Lampiran 1. Prosedur Analisis Nitrogen Organik, N-NH 3, N-NO 3, Ortofosfat, TSS, Kerapatan Sel, COD.

Transkripsi

1 LAMPIRAN.

2 Lampiran 1. Prosedur Analisis Nitrogen Organik, N-NH 3, N-NO 3, Ortofosfat, TSS, Kerapatan Sel, COD. a. Analisis Nitrogen Organik (APHA ed. 20 th 4500-N org C, 1998) 1. Pembuatan larutan Digestion Reagent: sebanyak 134 gram K 2 SO 4 dan gram CuSO 4.5H 2 O dilarutkan dalam 800 ml aquades. Tambahkan 134 ml H 2 SO 4 pekat, kemudian dilarutkan kembali dengan aquadea hingga volume 1 liter. 2. Pembuatan larutan NaOH 6N: sebanyak 240 gram NaOH dilarutkan dalam aquades hingga volume 1 liter. 3. Pembuatan larutan H 2 SO N: sebanyak 0.56 ml H 2 SO 4 pekat dilarutkan dalam aquades hingga volume 1 liter. 4. Pembuatan larutan H 3 BO 3 2%: sebanyak 20 gram H 3 BO 3 dilarutkan dalam 1 liter aquades. 5. Sebanyak 1-4 sampel diambil kemudian ditambahkan 10 ml Digestion Reagent lalu dididihkan dengan labu Kjeldahl hingga warna bening kehijauan. Cairan tersebut kemudian dilarutkan dengan aquades kira-kira <25 ml kemudian dimasukkan ke dalam tabung destilasi. Tabung beserta erlenmeyer 250 ml untuk penampung kemudian dipasang pada alat auto destillation. Waktu destilasi normal diatur selama 4 menit dengan mode AUTO (untuk awal running diatur selama 6 7 menit). NaOH 6 N kemudian disalurkan ke dalam tabung berisi sampel yang telah diencerkan dengan cara menekan tombol NaOH pada alat. Secara otomatis H 3 BO 3 2% dengan indikator mengsel (berwarna ungu) kemudian akan mengalir ke dalam erlenmeyer penampung. Destilasi dibiarkan hingga set waktu habis dengan petunjuk warna asam borat berubah dari ungu menjadi hijau. Selanjutnya larutan kemudian dititrasi dengan H 2 SO 4 0,02 N terstandar hingga berwarna ungu. Prosedur tersebut dilakukan juga pada blanko. Kadar nitrogen organik dihitung dengan persamaan sebagai berikut. 62

3 b. Analisis N-NH 3 (APHA ed. 20 th 4500-N org C, 1998) 1. Pembuatan larutan NaOH 6N: sebanyak 240 gram NaOH dilarutkan dalam aquades hingga volume 1 liter. 2. Pembuatan larutan H 2 SO N: sebanyak 0.56 ml H 2 SO 4 pekat dilarutkan dalam aquades hingga volume 1 liter. 3. Pembuatan larutan H 3 BO 3 2%: sebanyak 20 gram H 3 BO 3 dilarutkan dalam 1 liter aquades ml sampel dimasukkan ke dalam tabung destilasi. Tabung beserta erlenmeyer 250 ml untuk penampung kemudian dipasang pada alat auto destillation. Waktu destilasi normal diatur selama 4 menit dengan mode AUTO (untuk awal running diatur selama 6 7 menit). NaOH 6 N kemudian disalurkan ke dalam tabung berisi sampel yang telah diencerkan dengan cara menekan tombol NaOH pada alat. Secara otomatis H 3 BO 3 2% dengan indikator mengsel (berwarna ungu) kemudian akan mengalir ke dalam erlenmeyer penampung. Destilasi dibiarkan hingga set waktu habis dengan petunjuk warna asam borat berubah dari ungu menjadi hijau. Selanjutnya larutan kemudian dititrasi dengan H 2 SO 4 0,02 N terstandar hingga berwarna ungu. Prosedur tersebut dilakukan juga pada blanko. Kadar nitrogen organik dihitung dengan persamaan sebagai berikut. N NH₃ = (ml titrasi sampel ml titrasi blanko volume sampel x280 c. Analisis NO 3 -N (APHA, 1992) 1. Pembuatan larutan standar nitrat 100 mg/l: 721,8 mg KNO 3 dalam 100 ml aquades dan diencerkan sampai volume ml. konsentrasi nitrat untuk pembuatan kurva kalibrasi adalah 0,0-1,0 mg/l. 2. Pembuatan reangen brusin-asam sulfanilat: sebanyak 1 gram brusin sulfat dan 0,1 gram asam sulfanilat dilarutkan dalam 70 ml aquades panas mendidih. Tambahkan 3 ml HCl pekat kemudian larutkan kembali dengan aquades hingga volume 100 ml. 3. Sebelum melakukan analisis kadar NO 3 terlebih dahulu dibuat kurva kalibrasi dengan cara sebagai berikut. Larutan standar NO 3 diencerkan hingga 0.0, 0.2, 0.4, 0.8, dan 1.0 mg/l. Dari masing-masing konsentrasi tersebut dipipet 63

4 sebanyak 10 ml. Kemudian ditambahkan 2 ml NaCl 30% dan 10 ml H 2 SO 4, diaduk kemudian dibiarkan hingga dingin. Sebanyak 0.5 ml reagen brusinasam sulfanilat ditambahkan, kemudian dipanaskan pada penangas air pada suhu 95 o C selama 20 menit, lalu didinginkan. Ukur intensitas warna yang timbul dengan spektrofotometer pada λ = 410 nm. Setelah itu dibuat kurva kalibrasi dari hubungan konsentrasi dan absorbansi larutan standar, kemudian ditentukan persamaan regresi liniernya. Abs y = 0.115x R² = ppm Gambar : Kurva Standar Nitrat 4. Untuk mengetahui kadar NO 3 pada sampel, sebanyak 10 ml sampel ditambahkan dengan 2 ml NaCl 30% dan 10 ml H 2 SO 4, diaduk kemudian dibiarkan hingga dingin. Sebanyak 0.5 ml reagen brusin-asam sulfanilat ditambahkan, kemudian dipanaskan pada penangas air pada suhu 95 o C selama 20 menit, lalu didinginkan. Ukur intensitas warna yang timbul dengan spektrofotometer pada λ = 410 nm. Kadar NO 3 pada sampel ditentukan dengan memasukkan nilai absorbansi sampel ke dalam persamaan regresi linier kurva kalibrasi. d. Analisis Ortofpsfat (APHA ed. 20 th 4500-P D, 1998) 1. Pembuatan larutan amonium molibdat: sebanyak 2.5 gram (NH 4 ) 6 MO 7 O 24.4H 2 O dilarutkan dalam 17.5 ml aquades. Sementara itu sebanyak 28 ml H 2 SO 4 diencerkan dalam 40 ml aquades. Kedua larutan dicampurkan dan dilartkan dengan aquades hingga volume 100 ml. 64

5 2. Pembuatan Larutan SnCl 2 : sebanyak 2.5 gram SnCl 2.2H 2 O dilarutkan dalam 100 ml gliserol/gliserin. 3. Sebelum melakukan analisis ortofosfat terlebih dahulu dibuat kurva kalibrasi dengan cara sebagai berikut. Larutan standar fosfat diencerkan hingga konsentrasi bervariasi dari mg/l PO 4. Dari masing-masing standar dipipet sebanyak 25 ml dan diukur intensitas warna biru yang terbentuk akibat pencampurannya dengan larutan amonium molibdat dan SnCl 2 pada panjang gelombang yang sama ( nm). Dibuat kurva kalibrasi antara konsentrasi dan absorbansi. Kemudian dapatkan persamaan regresi linier dari kurva tersebut. Kuva Standar Ortofosfat Absorbansi (Abs) Konsentrasi (ppm) y = 0.022x R² = Series1 4. Untuk mengetahui kadar ortofosfat pada sampel, sebanyak 25 ml sampel diambil kemudian ditambahkan 1 ml amonium molibdat serta (± 3 tetes) SnCl 2. Larutan kemudian dikocok hingga merata, kemudian didiamkan selama 10 menit. Warna biru yang terjadi diukur intensitasnya pada panjang gelombang nm. Kadar ortofosfat ditentukan dengan memasukkan nilai absorbansi hasil pengukuran sampel ke dalam persamaan linier kurva kalibrasi. e. Konsentrasi Sel Metode Total Soluble Solid (TSS) Milipore dengan ukuran pori-pori 0.45 µm terlebih dahulu dikeringkan pada oven C selama ± 30 menit. Kemudian ditimbang dan dicatat berat awal milipore (a). Pompa vakum dan wadah penyaring TSS kemudian dipasang 65

6 ke erlenmeyer penampung. Sisipkan milipore ke wadah penyaring TSS, kemudian pompa vakum dinyalakan. Sebanyak 25 ml sampel dimasukkan perlahan ke dalam wadah penyaring kemudian ditunggu hingga cairan tersaring seluruhnya. Milipore dengan endapan hasil saringan kemudian dikeringkan pada suhu o C selama ± 1 jam atau hingga berat konstan. Kemudian ditimbang dan dicatat berat akhir milipore (b). Konsentrasi sel kemudian dihitung dengan rumus sebagai berikut. f. Analisis TSS Metode Spektrofotometer Analisis TSS ini dilakukan dengan spektrofotometer HACH model DR Setelah power DR 2000 dihidupkan, kemudian dimasukkan nomor program (tertera pada cover DR 2000) untuk parameter Suspended Solid (mg/l). Panjang gelombang (λ) disesuaikan pada 810 nm. Aquades sebanyak ± 10 ml dimasukkan pada kuvet, kemudian dimasukkan ke dalam alat lalu ditutup dan ditekan tombol ZERO. Setelah itu aquades pada kuvet diganti dengan sampel yang akan diperiksa TSS nya, tekan READ/ENTER, lalu baca nilai TSS dalam mg/l pada layar. g. Kerapatan Sel (Metode Haemacytometer) Sebanyak 1 ml dari 10 ml kultur yang telah dicampur dengan 2 ml larutan preservatif Lugol, diambil menggunakan pipet Pasteur kemudian diletakkan ke dalam kamar hitung Improved Neubauer pada Haemacytometer. Sel dihitung dengan bantuan mikroskop pada perbesaran 100 x dengan alur hitung silang pada 9 buah kotak hitung 1/ ml. Sel yang dihitung adalah seluruh sel yang hidup, berwarna kehitaman, baik dalam bentuk uniseluler atau koloni. Data jumlah sel yang diperoleh dari hasil penghitungan jumlah sel menggunakan kamar hitung Improved Neubauer pada Haemacytometer, selanjutnya digunakan untuk menghitung kerapatan sel. 66

7 h. Analisis COD (Metode Titrasi FAS) 1. Pembuatan larutan K 2 Cr 2 O M: timbang gram K 2 Cr 2 O 7, kemudian dikeringkan pada suhu C selama 2 jam, setelah itu larutkan dengan aquades hingga volume 50 ml. tambhakan 16.7 ml H 2 SO 4 pekat dan 0.33 gram HgSO 4, lalu dilarutkan dengan aquades hingga volume total 100 ml. 2. Pembuatan reagen H 2 SO 4 : sebanyak gram Ag 2 SO 4 dilarutkan dalam 100 ml H 2 SO 4 pekat. 3. Indikator Ferroin: tersedia dalam bentuk yang sudah jadi 4. Larutan FAS 0.1 M: sebanyak 39.2 gram Fe(NH 3 ) 2 SO 4. 7H 2 O dilarutkan dalam aquades, kemudian ditambahkan dengan 20 ml H 2 SO 4 pekat. Dinginkan dan larutkan dengan aquades kembali hingga volume 1 liter. 5. Sebanyak 2.5 ml sampel dimasukkan ke dalam tabung COD mikro, kemudian ditambahkan 1.5 ml larutan K 2 Cr 2 O 7 dan 3.5 ml pereaksi H 2 SO 4 (asam COD). Setelah itu dipanaskan selama 2 jam pada suhu 148 o C. Setelah dingin, larutan dituang ke erlenmeyer 100 ml, kemudian ditambahkan dengan indikator ferroin 1 2 tetes. Larutan kemudian dititrasi dengan larutan Ferro Aluminium Sulfat (FAS) 0.1 M hingga warna kecoklatan. Proses diulangi pada blanko akuades. Perhitungan kadar COD dilakukan dengan rumus berikut. Dimana A adalah ml FAS untuk titrasi blanko, B adalah ml FAS untuk titrasi sampel, dan M adalah molaritas FAS. Sebelum digunakan untuk titrasi, larutan FAS perlu distandarisasi. Standarisasi dilakukan sama seperti langkah-langkah penentuan COD, namun sampelnya adalah akuades, serta tanpa adanya pemanasan. 67

8 Lampiran 2. Analisis Mikroalga 1. Kelimpahan Mikroalga Kelimpahan mikroalga diuji ole laboratorium produksi lingkungan departemen Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB. 2. Indeks Keragaman Indeks Shannom-Wiener digunakan untuk menentukan keanekaragaman fitoplankton dalam suatu komunitas. Persamaan indeks Shannom-Wiener (Odum, 1971). H = - P i ln P i H = indeks keragaman P i = n i /N N i = jumlah individu ke-i N = jumlah individu Kisaran nilai indeks keragaman dapat diklasifikasikan sebagai berikut: H < 2,3026 = rendah 2,3026 H 6,9078 = sedang H > 6,9078 = tinggi 3. Indeks Keseragaman Digunakan untuk mengetahui berapa besar kesamaan penyebaran jumlah individu pada tingkat komunitas. Formulasi indeks keseragaman adalah sebagai berikut (Odnum, 1971). E = H Hmax E = indeks keseragaman H max = nilai keragaman max (ln S) S = jumlah spesies Nilai indeks ini berkisar antara 0-1. Bila indeks keseragaman mendekati nol, maka ada beberapa jenis biota yang memiliki jumlah individu yang banyak, 68

9 sementara beberapa jenis biota lainnya sedikit. Jika mendekati satu, maka jumlah setiap spesies sama atau hampir sama. 4. Indeks Dominansi Indeks ini diperoleh dengan menggunakan formulasi Simpson (Odum, 1971). C = (P i ) 2 C = indeks dominansi P i = n i /N Nilai C berkisar 0-1, jika mendekati nol (C<0,5) maka tidak ada jenis fitoplankton yang mendominasi perairan dan jika mendekati satu atau (C>0,5) berarti ada jenis fitoplankton yang mendominasi perairan. Tabel. Hasil Perhitungan Analisis Mikroalga ln Kelimpahan N Organisme i /N (n i /N) -P i ln P i E 2 P i CYANOPHYCEAE Microcystis sp , ,4142 0, , EUGLENOPHYCEAE Euglena sp , ,9386 0, , Trachelomonas sp , ,6317 0, , CHOLOPHYCEAE Ankistrodesmus , ,731 0, , Dictyosphaerium sp ,1127-2,183 0, , Gloeocystis 266 0, ,23 0,028 0, Westella sp , ,3749 0, , Gloeotilla sp , ,5886 0, , Kirchneriella sp , ,0681 0,1427 0, Selenastrum sp , ,9934 0, , XANTHOHYCEAE Centritractus sp. 89 0, ,3249 0, , CRYPTOPHYCEAE Cryptomonas sp , ,2468 0, , DINOPHYCEAE Glenodinium sp , ,6317 0, , Jumlah ,87 0,73 0,206 69

10 Lampiran 3. Data Hasil Pengamatan Kultivasi Mikroalga Skala Kecil Limbah peternakan 75% : Air Danau LSI IPB25% Hari Suhu COD Nutrien (mg/l) TSS (mg/l) Kerapatan ph ºC (mg/l) N-NH₃ N-N0₃ N-Organik Total N Fosfor Millipore Spektrofotometer Sel (ind/ml) 0 26,5 7, ,73 4,88 15,01 22,62 11, ,8 7, , ,6 8, ,73 4,74 15,01 22,5 11, ,8 8, ,34 9,56 13,9 10, ,2 9, ,86 4,09 8,0 10, ,5 9, ,37 2,39 4,09 7,9 10, ,8 9, ,37 5,03 1,37 7,8 10, , ,37 3,33 1,37 6,1 10, , ,57 1,37 4,9 10, ,2 9, ,49 1,37 4,9 10,

11 Limbah peternakan 50% : Air Danau LSI IPB 50% hari suhu COD Nutrien (mg/l) TSS (mg/l) Kerapatan ph ºC (mg/l) NH₃ N-N0₃ N-Organik Total N Fosfor Millipore Spektrofotometer Sel (ind/ml) 0 26,5 7, ,46 4,34 6,83 16,63 10, ,6 8, , ,46 4,14 6,83 16,43 10, ,4 8, ,13 9,56 13,69 10, ,7 8, ,58 6,83 10,41 10, ,4 9, ,73 3,73 4,09 10,55 10, ,3 9, ,37 5,03 2,73 9,13 10, ,8 9, ,37 4,15 1,37 6,89 10, ,5 9, ,37 3,39 1,37 6,13 10, , ,36 1,37 4,73 10, ,4 9, ,10 1,37 5,47 10,

12 Lampiran 4. Data Kerapatan Sel Pada Media Sakla Kecil Tabel. Hasil Analisis Kerapatan Sel Pada Media Skala Kecil Kerapatan sel (Ind/ ml) Hari 75% Limbah (Bak I) 50% Limbah (Bak II)

13 Lampiran 5. Data TSS Pada Media Skala Kecil Tabel 4.5. Hasil Pengukuran TSS Pada Media Skala Kecil 75% Limbah (Bak I) 50% Limbah (Bak II) Hari TSS (mg/l) TSS (mg/l) Millipore Spektrofotometer Millipore Spektrofotometer

14 Lampiran 6. Data Hasil Pengukuran Suhu dan ph Media Kultivasi Tabel. Hasil Pengukuran Suhu dan ph media kultivasi Tanggal Hari Suhu ( C) ph 14 Juni ,5 7,8 16 Juni ,6 8,3 18 Juni ,0 8,5 20 Juni ,0 8,6 22 Juni ,1 9,5 24 Juni ,9 10,2 26 Juni ,0 9,6 28 Juni ,1 9,8 30 Juni ,1 9,5 02 Juli ,5 9,2 04 Juli ,5 9,8 6 Juli ,4 9,7 8 Juli ,3 9,4 Keterangan: : Pemanenan Mikroalga dan Penambahan Nutrien (Limbah cair peternakan) 74

15 Lampiran 7. Data Hasil Analisis Kadar Nitrogen Tabel. Hasil Analisis Kadar Nitrogen dalam Media Limbah Cair Peternakan Nitrogen (mg/l) Total Tanggal Hari N- organik N- NH₃ N- NO₃ N (mg/l) 14 Juni ,46 1,40 4,54 11,4 16 Juni ,73 1,12 4,35 8,20 18 Juni ,37 0,56 4,05 5,98 20 Juni ,37 0,56 3,86 5,79 22 Juni ,37 0,56 3,71 5,64 24 Juni ,37 0,56 3,69 5,62 26 Juni ,37 0,56 3,68 5,61 28 Juni ,37 0,56 3,74 5,67 30 Juni ,69 0,56 3,79 5,04 02 Juli ,73 2,24 4,02 7,99 04 Juli ,73 1,40 3,88 7,01 6 Juli ,73 1,12 3,38 6,23 8 Juli ,68 0,84 3,33 4,85 Keterangan: : Pemanenan Mikroalga dan Penambahan Nutrien (Limbah cair peternakan) 75

16 Lampiran 8. Data Hasil Analisis Kadar Ortofosfat Tabel : Hasil Pengujian Ortofosfat dalam Media Kultivasi Tanggal Hari Ulangan Kadar P1 P2 Ortofosfat 14 Juni ,36 10,47 10,42 16 Juni ,34 10,45 10,40 18 Juni ,30 10,43 10,37 20 Juni ,25 10,34 10,30 22 Juni ,22 10,26 10,24 24 Juni ,22 10,34 10,28 26 Juni ,14 10,02 10,08 28 Juni ,14 10,01 10,08 30 Juni ,93 9,93 9,93 02 Juli ,59 10,55 10,57 04 Juli ,35 10,43 10,39 6 Juli ,18 10,19 10,19 8 Juli ,13 10,16 10,15 Keterangan: : Pemanenan Mikroalga dan Penambahan Nutrien (Limbah cair peternakan) 76

17 Lampiran 9. Data Hasil Analisis COD Tabel: Hasil Pengujian Kadar Ortofosfat dalm Media Kultivasi Tanggal Hari Ulangan Kadar COD P I P II (mg/l) 14 Juni Juni Juni Juni Juni Juni Juni Juni Juni Juli Juli Juli Juli Keterangan: : Pemanenan Mikroalga dan Penambahan Nutrien (Limbah cair peternakan) 77

18 Lampiran 10. Data Hasil Analisis Penelitian Utama Tanggal Hari Suhu ( C) ph COD (mg/l) N- organik Nitrogen (mg/l) N- NH₃ N- NO₃ Total N (mg/l) Ortofosfat (mg/l) Kalium (mg/l) TSS (mg/l) Spektrofotometer Millipore Hemasitometer (ind/ml) 14 Juni 4,54 11, ,5 7, ,46 1,40 10, Juni 4,35 8, ,6 8, ,73 1,12 10, Juni 4,05 5, ,0 8, ,37 0,56 10, Juni 3,86 5, ,0 8, ,37 0,56 10, Juni 3,71 5, ,1 9, ,37 0,56 10, Juni 3,69 5, ,9 10, ,37 0,56 10, Juni 3,68 5, ,0 9, ,37 0,56 10, Juni 3,74 5, ,1 9, ,37 0,56 10, Juni 3,79 5, ,1 9, ,69 0,56 9, Juli ,5 9, ,73 2,24 4,02 7,99 10, Juli ,5 9, ,73 1,40 3,88 7,01 10, Juli ,4 9, ,73 1,12 3,38 6,23 10, Juli ,3 9, ,68 0,84 3,33 4,85 10,