BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. coco. Berikut data mortalitas uji pendahuluan: Jumlah Ikan (ekor)

Transkripsi

1 A. Hasil Penelitian BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 1. Uji Pendahuluan Variasi Kadar Limbah (% vol.) Uji pendahuluan dilakukan untuk memperoleh kadar ambang atas (LC jam) dan ambang bawah (LC 0-48) limbah cair nata de coco. Berikut data mortalitas uji pendahuluan: Tabel 3. Mortalitas Ikan Nila (O. niloticus) pada Hasil Uji Pendahuluan Limbah Cair Nata De Coco. Mortalitas Ikan Ulangan Rerata ke : Jam Jam Jam (%) Jumlah Ikan (ekor) Total Mortalitas (%) Kontrol (0,01) 10-1 (0,1) 10 0 (1) 10 1 (10) 10 2 (100) Sumber : Analisis Data Primer ,

2 Mortalitas (%) ,01 0, Kadar Limbah (% volume) Gambar 6. Grafik mortalitas ikan nila pada uji pendahuluan Berdasarkan hasil yang diperoleh maka ditentukan kadar ambang bawah (LC 0-48 jam) dan kadar ambang atas (LC jam) limbah cair nata de coco adalah 1% dan 10%. 2. Uji Definitif Uji definitif digunakan untuk menentukan nilai LC jam dan LC jam. Sukiya (1999: 17) menyatakan bahwa penentuan kadar uji definitif menggunakan Skala Duodoroff, berdasarkan perhitungan skala tersebut diperoleh kadar 1,58%; 2,52%; 4,01%; 6,38%; 7,95% dan 0% sebagai kontrol. Berikut data mortalitas uji toksisitas ikan nila : 37

3 Mortalitas (%) Variasi kadar limbah (% vol.) Tabel 4. Mortalitas Ikan Nila (O. niloticus) pada Hasil Uji Definitif Limbah Cair Nata De Coco. Ulangan Jumlah Mortalitas Ikan (Jam) Total Rerata Ke : Ikan Mortalitas (%) (ekor) (%) Kontrol (0,00) , , , , , Sumber : Analisis Data Primer ,58 2,52 4,01 6,38 7,95 Kadar Gambar 7. Grafik mortalitas ikan nila pada uji definitif Berdasarkan data yang diperoleh pada uji definitif diketahui bahwa semakin tinggi kadar limbah cair nata de coco maka semakin tinggi pula 38

4 mortalitas ikan nila yang terjadi. Analisis probit nilai LC jam dengan probability 0,5 menunjukkan 2,91x10-2 mg/l dan nilai probit LC jam dengan probability 0,5 menunjukkan 2,29x10-2 mg/l. Data mortalitas kemudian di uji univariat untuk mengetahui pengaruh beda nyata pada kadar, lama durasi (jam), serta kadar dan lama durasi (jam) limbah cair nata de coco. Berikut hasil uji analisis univariat : Tabel 5. Analisis Univariat Toksisitas Limbah Cair Nata De Coco Terhadap Mortalitas Ikan Nila Uji Antara Efek Subyek Variabel Terikat:Mortalitas Sumber Jenis Kuadrat Df Kuadrat Tengah F Sig. Model Yang Di Koreksi a Intercept E3.000 Kadar ** Jam ** Kadar * Jam ** Error Total Total Yang Di Koreksi a. R Kuadrat =,981 (Kuadrat R Yang Disesuaikan =,971) Keterangan : ** = berpengaruh nyata Sumber : Analisis Data Primer Hasil analisis uji univariat menunjukkan terdapat pengaruh nyata pada kadar, durasi (jam), serta kombinasi kadar dengan durasi (jam) limbah cair nata de coco (p < 0,05). Menurut Wirasuta dan Rasmaya (Saraswati, 2016: 22-23) bahwa faktor-faktor yang menentukan apakah suatu bahan memiliki potensi membahayakan atau aman bagi organisme 39

5 adalah hubungan antara konsentrasi bahan dan durasi pemaparannya terhadap organisme, sehingga dapat diketahui bahwa baik kadar, durasi perlakuan, kombinasi kadar dan durasi perlakuan berpengaruh terhadap mortalitas ikan nila. 3. Pengukuran Parameter Fisikokimia Limbah Cair Nata De Coco dan Air Perlakuan Hasil pengukuran parameter fisikokimia limbah cair nata de coco murni dan fisikokimia air berbagai perlakuan terhadap ikan nila dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 6. Hasil Pengukuran Fisikokimia Limbah Cair Nata De Coco Parameter Baku Mutu Hasil ph 6 9 (Permen LH No. 6 Tahun 2007) DO (mg/l) 3 (PP No. 8, 2001 : 484) COD (mg/l) 200 (Permen LH No. 6 Tahun 2007) BOD (mg/l) 100 (Permen LH No. 6 Tahun 2007) TSS (mg/l) 100 (Permen LH No. 6 Tahun 2007) Amonia 1 (mg/l) Pescod (Munawar Ali, 2011 : 13) Sumber : Laporan Hasil Uji BLK-Yogyakarta 3,49 0, , ,78 15,20 5,455 Hasil pengukuran fisikokimia limbah cair nata de coco menunjukkan bahwa limbah cair nata de coco tidak ada yang memenuhi baku mutu yang telah di tetapkan. 40

6 Tabel 7. Hasil Pengukuran Fisikokimia Limbah Cair Nata De Coco Setiap Perlakuan. Parameter Perlakuan Baku Kontrol A B C D E Mutu ph 7,36 6,78 5,12 4,19 4,35 3, DO (mg/l) 5,57 5,60 5,19 4,32 4,83 4, TSS (mg/l) Amonia (mg/l) 1,414 6,560 4,510 3,173 4,064 0,870 1 Sumber : Laporan Hasil Uji BLK-Yogyakarta Keterangan : A = konsentrasi 1,58% B = konsentrasi 2,52% C = konsentrasi 4,01% D = konsentrasi 6,38% E = konsentrasi 7,95% Hasil pengukuran parameter fisikokimia pada air perlakuan menunjukkan bahwa parameter ph yang aman hanya pada perlakuan kontrol dan kadar 1,58% saja, parameter DO masih dalam standar baku mutu, parameter TSS yang aman terdapat pada perlakuan kontrol, 1,58%, 2,52%, dan 6,38%. Hasil parameter amonia bebas yang masih dalam standar baku mutu yaitu pada perlakuan kontrol dan kadar 7,95%. Hasil pengukuran fisikokimia air limbah cair nata de coco di analisis regresi untuk memprediksi parameter fisikokimia mana yang paling berpengaruh terhadap mortalitas ikan nila. Berikut hasil analisis regresi fisikokimia limbah cair nata de coco : 41

7 Model Tabel 8. Uji Regresi Parameter Fisikokimia Limbah Cair Nata De Coco Terhadap Mortalitas Ikan Nila Koefisien a Unstandardized Coefficients Standardized Coefficients B Std. Error Beta t Sig. 1 (Constant) ph DO TSS Amonia_NH a. Dependent Variable: Kadar Case Number Std. Residual Diagnosis Casewise a Kadar Predicted Value Residual a. Dependent Variable: Kadar Persamaan analisis regresi diperoleh sebagai berikut Y = a + b 1 X 1 + b 2 X 2 + b 3 X 3 + b 4 X 4 Y = 1,320 + (-0,256)X 1 + (0,116)X 2 + (-0,001)X 3 + (-0,027)X 4 Y = 1,320 0,256X 1 + 0,116X 2-0,001X 3 0,027X 4 42

8 Keterangan : Y = Mortalitas a b 1 X 1 ;b 2 X 2 ;b 3 X 3 ;b 4 X 4 X 1 X 2 X 3 = Konstanta = Koefisien regresi = ph = DO = TSS X 4 = Amonia_NH 3 Hasil uji analisis regresi pada tabel koefisien di atas diketahui bahwa nilai mortalitas sebesar 1,320. Nilai mortalitas (Y) yang diprediksi pada tabel Diagnosis Casewise diketahui memiliki nilai residual yang telah terstandarisasi mendekati 0 yang artinya model regresi semakin baik dalam melakukan prediksi. Koefisien regresi variabel dibagi menjadi 2, yaitu koefisien bernilai positif dan koefisien bernilai negatif. Tanda positif atau negatif dari nilai koefisien regresi bukanlah menyatakan tanda aljabar, melainkan menyatakan arah hubungan atau menyatakan pengaruh variabel bebas X (ph, DO, TSS, amonia) terhadap variabel terikat Y (mortalitas). Nilai b yang positif menyatakan bahwa variabel bebas X berpengaruh positif terhadap nilai variabel terikat Y. Sementara itu, nilai b yang negatif menyatakan bahwa variabel bebas X berpengaruh negatif terhadap nilai variabel terikat Y. Dari ke-4 variabel yang diuji, koefisien yang bernilai 43

9 positif yaitu DO sedangkan koefisien yang bernilai negatif yaitu ph, TSS, dan amonia. Koefisien regresi variabel DO sebesar 0,116. Bila nilai variabel bebas DO naik 1%, maka nilai variabel mortalitas (Y) akan naik sebesar 0,116%. Sebaliknya bila nilai variabel bebas DO turun 1%, maka nilai variabel mortaitas (Y) akan turun sebesar 0,116%. Koefisien regresi variabel ph sebesar (-0,256), TSS sebesar (- 0,001), dan amonia sebesar (-0,027). Bila nilai variabel bebas ph naik 1%, maka nilai variabel mortalitas (Y) akan turun sebesar -0,256 unit, sebaliknya bila nilai variabel turun 1%, maka nilai variabel mortalitas (Y) akan naik sebesar -0,256%. Jika nilai variabel bebas TSS naik 1%, maka nilai variabel mortalitas (Y) akan turun sebesar -0,001%, sebaliknya bila nilai variabel turun 1%, maka nilai variabel mortalitas (Y) akan naik sebesar -0,001%. Bila nilai variabel bebas amonia naik 1%, maka nilai variabel mortalitas (Y) akan turun sebesar -0,027%, sebaliknya bila nilai variabel turun 1%, maka nilai variabel Y akan naik sebesar -0,027%. 44

10 4. Kerusakan Struktur Histologik Ginjal Ikan Nila Tabel 9. Persentase Kerusakan Sel pada Ginjal Ikan Nila Konsentrasi (% volume) Ulangan Kerusakan (%) Total Kerusakan Lisis Piknosis Karioreksis (%) 0 1 1,16 1,75 1,58 4,49 2 1,41 1,91 1,83 5,15 3 0,66 0,58 1,16 2,40 1,58 1 4,58 3,33 5,58 13,49 2 2,91 4,50 8,91 16,32 3 4,41 4,16 8,66 17,23 2,52 1 4,75 5,16 11,91 21,82 Sumber : Analisis Data Primer 2 4,58 4,08 9,58 18,24 Berdasarkan tabel 9, diketahui semakin besar konsentrasi limbah cair nata de coco maka semakin tinggi persentase kerusakan sel yang terjadi pada struktur ginjal ikan nila. Persentase kerusakan ginjal ikan nila diperoleh dari penjumlahan rata-rata lisis, piknosis, dan karoreksis yang terjadi pada sel. Tabel 10. Uji One Way Anova Persentase Kerusakan Terhadap Konsentrasi Limbah Cair Nata De Coco Total Kerusakan Antara Perlakuan ANOVA Jumlah Kuadrat df Kuadrat Tengah F Sig. (Kombinasi) Istilah Linier Tertimbang Deviasi Dalam Perlakuan Total

11 Duncan Subset for alpha = 0.05 Kadar N Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Sumber : Analisis Data Primer Berdasarkan hasil uji Anova yang telah dilakukan diketahui bahwa nilai probabilitas signifikansi sebesar 0,01. Nilai tersebut < 0,05 yang berarti kadar limbah cair nata de coco mempengaruhi kerusakan struktur ginjal ikan nila. Uji Duncan diketahui bahwa kadar yang paling berpengaruh adalah 2,52%. 46

12 a b Gambar 8. Preparat struktur histologik ginjal ikan nila perlakuan kontrol. Skala 50µm (1:50), perbesaran 400X, pewarnaan HE. Keterangan a: glomerulus; b: tubulus ginjal a d e b c Gambar 9. Struktur histologik ginjal ikan nila pada konsentrasi 1,58% ulangan ke-1. Skala 50µm (1:50), perbesaran 400X, pewarnaan HE. keterangan a: glomerulus; b: tubulus ginjal; c: lisis; d: piknosis; e: karioreksis. 47

13 e b a c d Gambar 10. Struktur histologik ginjal ikan nila pada konsentrasi 1,58% ulangan ke-2. Skala 50µm (1:50), perbesaran 400X, pewarnaan HE. Keterangan a: glomerulus; b: tubulus ginjal; c: lisis; d: piknosis; e: karioreksis. b a e c d Gambar 11. Struktur histologik ginjal ikan nila pada konsentrasi 1,58% ulangan ke-3. Skala 50µm (1:50), perbesaran 400X, pewarnaan HE. Keterangan a: glomerulus; b: tubulus ginjal; c: lisis; d: piknosis; e: karioreksis. 48

14 c d b a e Gambar 12. Struktur histologik ginjal ikan nila pada konsentrasi 2,52% ulangan ke-1. Skala 50µm (1:50), perbesaran 400X, pewarnaan HE. Keterangan a: glomerulus; b: tubulus ginjal; c: lisis; d: piknosis; e: karioreksis. a c b e d Gambar 13. Struktur histologik ginjal ikan nila pada konsentrasi 2,52% ulangan ke-2. Skala 50µm (1:50), perbesaran 400X, pewarnaan HE. Keterangan a: glomerulus; b: tubulus ginjal; c: lisis; d: piknosis; e: karioreksis. 49

15 c d Gambar 14. Struktur histologik ginjal ikan nila pada perlakuan 1,58% ulangan 1. Skala 20µm, perbesaran 1000X, pewarnaan HE. Keterangan c: lisis; d: piknosis d c e Gambar 15. Struktur histologik ginjal ikan nila pada perlakuan 1,58% ulangan 2. Skala 20µm, perbesaran 1000X, pewarnaan HE. Keterangan c: lisis; d: piknosis; e: karioreksis. 50

16 d e c Gambar 16. Struktur histologik ginjal ikan nila pada perlakuan 1,58% ulangan 3. Skala 20µm, perbesaran 1000X, pewarnaan HE. Keterangan c: lisis; d: piknosis; e: karioreksis. d b c e Gambar 15. Struktur histologik ginjal ikan nila pada perlakuan 2,52% ulangan 1. Skala 20µm, perbesaran 1000X, pewarnaan HE. Keterangan a: glomerulus; b: tubulus ginjal; c: lisis; d: piknosis; e: karioreksis. a 51

17 b c d Gambar 15. Struktur histologik ginjal ikan nila pada perlakuan 2,52% ulangan 2. Skala 20µm, perbesaran 1000X, pewarnaan HE. Keterangan b: tubulus ginjal; c: lisis; d: piknosis. B. Pembahasan Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh menunjukkan bahwa limbah cair nata de coco berpengaruh terhadap mortalitas dan struktur histologik ginjal ikan nila (O.niloticus). Semakin tinggi kadar limbah cair nata de coco maka semakin tinggi pula mortalitas ikan. Begitu pula dengan struktur histologik ginjal ikan nila, semakin tinggi kadar limbah cair nata de coco maka persentase kerusakan sel semakin tinggi. Loomis (1978: 22) menggolongkan toksisitas menjadi beberapa tingkatan. Penggolongan toksisitas ini berarti dalam pemaparan 96 jam, sebanyak 50% biota uji mengalami mortalitas dengan kadar toksik yang semakin sedikit maka tingkat daya racun akan semakin tinggi. Berikut tabel penggolongan tingkatan toksisitas : 52

18 Tabel 12. Penggolongan Toksisitas Berdasarkan Jumlah Besar Zat Kimia No. Penggolongan Toksisitas Dosis 1. Luar biasa toksik (1 mg/kg atau kurang) 2. Sangat toksik (1-50 mg/kg) 3. Cukup toksik ( mg/kg) 4. Sedikit toksik (0,5-5 mg/kg) 5. Praktiks tidak toksik (5-15 mg/kg) 6. Relatif kurang berbahaya (lebih daripada 15 mg/kg) Sumber : Loomis, 1978: 22 Hasil uji probit yang telah dilakukan diperoleh nilai LC jam limbah cair nata de coco sebesar 0,0229 mg/l. Dilihat dari penggolongan Loomis, nilai tersebut menunjukkan bahwa limbah cair nata de coco kurang dari 1 mg/kg sehingga dalam penggolongan Loomis termasuk dalam limbah yang luar biasa toksik. Kadar aman limbah cair nata de coco diperoleh dari 10% x LC jam. Berdasarkan perhitungan tersebut, maka diperoleh kadar aman sebesar 0,00291mg/L yang artinya nilai tersebut tidak mempengaruhi mortalitas ikan nila. Mortalitas ikan nila (O. niloticus) yang terjadi dikarenakan kualitas air yang buruk sehingga tidak memenuhi syarat hidup ikan nila. Kualitas air pada limbah cair nata de coco secara keseluruhan tidak memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan yang diketahui berdasarkan pengujian parameter fisikokimia limbah cair nata de coco. Hasil pengujian tersebut menunjukkan ph limbah bersifat asam, kadar DO yang sangat sedikit, kadar BOD dan COD yang tinggi, serta mengandung amonia (NH 3 ). Limbah cair nata de coco juga masih mengandung bahan organik seperti protein, karbohidrat, dan lemak. Bahan-bahan organik tersebut jika masuk ke perairan akan didekomposisi oleh mikroorganisme. Saat 53

19 medekomposisi bahan organik, mikroorganisme menggunakan O 2 yang ada di air. Semakin banyak bahan organik yang didekomposisi, maka semakin banyak pula O 2 yang digunakan. Hasil uji regresi menunjukkan bahwa parameter fisikokimia ph, DO, TSS, dan amonia diprediksi berpengaruh terhadap mortalitas ikan nila. Nilai ph yang aman bagi kelangsungan hidup ikan nila yaitu 6 9, DO sebesar 4-6 mg/l, TSS sebesar 100 mg/l, dan amonia sebesar 1 mg/l. Parameter DO dan TSS masih dalam kategori baku mutu tetapi untuk parameter ph dan amonia hampir seluruh nilainya telah melewati baku mutu. Kondisi ph yang rendah bersifat racun jika jumlah amonia banyak, sedangkan dengan kondisi ph tinggi hanya dengan jumlah amonia yang sedikit akan bersifat racun juga(tim MSP Himikan Unpad, 2015: 8). Meningkatnya kadar amonia secara tidak langsung mempengaruhi mortalitas karena amonia berbahaya untuk ikan dan merupakan pesaing oksigen (O 2 ) pada daya serap darah. Amonia pada kadar 0,45 mg/l sudah dapat menghambat pertumbuhan sampai 50% dan pada kadar 1 mg/l sudah dianggap tercemar (Umroh, 2007: 15-19). Keberadaan amonia di perairan akan mengurangi kadar oksigen terlarut karena amonia berasal dari pemecahan nitrogen organik (protein dan urea) dan nitrogen anorganik yang berasal dari dekomposisi mikroorganisme diperairan. Limbah cair nata de coco berdasarkan hasil uji masih mengandung bahan organik sehingga keberadaannya diperairan akan didekomposisi oleh mikroorganisme. Semakin tinggi intensitas 54

20 mikroorganisme mendekomposisi bahan organik maka semakin banyak oksigen yang dibutuhkan dan kadar amonia semakin meningkat yang berasal dari hasil dekomposisi tersebut. Banyaknya oksigen yang digunakan mikroorganisme mengurangi kebutuhan oksigen. Jika oksigen diperairan sedikit, akan menyebabkan kematian pada biota yang hidup di perairan tersebut. Asam asetat yang berlebihan masuk kedalam tubuh ikan menyebabkan terjadinya asidosis, yaitu suatu keadaan pada saat darah terlalu banyak mengandung asam dan sering menyebabkan menurunnya ph darah. Jika ph tubuh asam maka kadar O 2 dalam tubuh akan berkurang. Ion H + jika berikatan dengan hemoglobin menyebabkan perubahan struktur hemoglobin sehingga O 2 tidak dapat terikat dengan maksimal (Anonim, 2012: 8). Sementara itu, amonia di dalam tubuh dimetabolisme menjadi urea dan glutamin di hati. Ginjal memproduksi amonia melalui enzim glutaminase yang merubah glutamin menjadi glutamat, bikarbonat dan amonia. Amonia yang berasal dari ginjal dikeluarkan melalui urin dalam bentuk ion amonium (NH + 4 ) dan urea ataupun diserap kembali ke dalam tubuh yang dipengaruhi oleh ph tubuh (Hasan dan Abirianty, 2012: 2). Ginjal ikan berperan dalam menjaga keseimbangan kadar air dan garam. Ginjal terdiri dari jutaan nefron dimana satu unit nefron terdiri dari badan malphigi (kapsul bowman dan glomerulus) dan tubuli ginjal. Sisa zat eksresi dari hati akan dialirkan ke pembuluh darah dan masuk ke 55

21 nefron ginjal sehingga terjadi proses filtrasi, reabsorpsi, dan augmentasi. Proses filtrasi (penyaringan) terjadi di glomerulus lalu cairan di alirkan ke tubulus proximal. Zat-zat yang masih dibutuhkan oleh tubuh seperti air dan ion akan dikembalikan ke saluran sirkulatorik sedangkan zat yang tidak dibutuhkan (urin) akan dikeluarkan melalui korpus renalis (Sukiya, 2001 :15). Zat toksik dan zat sampah yang terlalu banyak dalam tubuh menyebabkan ginjal tidak dapat bekerja dengan baik. Zat-zat tersebut menyebabkan sel-sel pada ginjal mengalami nekrosis. Nekrosis merupakan kerusakan sel yang disebabkan oleh infeksi akut dan bersifat permanen (irreversible). Inti sel yang terinfeksi akan mengalami penyusutan (piknosis), terfragmentasi (karioreksis), dan akhirnya akan hilang (lisis). Kerusakan sel yang terjadi karena limbah cair nata de coco yang mengandung asam asetat dan amonia. Amonia masuk kedalam tubuh ikan nila dalam bentuk molekul NH 3 kemudian berdifusi ke jaringan. Masuknya amonia (NH 3 ) menyebabkan gangguan pada sel. Sel yang mengalami gangguan dan tidak mampu beradaptasi selanjutnya mengalami cedera atau infeksi. Infeksi yang terjadi terus-menerus akhirnya menyebabkan kematian sel (Lutfiani, 2016: 8). 56