BOD air laut menggunakan bakteri isolasi dengan variasi jumlah bakteri

(0,5; 1; 2; 3; 4 mL) dalam 1 botol winkler blanko dan standar GGA.

3.4.2.4 Perhitungan Jumlah Bakteri

Bibit bakteri isolasi yang telah dilarutkan dalam NaCl 1% diukur

menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 600 nm (sesuai dengan

petunjuk metode McFarland).

3.4.3 Analisis BOD5 dengan Polyseed (SNI 6989.72:2009) dan Bakteri Isolasi

3.4.3.1 Analisis Blanko dengan Polyseed dan Bakteri Isolasi

Botol winkler 100/102 mL disiapkan sebanyak 4 buah, masing-masing botol

diberikan label. Polyseed dimasukkan ke dalam botol winkler dengan variasi

jumlah bakteri, kemudian air pengencer dimasukkan ke dalam masing-masing botol

secara hati-hati, untuk menghindari terbentuknya gelembung udara, kemudian

dilakukan pengocokan. Air bebas mineral ditambahkan di sekitar mulut botol

winkler yang telah ditutup.

Dua botol disimpan dalam lemari inkubator pada suhu 20°C ± 1°C selama 5

hari, sedangkan 2 botol sisanya ditambahkan 1 mL MnSO4 dan 1 mL alkalin dengan

ujung pipet tepat diatas permukaan larutan. Botol ditutup dengan segera dan

dihomogenkan hingga terbentuk gumpalan sempurna. Botol didiamkan hingga

gumpalan mengendap secara sempurna kemudian ditambahkan 1 mL H2SO4 pekat,

ditutup dan dihomogenkan kembali hingga endapan larut sempurna. Sampel dipipet

22

50 mL dan dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL, dititrasi dengan

Na2S2O3.5H2O dengan indikator amilum sampai warna biru tepat hilang. Volume

Na2S2O3.5H2O tersebut dikalikan dengan f Thiosulfat yang digunakan, untuk

memperoleh nilai DO. Hal yang sama dilakukan untuk analisis blanko dengan

bakteri isolasi (menggunakan air pengencer yang ditambahkan bakteri isolasi).

3.4.3.2 Analisis Standar Glucose Glutamic Acid (GGA) dengan Polyseed dan Bakteri Isolasi

Botol winkler 100/102 mL disiapkan sebanyak 4 buah, masing- masing botol

diberikan label. Polyseed dimasukkan ke dalam botol winkler dengan variasi

jumlah bakteri, kemudian larutan GGA dipipet 10 mL ditera dengan larutan

pengencer hingga 500 mL. Larutan contoh uji dimasukkan kedalam masing-masing

botol secara hati-hati, untuk menghindari terbentuknya gelembung udara, kemudian





ujung pipet tepat di atas permukaan larutan. Botol ditutup dengan segera dan






Na2S2O3.5H2O tersebut dikalikan dengan f Thiosulfat yang digunakan, untuk

memperoleh nilai DO. Hal yang sama dilakukan untuk analisis standar GGA

23

dengan bakteri isolasi (menggunakan air pengencer yang ditambahkan bakteri

isolasi).

3.4.3.3 Analisis Sampel Air Laut dengan Polyseed dan Bakteri Isolasi

Botol winkler 100/102 mL disiapkan sebanyak 4 buah, masing-masing botol

diberikan label. Polyseed dimasukkan ke dalam botol winkler dengan jumlah

bakteri sesuai, kemudian sampel air laut tanpa pengenceran dan dengan

pengenceran 2 kali dengan air pengencer dimasukkan ke dalam masing-masing

botol secara hati-hati, untuk menghindari terbentuknya gelembung udara, kemudian





ujung pipet tepat diatas permukaan larutan. Botol ditutup dengan segera dan






Na2S2O3.5H2O tersebut dikalikan dengan f Thiosulfat yang digunakan, untuk memperoleh

nilai DO. Hal yang sama dilakukan untuk analisis blanko dengan bakteri isolasi

(menggunakan air pengencer yang ditambahkan bakteri isolasi). Perlakuan

dilakukan pengulangan sebanyak tujuh kali untuk data validasi metode.

24

3.4.4 Analisis Data

Validasi data hasil analisis dari kedua bakteri menggunakan Polyseed dan

seeding biakan (bakteri isolasi) dikatakan valid dengan perhitungan berikut:

a) Perhitungan nilai BOD5

BOD5 = (DO0 - DO5) x fp……....................……………...(1)

Keterangan:

DO0 : Nilai Disolved Oxygen contoh uji di hari pertama, dinyatakan

dalam miligram per liter (mg/L)

DO5 : Nilai Disolved Oxygen contoh uji di hari kelima, dinyatakan


Fp : Faktor pengenceran.

b) Perhitungan Nilai %O2

%O2 = (DO0 - DO5) : DO0 x 100……..…………………...(2)

Keterangan:

DO0 : Nilai Disolved Oxygen contoh uji di hari pertama, dinyatakan


DO5 : Nilai Disolved Oxygen contoh uji di hari kelima, dinyatakan


c) Uji Akurasi dengan Penentuan Persentase Temu Balik (%Recovery)

Data konsentrasi BOD blanko dan standar GGA yang didapatkan dari

replikasi sebanyak tujuh kali dihitung %recovery menggunakan persamaan

sebagai berikut:

%𝑅𝑒𝑐𝑜𝑣𝑒𝑟𝑦 = Konsentrasi Terukur

Konsentrasi Teoritis × 100% ...................(3)

d) Repeatabilitas dan Reprodusibilitas (%RSD)

Data konsentrasi BOD blanko dan standar GGA yang didapatkan dari

pengulangan sebanyak tujuh kali dihitung %RSD (Relative Standard

25

Deviation) yang dibandingkan dengan persamaan Horwitz (Horwitz Value),

menggunakan persamaan sebagai berikut:

SD = √𝑛 ∑ 𝑥𝑖

2−(∑ 𝑥1)𝑛𝑖=1

2𝑛𝑖=1

𝑛(𝑛−1)...................................(4)

Keterangan:

SD : Simpangan Baku

∑xi2 : Jumlah kuadrat pengukuran individu

∑xi : Jumlah pengukuran individu

n : Jumlah ulangan

RSD =SD

�̅�………………….……………..(5)

Keterangan:

RSD : Simpangan B aku Relatif

SD : Simpangan Baku

x : Nilai rata-rata pengukuran

CV Horwits = 2 1-0,5 log C……………………..(6)

Keterangan:

C : Konsentrasi rata-rata 7 kali pengulangan

c) Uji t (Uji Beda)

Pengukuran konsentrasi standar GGA BOD5 menggunakan dua bakteri

yang berbeda, yaitu polyseed dan bakteri isolasi yang didapatkan dari

pengulangan sebanyak tujuh kali, oleh karena itu dilihat perbedaan hasilnya

dengan cara dihitung dengan metode independent sample t-test menggunakan

aplikasi SPSS.

26

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Optimasi Bakteri

Optimasi bakeri dilakukan terhadap bakteri Polyseed untuk mendapatkan

bakteri yang optimal dalam pengujian, penting dilakukan agar nilai BOD5 yang

dihasilkan dapat maksimal serta akurat. Jumlah bakteri dihitung menggunakan

metode McFarland.

4.1.1 Pembuatan Kurva Standar Perhitungan Jumlah Bakteri Menggunakan

Metode McFarland

McFarland adalah perbandingan atau penyetaraan konsentrasi mikroba

dengan menggunakan larutan BaCl2 1% dan H2SO4 1%. Standar kekeruhan

McFarland maksudkan untuk menggantikan perhitungan bakteri satu persatu, dan

untuk memperkirakan kepadatan sel bakteri yang akan digunakan pada prosedur

pengujian dengan konsentrasi yang diketahui (DALYNN Biological, 2014).

McFarland dengan konsentrasi CFU/mL dibuat sebagai konsentrasi estimasi

dari bakteri Gram negatif seperti E.coli. Keuntungan dari penggunaan standar

McFarland adalah tidak dibutuhkannya waktu inkubasi yang lama untuk

memperoleh jumlah bakteri yang diinginkan karena pembentukan endapan dari

campuran larutan BaCl2 1% dan H2SO4 1% cepat terbentuk. Spektrofotometer yang

digunakan yaitu spektrofotometer SHIMADZU UV-1601 dengan pengukuran

kekeruhan pada panjang gelombang 600 nm (setara dengan panjang gelombang

E.coli) (Sutton, 2011).

Pengukuran jumlah bakteri menggunakan spektrofotometer didasarkan pada

kekeruhan, seluruh sel bakteri yang hidup dan yang mati terukur sehingga seluruh

27

suspensi yang ada dalam larutan kuvet terbaca. Setiap metode memiliki kelebihan

dan kekurangan yang berbeda, metode spektrofotometer ini tidak membutuhkan

waktu yang lama, kepekaan lebih tinggi, lebih mudah digunakan namun hanya

dapat menggunakan larutan yang konsentrasinya rendah. Kurva kalibrasi

McFarland dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Kurva kalibrasi McFarland

Hasil pembuatan kurva kalibrasi McFarland didapatkan beberapa data yang

dapat dilihat seperti pada Tabel 5.

Tabel 5. Data hasil pembuatan kurva standar McFarland

No Larutan

Standar

Konsentrasi (CFU x

10^6) Absorbansi

1 Blanko 0 0

2 Std 0.5 150 0.119

3 Std 1 300 0.235

4 Std 2 600 0.477

5 Std 3 900 0.714

6 Std 4 1200 0.952

7 Std 5 1500 1.23

Method Slope 0.0008

Intercept -0.0067

Correlation Determination (R) 0.9994

Correlation Coefficien (r) 0.9998

Batas Keberterimaan r ≥ 0.995

y = 0.0008x - 0.0067R² = 0.9994

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 500 1000 1500 2000

Ab

sorb

ansi

Jumlah Bakteri (CFU x 106)

28

Berdasarkan Gambar 3 dan Tabel 5 di atas didapat nilai correlation coefficien

(r) sebesar 0,9998, nilai tersebut menunjukkan linearitas bahwa r ≥ 0,995.

Persamaan regresi linear yang dihasilkan yaitu y = 0,0008x - 0,0067, dengan nilai

a = -0,0067 dan b = 0,0008. Nilai metode slope (b) merupakan ukuran sensitifitas

dari suatu metode pengujian, semakin besar nilai b maka metode pengujian

memberikan sensitifitas yang lebih tinggi atau respon instrumen cukup kuat

terhadap perubahan konsentrasi yang ada. Idealnya intercept (a) adalah nol, namun

kenyataannya pada data ditemukan respon istrumen, hal ini disebabkan adanya

gangguan (noise) ataupun kontaminasi. Hal ini tidak menjadi suatu kesalahan jika

pada saat uji linearitas dan akurasi pada kurva tersebut memenuhi batas

keberterimaan (Santi, 2013).

4.1.2 Optimasi Penambahan Jumlah Bakteri menggunakan Polyseed dan

Bakteri Isolasi

Analisis pengujian BOD dapat diartikan sebagai analisis bahan pencemar

organik untuk menentukan kualitas air dengan menghitung kadar oksigen terlarut

sebelum dan sesudah pengujian secara biokimia, yaitu dengan bantuan

mikroorganisme (bakteri) yang akan menguraikan bahan organik tersebut, maka

bakteri menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi pengujian BOD. Kebutuhan

akan mikroorganisme pada setiap pengujian BOD berbeda tergantung kondisi dari

sampel yang di uji.

Air laut memiliki kadar garam yang tinggi, kondisi ini dikhawatirkan dapat

mengganggu pengujian sampel BOD air laut oleh karena itu dilakukan optimasi

bakteri agar didapatkaan jumlah bakteri yang optimal pada pengujian BOD5 air laut

kali ini. Bakteri yang dioptimasi yaitu Polyseed, optimasi bekteri tersebut dilakukan

29

dengan pengulangan pengujian BOD5 pada standar GGA dengan jumlah variasi

bakteri yang berbeda sampai didapatkan bakteri yang optimal, yaitu memiliki nilai

konsentrasi yang sesuai dengan aturan standar APHA No.5210-2012.

Tabel 6. Hasil analisis BOD5 standar GGA dengan variasi jumlah bakteri Polyseed

No

Penambahan

Polyseed

(mL)

Jumlah Bakteri

(CFU/mL)

/100mL

Konsentrasi

BOD5 GGA

(mg/L)

%O2

Standar

APHA No.

5210-2012

1 0,5 9,3 x 10⁶ 120.70 38.01

Konsentrasi

GGA 198 ±

30.5 mg/L

%O₂ = 40 - 70

2 1 12,13 x 10⁶ 134.84 42.07

3 2 14,67 x 10⁶ 144.94 44.84

4 3 17,13 x 10⁶ 169.68 51.90

5 4 19,64 x 10⁶ 174.73 54.06

Bendasarkan Tabel 6, diketahui bahwa jumlah bakteri yang optimum dan

sesuai dengan standar APHA No. 5210-2012 adalah 19,64 x 106 CFU/mL atau

sebanyak 4 mL Polyseed dalam 1 botol winkler 100 mL analisis BOD5 air laut,

dengan nilai konsentrasi BOD5 standar GGA sebesar 174,73 mg/L dan % O2 54,06.

Optimasi bakteri ini bertujuan untuk memaksimalkan pengujian BOD yang

akan dilakukan, karena keberadaan bakteri/mikroba merupakan salah satu faktor

yang mempengaruhi nilai BOD (Barus, 2004).

Air pengencer pada penelitian ini menggunakan air laut simulasi, yaitu air

tawar yang telah terkandung garam serta mineral lain yang persis dengan air laut

alami, sehingga memiliki kandungan unsur-unsur kimia yang sama.

Setelah mengetahui jumlah bakteri optimum untuk pengujian BOD5 air laut

yang dilakukan menggunakan bakteri Połyseed maka dilakukan validasi metode

dengan menggunakan Polyseed dan bakteri hasil isolasi dengan jumlah bakteri

(CFU) yang sama atau mendekati sehingga dapat dilihat perbandingan hasil analisis

BOD5 menggunakan polyseed dan bakteri isolasi.

30

4.2 Validasi Metode BOD5 Air Laut dengan Polyseed

Połyseed merupakan suatu produk yang dijual di pasaran dan biasa digunakan

dalam analisis BOD dalam air limbah dan air permukaan. Polyseed disimpan dalam

bentuk kapsul yang penggunaannya dilarutkan terlebih dahulu dengan air suling

dan diaerasi. Dua parameter pengulangan yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu

penentuan repeatabilitas dan reprodusibilitas. Pengulangan pengujian parameter

reprodusibilitas Połyseed dilakukan terhadap blanko dan standar GGA sebanyak 7

kali ulang dengan hari yang berbeda. Bertujuan untuk melihat variabilitas hasil

pengujian terhadap waktu, kondisi akomodasi, sumberdaya dan lingkungan. Hasil

pengujian dapat dilihat pada Tabel 7.

Tabel 7. Reprodusibilitas blanko menggunakan Polyseed

Pada Tabel 7, diperoleh kesimpulan bahwa metode yang dilakukan terhadap

blanko menggunakan polyseed dinyatakan valid, nilai SD blanko sebesar 0,023%,

menunjukkan keseragaman pengujian. Semakin kecil nilai SD maka semakin

seragam pengujian satu sampel dengan sampel lain. Nilai %RSD kecil dan tidak

melebihi persamaan Horwitz, yaitu 3,38% < 11,39%. Untuk nilai rerata pengujian

sebesar 0,67 mg/L, berdasarkan APHA untuk BOD5 dalam air permukaan batas

Keterangan Nilai

Rerata 0,67 mg/L

Standar Deviasi (SD) 0,023

%RSD 3,38

0,67 Horwitsz Value

(PRSDR) 11,39

Batas Keberterimaan

%RSD < 0,67 PRSDR 3,38 < 11,39

Kesimpulan DITERIMA

31

keberterimaan selisih blanko DO0 dan DO5 adalah < 0,2 mg/L, namun nilai yang

diperoleh menunjukkan terdapat perbedaan pada blanko untuk air laut.

Banyaknya faktor pengganggu yang dapat menyebabkan selisih blanko

menjadi besar. Tingginya Daya Hantar Listrik (DHL) dalam air laut yang dapat

menyebabkan tingginya selisih blanko dalam analisis BOD5. Semakin banyak

garam-garam terlarut yang dapat terionisasi, semakin tinggi pula nilai DHL.

Perairan laut memiliki DHL yang sangat tinggi karena banyak mengandung garam

terlarut (Effendi, 2003). Garam-garam terlarut tersebut dapat menyebabkan

tingginya nilai blanko dalam pengujian BOD5 dalam air laut.

Nilai reprodusibilitas standar GGA menggunakan Polyseed sebesar 0,96,

nilai ini memenuhi syarat keberterimaan standar Horwitz yaitu 0,55 < 4,93,

menunjukkan nilai tersebut menunjukkan keseragaman pengujian satu sampel

dengan sampel lainnya (Tabel 8) sehingga metode pengukuran BOD5 untuk standar

GGA dengan polyseed dinyatakan valid.

Tabel 8. Reprodusibilitas standar GGA menggunakan Polyseed

Keterangan Nilai

Rerata 174,66 mg/L


%RSD 0,55

0,67 Horwitsz Value (PRSDR) 4,93

%Recovery 88,2

%Oksigen 54,0

Batas Keberterimaan

%RSD < 0,67 PRSDR 0,55 < 3,68

Kesimpulan DITERIMA

32

4.3 Validasi Metode BOD5 Air Laut dengan Bakteri Isolasi

Bakteri yang digunakan merupakan hasil isolasi dari sampel air laut di daerah

Marunda, meiliki salinitas > 2,5%. Bakteri yang dapat tumbuh pada salinitas tinggi

disebut bakteri halofilik (Pelczar dan Chan, 1988).

Habitat utama mikroorganisme halofilik adalah daerah air asin seperti danau

air asin, laut, daerah laut dalam, lumpur, dan tambak. Untuk melindungi aktivitas

metabolisme bakteri halofilik pada habitat dengan salinitas tinggi (2%-30%)

tersebut dan mencegah hilangnya air dalam sel, maka bakteri halofilik

mengakumulasi compatible solute. Compatible solute adalah molekul organik

terlarut, sifatnya netral, berat molekulnya kecil dan tidak bercampur dengan hasil

metabolisme sel. Cara adaptasi extreme halofilik adalah dengan mengakumulasi ion

anorganik dalam sitoplasma (K+, Na- dan Cl-) untuk menyeimbangkan tekanan

osmotik sel dengan lingkungan. Sementara itu mikroorganisme moderate halofilik

mengakumulasi senyawa osmolytes organik tertentu pada sitoplasma yang

berfungsi sebagai osmoprotectants sehingga memberikan keseimbangan osmotik

tanpa mengganggu metabolisme sel (Nieto dan Vargas, 2002).

Sampel air laut yang akan diuji BOD5 pada penelitian ini yaitu air laut yag

diambil di daerah laut Marunda Jakarta Utara, pengambilan sampel dilakukan di

satu titik, yaitu pada tepi pantai Marunda. Lokasi pengambilan sampel terdapat

beberapa aktivitas masyarakat seperti pencarian ikan dan kerang laut, serta terdapat

aktivitas kapal-kapal industri yang beroperasi di sana. Titik lokasi pengambilan

sampel dapat dilihat pada Gambar 4.

33

Gambar 4. Titik lokasi pengambilan sampel air laut untuk isolasi bakteri

(Dokumen pribadi, 2020)

Sampel air laut diinokulasikan ke dalam media Lactose Broth dan digores

dalam media Nutrient Agar. Perhitungan jumlah bakteri dilakukan dalam medium

LB diinkubasi pada suhu 35°C selama 24 jam didapatkan jumlah bakteri sebesar

1.24 x 109 CFU/mL. Kedua media terebut merupakan medium yang dapat

digunakan untuk kultivasi berbagai jenis mikroorganisme. Medium tersebut umum

digunakan untuk isolasi dan pengayaan bakteri dan berbagai laboratorium lainnya

(Merck Microbiology Manual: 331 & 443).

Bakteri dibiakkan pada media tersebut selama 24 jam dengan suhu 35oC,

setelah itu media digunakan langsung dalam analisis BOD5 air laut. Hasil

pengkayaan dan isolasi bakteri air laut dapat di lihat pada Lampiran 11.

Bakteri halofilik moderat dapat ditemukan dalam ikan dan kerang-kerangan

seperti Pseudomonas, Moraxella, Flavobacterium, Acinobacter dan spesies Vibrio.

Bakteri halofilik eksrem tampak berwarna merah atau merah muda dan berasal dari

kelompok bakteri Halobacterium dan Halococcus dan terdapat pada makanan yang

34

telah diawetkan dengan penggaraman (Fardiaz, 1992). Bakteri moderat

Halobacillus litoralis ditemukan dalam air asin asal Bledug Kuwu (Pangastuti dkk,

2002).

Pengujian BOD5 menggunakan bakteri hasil isolasi jumlahnya 19,64 x 106

CFU/mL dalam 1 botol winkler 100 mL. Dilakukan pada blanko dan standar GGA,

hasil repeatabilitas blanko ditunjukkan pada Tabel 9.

Tabel 9. Repeatabilitas blanko menggunakan bakteri isolasi

Keterangan Nilai

Rerata 0,57


%RSD 3,50


Batas Keberterimaan

%RSD < 0,5 PRSDR 3,50 < 8,71

Kesimpulan DITERIMA

Tabel 9 menjelaskan kesimpulan bahwa metode yang dilakukan terhadap

blanko dengan bakteri isolasi dinyatakan valid dengan nilai SD blanko sebesar

0,02%, hasil ini menunjukkan keseragaman pengujian. Semakin kecil nilai SD

maka semakin seragam pengujian satu sampel dengan sampel lainnya. %RSD yang

kecil dan tidak melebihi persamaan Horwitz, yaitu 3,50% < 8,71%. Blanko

pengujian menggunakan bakteri biakan didapatkan rerata pengujian sebesar 0,57

mg/L, nilai rerata ini lebih besar dari standar APHA 0.2 mg/L berdasarkan data

tersebut terdapat pengganggu dalam analisis menggunakan bakteri biakan.

Tingginya Daya Hantar Listrik (DHL) dalam air laut yang dapat menyebabkan

tingginya selisih blanko dalam analisis BOD5. Semakin banyak garam-garam

terlarut yang dapat terionisasi, semakin tinggi pula nilai DHL. Garam-garam

35

terlarut tersebut dapat menyebabkan tingginya nilai blanko dalam pengujian BOD5

dalam air laut.

Jika dibandingkan dengan data hasil pengulangan blanko dengan Polyseed

(Tabel 7), hasil konsentrasi blanko menggunakan bakteri hasil isolasi (Tabel 9)

memberikan hasil yang lebih baik, terdapat perbedaan antara penggunaan bakteri

hasil isolasi dengan Polyseed yaitu selisih 0,10 mg/L. Polyseed merupakan mikroba

campuran buatan yang tidak seluruhnya memiliki kemampuan biokimia yang sama

dengan bakteri murninya. Perbedaan kemampuan tersebut menyebabkan selisih

pengujian blanko menggunakan Polyseed lebih besar.

Hasil pengujian standar GGA menggunakan bakteri isolasi dapat dilihat pada

Tabel 10.

Tabel 10. Repeatabilitas standar GGA menggunakan bakteri isolasi

Keterangan Nilai

Rerata 189,36 mg/L


%RSD 0,72


%Recovery 95,6

%Oksigen 54,9

Batas Keberterimaan

%RSD < 0,5 PRSDR 0,72 < 3,63

Kesimpulan DITERIMA

Standar GGA didapatkan rerata pengujian sebesar 189,36%, sehubungan

dengan hasil pengujian memenuhi batas keberterimaan yang disyaratkan yaitu

167,5 - 228,5 mg/L. %RSD didapatkan 0,72% < 3,63%, memenuhi batas

keberterimaan sehingga metode pengukuran BOD5 standar GGA menggunakan

bakteri isolasi dinyatakan valid dan nilai tersebut lebih baik dibandingkan

penggunaan Polyseed untuk standar GGA (Tabel 8), hal tersebut dikarenakan

36

karakteristik bakteri isolasi dari air laut (bakteri halofilik) lebih cocok terhadap

kondisi penelitian BOD air laut karena bakteri halofilik merupakan mikroorganisme

yang tahan terhadap kadar garam tinggi (Oren, 2002).

Kemampuan hidup pada kadar garam tinggi dikarenakan bakteri halofilik

mampu mengakumulasikan suatu zat organik terlarut di dalam sitoplasmanya.

Tujuannya adalah untuk mencegah hilangnya cairan dari dalam sel akibat dari

tingginya tekanan osmotic di luar sel karena meningkatnya konsentrasi NaCl

(DasSarma, 2012)

Data hasil pengujian reprodusibilitas sampel memberikan hasil yang baik

dibandingkan dengan persamaan Horwitz Value (Tabel 11).

Tabel 11. Reprodusibilitas sampel menggunakan bakteri isolasi

Pengujian reprodusibilitas dilakuan pada pengujian sampel menggunakan

bakteri isolasi didapatkan nilai standar deviasi 0,02 dan %RSD sebesar 0,20. Bila

dibandingkan dengan persamaan Horwitz data tersebut diterima karena nilai %RSD

< Horwitz Value yaitu 0,20 < 7,34, serta untuk nilai rata-rata BOD5 sampel yang

didapatkan sebesar 12,38 mg/L, nilai tersebut sudah melampaui baku mutu BOD5

dalam KEPMENLH No 51 Th. 2004 tentang baku mutu air laut untuk wisata bahari

(

37

namun nilai BOD5 sampel air laut Marunda belum melampaui baku mutu untuk

kawasan biota laut (

38

Metode analisis data yang digunakan adalah metode uji t tidak berpasangan.

Uji t tidak berpasangan (independent t-test) merupakan salah satu metode pengujian

hipotesis menggunakan data bebas (tidak berpasangan). Uji t-Independent

digunakan untuk mengetahui perbedaan rata-rata antara dua kelompok berbeda

berdasarkan suatu variabel dependen (Siregar, 2005).

Tujuan digunakan analaisis uji beda (t-test) ini yaitu untuk membandingkan

dua rata-rata grup tidak berpasangan, apakah dari kedua rata-rata grup tersebut

memiliki kesamaan nilai rata- rata atau tidak. Digunakan analisis ini karena data

berbentuk kuantitatif, jumlah sampel < 30 dan diasumsikan berdistribusi normal.

Terdapat sampel sebanyak 14 data kuantitatif, terdiri dari data pengujian

reprodusibilitas (Tabel 8 dan Tabel 10). Penggunakan data sampel untuk

membuktikan lebih lanjut terdapat perbedaan antara rata-rata kedua bakteri

tersebut.

Tabel 12. Perbedaan hasil pengujian BOD5 pada standar GGA

Keterangan Polyseed Bakteri Isolasi

Jumlah Sampel 7 7

Rata –Rata 174.66 189.36

Simpangan Baku (SD) 0.56 0.79

Varians 0.31 0.63

Berdasarkan hasil pengolahan data pada Tabel 12 menujukkan bahwa

terdapat perbedaan konsentrasi BOD5 pada standar GGA, yaitu dengan Połyseed

sebesar 174,66 mg/L dan bakteri hasil isolasi sebesar 189,36 mg/L, setelah itu

dilakukan uji beda (t-test) (Tabel 13).

39

Tabel 13. Hasil uji beda (t-test) konsentrasi BOD5 pada standar GGA menggunakan

Polyseed dan bakteri isolasi

Keterangan Hasil

t-Hitung -40.035

t-Tabel 2.18

α 5% 0.05

t-Value (nilai signifikansi) 0.00

Hipotesis

Ho = Tidak ada perbedaan antara

penggunaan Polyseed dengan Bakteri

Isolasi

Ha = Terdapat perbedaan antara

penggunaan Polyseed dengan Bakteri

Isolasi

Kriteria Pengujian

Ho diterima jika t-Hitung < t-Tabel

dan t-value > 0.05, Ho ditolak jika t-

Hitung > t-Tabel dan t-Value < 0.05

KETERANGAN Ho ditolak, Ha diterima

Data pada Table 13 menunjukkan hasil nilai t-hitung berdasarkan 2 varians

tersebut sebesar -40,035 (minus tidak dianggap) dan t-tabel sebesar 2,18. Hasil t-

hitung tersebut dibandingkan dengan t-tabel dengan tingkat kepercayaan 95%.

Hipotesis untuk uji t adalah Ho = X1 = X2, Ha = X1 < X2, Kriteria pengujian adalah

terima Ho jika t- hitung lebih kecil dari t-tabel serta t-value lebih besar dari 0,05.

Karena nilai t-hitung lebih besar dari t-tabel (40,035 > 2,18) dan t-value

(0,00 < 0,005) maka hipotesis Ho ditolak, artinya terdapat perbedaan antara

penggunaan Polyseed dengan bakteri isolasi. Perbedaan tersebut dikarenakan oleh

karakteristik bakteri isolasi yang lebih sesuai penggunaannya untuk analisis BOD5

dengan matriks air laut, bakteri isolasi dari air laut tentunya lebih memiliki sifat

tahan terhadap kondisi kadar NaCl tinggi.

Data pada pengujian blanko dan standar GGA menunjukkan bahwa bakteri

hasil isolasi dapat digunakan dalam analisis BOD5 dengan matriks air laut, bakteri

isolasi mampu mendegradasi standar GGA lebih besar dibanding dengan Polyseed

yaitu dengan selisih rata-rata sebesar 14,7 mg/L, sehingga dari data hasil rata-rata

40

konsentrasi BOD5 standar GGA tersebut menununjukkan bahwa penggunaan

bakteri hasil isolasi lebih baik dibandingkan dengan Polyseed.

41

BAB V

PENUTUP

5.1 Simpulan

Berdasarkan penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan hasil sebagai

berikut:

1. Hasil jumlah populasi optimum analisis BOD air laut berdasarkan metode

MC Farland sebesar 19,64 x 106 CFU/mL atau sebanyak 4 mL Polyseed

dalam 1 botol winkler 100 mL, konsentrasi BOD5 standar GGA sebesar

174,73 mg/L, dan %O2 54,06 sesuai dengan standar APHA No. 5210-2012.

2. Hasil analisis metode pengujian BOD5 air laut menggunakan bakteri hasil

isolasi dinyatakan valid, memiliki akurasi dan presisi yang baik. Nilai rata-

rata akurasi (%Recovery) untuk standar GGA dengan Polyseed 88,2%;

bakteri isolasi 95,6%. Nilai Presisi (%RSD) dibandingkan dan tidak melebihi

nilai persamaan Horwitz. Data untuk blanko %RSD 3,50

42

beda dengan metode independent sample t-test menggunakan SPSS

menunjukkan nilai t-value (nilai signifikansi) sebesar 0,00.

5.2 Saran

Saran untuk penelitian selanjutnya, sebaiknya dilakukan penelitian BOD5

menggunakan suhu inkubasi 25-30oC bukanlah 20oC, karena temperatur 20oC

dalam inkubasi merupakan temperatur standar dan merupakan nilai rata-rata

temperatur sungai beraliran lambat di daerah beriklim sedang (Metcalf & Eddy,

1991) di mana teori BOD ini berasal. Temperatur perairan tropik (Indonesia) adalah

25-30oC, dengan temperatur inkubasi yang relatif lebih rendah bisa jadi aktivitas

bakteri pengurai juga lebih rendah dan tidak optimal sebagaimana yang diharapkan,

walaupun tidak akan mengasilkan perbedaan signifikan (Wa Atima, 2015).

43

DAFTAR PUSTAKA

[SNI] Standar Nasional Indonesia. SNI 6989.72:2009. 2009. Air dan Air Limbah

Bagian 72: Cara Uji Kebutuhan Oksigen Biokimia (Biochemical Oxygen

Demand/BOD). Jakarta (ID): Badan Standardisasi Nasional.

Ahuja S, Rasmussen H. 2007. HPLC Method Developments for Pharmaceuticals.

Italy: Elsevier Academic Press.

Barus TA. 2004. Pengantar Limnologi Studi Tentang Ekosistem Air Daratan.

Medan: USU Press.

DALYNN Biological. 2014. McFARLAND STANDAR. Canada: DALYNN

Biological.

Dasgupta MYY. 2016. Assessment of Biochemical Oxygen Demand as Indicator

of Organic Load in Wastewater of Morris Country. Journal of Environmental

& Analytical Toxicology). Vol 6(3): 1-3.

DasSarma S, DasSarma P. 2012. Halophiles. London: Encyclopedia of Life

Sciences, Wiley.

Day & Underwood. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi kelima. Jakarta:

Erlangga.

Destrina, Zefrina. 2015. Prototype Alat Pengolahan Air Laut Menjadi Air Minum

(Pengaruh Variasi Koagulan dan Packing Filter Terhadap Kualitas Air

dengan Analisa TDS, DO, Salinitas, dan Kandungan Logam Mg2+ dan Ca2+).

Skripsi. Tidak Diterbitkan. Politeknik Negeri Sriwijaya. Palembang.

Dyah A, Vera Indria S, Yusraini Dian I Siregar. 2013. Pengkajian Metode Analisis

Amonia dalam Air dengan Metode Salicylate Test KIT. Ecolab Vol. 7(2): 49–

108.

Effendi H. 2003. Telaah Kualitas Air bagi Pengelolaan Sumber Daya dan

Lingkungan Perairan. Yogyakarta (ID): Kanisius.

Fahmi A. 2000. Pencemaran Laut, Status dan Dampaknya Pada Ekosistem Laut,

Nuansa Lingkungan. Pekanbaru: Majalah Bapedal Wilayah I No 04 tahun II.

Fardiaz S. 1992. Mikrobiologi Pangan I. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

Ginting P. 1992. Mencegah dan Pengendalian Pencemaran Industri. Jakarta:

Pustaka Sinar Harapan.

Hamuna B, Tanjung RHR, Suwito, Maury HK, Alianto. 2018. Kajian Kualitas Air

Laut dan Indeks Pencemaran Berdasarkan Parameter Fisika-Kimia Di

44

Perairan Distrik Depapre, Jayapura. Jurnal Ilmu Lingkungan. Vol 16(1): 35-

43.

Harmita. 2004. Petunjuk Pelaksanaan Validasi Metode dan Cara Perhitungannya.

Jakarta: Majalah Ilmu Kefarmasian UI.

Hayati M. 2015. Perbandingan Kadar Oksigen Terlarut antara Air PDAM dengan

Air Sumur. Journal of Muhammadiyah Medical Laboratory Technologist.

Vol 2(2): 8-15.

Henze M, Van Loosdrecht MCM, Ekama GA, Brdjanovic D. 2008. Biological

Wastewater Treatment. London(UK): IWA Publishing.

Huber L. 2007. Validation of Analytical Methods and Procedures. Jerman: Agilent

Technologie.

Hutagalung HP dan Rozak A. 1997. Metode Analisis Air Laut, Sedimen dan Biota

Laut. Skripsi. Tidak Diterbitkan. Intitus Pertanian Bogor. Bogor.

Kanwiyanti S, Suryanto A, Supriharyono. 2013. Kelimpahan Larva Udang di

Sekitar Perairan PT Kayu Lapis Indonesia Kaliwungu, Kendal. Journal of

Maquares. Vol 2(4): 71-80.

Khopkar SM, 2008. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI Press: 184.

Kristanto P. 2002. Ekologi Industri. Yogyakarta: Ando Offest.

Madigan MT, Martinko JM, Parker J. 2000. Brock Biology of Microorganism.

New Jersey: Prentice Hall Inc.

Merck. 2005. MicrobFiology Manual. 12th Edition. Germany: Merck KGaA. 313

& 443.

Metcalf dan Eddy. 1991. Wastewater Engineering: Treatment, Disposal, Reuse.

(Revised by: G. Tchobanoglous and F.L. Burton). Singapore: McGraw-

Hill,Inc. New York. Edisi ke-3, 1334 p.

Mulja M dan Suharman. 1995. Analisis Instrumental. Surabaya: Universitas

Airlangga Press.

Nieto JJ dan Vargas C. 2002. Synthesis of Osmoprotectants by Moderately

Halophilic Bacteria: Genetic and Applied Aspects, In: S.G. Pandalai

(ed.), Recent Research Developments in Microbiology. Research Signpost,

Trivandrum. Vol. 6: 403–418 pp.

Odum EP. 1971. Fundamental of Ecology.W.B. Saunder Com. Philadelphia 125

pp.

Oren, A 2002. Halophilic Microorganisms and their Environments. Spanyol:

Springer Science & Business Media.

45

Orwa G, Rono BK, Mungatu J, dan Wanjoya A. (2014). Application of paired

student t-test on impact of Anti-retroviral therapy on CD4 cell count among

HIV Seroconverters in serodiscordant heterosexual relationships. A case

study of Nyanza region, Kenya. Mathematical Theory and Modeling ISSN.

Vol 4(10): 61–73.

Pamungka OA. 2016. Studi Pencemaran Limbah Cair dengan Parameter BOD5 dan

pH di Pasar Ikan Tradisional dan Pasar Modern di Kota Semarang. E-Journal

Kesehatan Masyarakat: FKM UNDIP. ISSN 2356-3346.

Pangastuti AD, Wahjuningrum A, Suwanto. 2002. “Isolasi, Karakterisasi, dan

Kloning Gen Penyandi α-Amilase Bakteri Halofil Moderat asal Bledug

Kuwu.” Hayati, 9 (1): 10-14.

Pelczar MJ, Chan ECS. 1988. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta: Universitas

Indonesia Press.

Pescode MD. 1973. Investigation of Rational Effluen and Stream Standards for

Tropical Countries. Bangkok: A.I.T,59 pp.

Ridwan. 2006. Dasar – Dasar Statistika. Bandung: Alfabeta.

Rohman A. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar.

Saeni MS. 1989. Kimia Lingkungan. Bogor: IPB.

Sekretaiat Bapedal. 1999. PP RI No. 19 Tahun 1999 Tentang pengadilan

pencemaran dan/atau Perusakan laut, Jakarta.

Salmin. 2000. Kadar oksigen terlarut di perairan Sungai Dadap, Goba, Muara

Karang dan Teluk Banten. Tanggerang: LIPI. 42-46.

Salmin. 2005. Oksigen terlarut (DO) dan kebutuhan oksigen biologi (BOD) sebagai

salah satu indikator untuk menentukan kualitas perairan. Jurnal Oseana. Vol

30(2): 21-26.

Sara PS, Astono W, Hendrawan DI. 2018. Kajian Kualitas Air di Sungai Ciliwung

dengan Parameter BOD dan COD. Jurnal Teknik Kedokteran Hewan,

Kesehatan, Lingkungan dan Lanskap. Seminar Nasional Cendikiawan ke 4

2018. Hlm 591-597.

Sawyer CN, PL MC Carty. 1978. Chemistry for Environmental Engineering. 3rd

ed. Mc Graw Hill Kogakusha Ltd.: 405 - 486 pp.

Siregar S. 2005. Statistik Terapan untuk Penelitian. Jakarta: PT.Gramedia.

Sugiyono. 2010. Statistika untuk Penelitian. Bandung: Alfabeta.

Suhartati T. 2017. Dasar-DasarSpektrofotometri Uv-Vis dan Spektrofotometri

Massa untuk Penentuan Struktur Senyawa Organik. Bandar Lamp

validasi metode pengujian dalam air laut secara...

Documents