Reduksi Logam Berat Cd(II) dan Cr(VI) pada Sistem Kontinu Menggunakan Phanerochaete chrysosporium yang Diradiasi Sinar Gamma

Tri Retno Dyah Larasati, Nana Mulyana, Nurmaya Arofah, Siska Permata Sari

Abstract


Limbah logam berat Cd(II) dan Cr (VI) terlarut bersifat toksik  dalam perairan akan meningkatkan jumlah ion logam di dalam air. Penelitian ini bertujuan menggunakan biomassa fungi untuk  menyerap  ion logam berat  Cd(II) dan Cr (VI) dalam jumlah signifikan. Mekanisme reduksi logam berat secara biosorpsi. Reduksi ion logam dengan sistem kontinu lebih efisien karena adanya kontak kontinu antara adsorben dan larutan. Perlakuan radiasi sinar gamma dosis rendah pada fungi Phanerochaete chrysosporium (P. chrysosporium ) menstimulasi peningkatan aktivitas enzim  sehingga ketahanan fungi terhadap ion logam berat  meningkat dan pengikatan logam menjadi besar. Fungi P. chrysosporium diradiasi sinar gamma dengan dosis : 0, 250, 500, 750 dan 1000 Gy. Parameter proses yang diamati meliputi pH dan viabilitas fungi. Biosorpsi logam Cd(II) dan Cr(IV) di dalam sistem kontinu terdiri dari : F0 (tanpa P. chrysosporium), F1 (P. chrysosporium 0 Gy) dan F2 (P. chrysosporium 750 Gy) dengan waktu retensi T1 = 3 jam, T2 = 6 jam, T3 = 9 jam dan T4 = 12 jam serta laju alir R1 = 32 ml/jam, R2 = 58 ml/jam dan R3 = 204 ml/jam. Biosorpsi menggunakan larutan awal mengandung masing-masing 50 ppm logam Cd(II) dan Cr(VI) dengan pH 5,5. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa biosorpsi logam Cd(II) dan Cr(VI) dalam sistem kontinu optimal pada perlakuan R3F2 dengan waktu retensi T4 = 12 jam yakni, memberikan serapan Cd sebesar 5,96 mg/g dan serapan Cr sebesar 1,07 mg/g.

 


Full Text:

PDF

References


Iqbal, M., Edyvean, R. G. J. (2010). Alginate Coated Loofa Sponge Discs For The Removal of Cadmium from Aqueous Solutions. Biotechnol. Lett, Vol. 26 : 165-169.

Slamet. (2012). Pengolahan Limbah Organik (Fenol) dan Logam Berat (Cr6+) Secara Simultan dengan Fotokatalis TiO2, ZnO-TiO2, dan CdS-TiO2, Universitas Indonesia. Jakarta. Makara, Teknologi. Vol. 9 (2) : 66-71.

Ramos, R.L. (2010). “Adsorption of Cadmium (II) from Aqueous Solution onto Activated Carbon” Journal of Hazardous Material Vol. 173 : 236-242.

Junior, L.M.B., E.P. Silvia, dan A.K.C. Lobato. (2003). Biosorption of Cadmium using the fungus Aspergillus niger.Braz.J.Chems. Eng. Vol. 20 (3) : 1-15.

Mohamad, E. (2012). Fitoremediasi Logam Berat Cd Pada Tanah Dengan Menggunakan Bayam Duri (Amaranthus spinosus L). Laporan Penelitian Pengembangan Iptek Dana PNBP Tahun Anggaran 2012 : Universitas Negeri Gorontalo; 13-28.

Veignie E, Rafin C, Woisel P, Cazier F. (2004). Preliminary evidence of the role of hydrogen peroxide in the degradation of benzo[a]pyrene by a non-white rot fungus Fusarium solani. Environ Pollut Vol.129 (1) : 1- 4.

Levin L.,A., Wiebke Z. , Guillermo F. M. , Valerie A. G., Michael D.T., Kevin M. B., Chris M., Joris M.G., Anthony E. R., (2003). Spatial heterogeneity of macrofauna at northern California methane seeps: influence of sulfide concentration and fluid flow, Mar Ecol Prog Ser. Vol. 265 : 123 –139.

Sumit, Pal., and Vimala.Y. (2012). Comparative Study On Bioremediation Of Chromium In Fortified Solutions By Viable, Biosorbent And Immobilised Cells Of Phanerochaete chrysosporium- MTCC787, Intern.Journ.of Microbiology Research, Vol. 4 (6) : 240 – 248.

Afify, E.M.R., Mohamed, A.A.E., Ghada, M.I dan Bassam, W.K. (2013). Stimulating of Biodegradation of Oxamyl Pesticide by Low Dose Gamma Irradiated Fungi. J Plant Pathol Microb. Vol.4 : 9 – 13.

Shatele, M.S,. (2009). Effect of Gamma Irradiation on Fungal Growth and Associated Pathogens. Research Journal of Enviromental Toxicology. Vol. 3(2) : 94-100.

Sreedhar, M., Chaturvedi, A., Aparna, M., Kumar, P.D., Singhai, R.K and Babu, V. (2013). Influence of - radiation Stress on Scavenging Enzyme Activity and Cell Ultra Structure in Groundnut (Arachis hypogaea L.). Applied Science Resource. Vol. 2 (4) : 35-44.

Mulyana, N., Tri, R.D.L, Thamzil, L., dan Anita, R. (2015). Delignifikasi Substrat Kayu Jati Putih Dengan Fungi Phenerochaete Chrysosporium Untuk Meningkatkan Serapan Pb dan Cd Di Dalam Medium Cair. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir. 447 - 454.

Malihe A., Habibollah Y. , Nader B., Ali Akbar Z. L.,Farshid G., Ali D., Mazyar S.,. (2008), Application of response surface methodology for optimization of lead biosorption in an aqueous solution by Aspergillus niger, Journal of Hazardous Materials,Vol.154 : 694–702.

Aksu Z. (2003). Biosorption of Chromium (VI) lonts by Mowital B30 H Resin Immobilized Activated Sludge in a Packed Bed: Prediction of Breakthrough Curves. Process Biochem.Vol. 38 (2) : 175-186.

Priyo, W., Untung, S., Harsoyo, Aris, M., dan Dwi, W. (2005). Pengaruh Pemaparan Sinar Gamma Isotop Cobalt-60 dosis 0,25–1 kgy Terhadap Daya Antagonistik Trichoderma harzianum pada Fusarium oxysporum. Berk.Penel.Hayati,Vol. 10 : 143-151.

Alka,T., Tulika, D., dan Bajpaib. (2008). Removal of Toxic As (V) Ions by Adsorption onto Alginate and Carboxymethyl Cellulose Beads. Journal of the Chinese Chemical Society, Vol. 55 : 952-96.

Paramsothy. (2012). Optimizing Hydrolysis/ Acidogenesis Anaerobic Reactor With The Application of Microbial Reaction Kinetic. University of Peradeniya. Tropical Agricultural Research Vol. 16 : 327-338.

Association of Official Analytical Chemist (AOAC). (2000). Official Method of Analysis.Vol. 4 : 5-15.

Saraswati, R.E., Husen dan Simanungkalit. (2007). Metode Analisis Biologi Tanah, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumber daya Lahan Pertanian.Yogyakarta, ISBN: 978-602-8039-055.Vol.x : 10-18.

Tamer, A., Sibel, T. (2006). Biosorption characteristics of Aspergillus flavus biomass for removal of Pb(II) and Cu(II) ions from an aqueous solution. Bioresource Technology, Vol. 97 : 1780–1787.

Gunam, I.B.W., Buda, K., dan Guna, I.M.Y.S. (2010). Pengaruh Perlakuan Delignifikasi Dengan Larutan NaOH dan Konsentrasi Substrat Jerami Padi Terhadap Produksi Enzim Selulase dari Aspergillus niger NRRL AIi, 264. Jurnal Biologi XIV. Vol. 1 : 55 – 61.

Salter, L., dan Hewitt, C. N. (1992). Ozone-hydrocarbon in plants. Photochemistry, Vol. 31 (4) : 4045-4050.

Aquino, S. (2012). Gamma Radiation. Intech Publisher ISBN 978-953-51-0316-5.171–179.

Borzuei, A., Kafi, M., Khazaei, Naseriyan, B., dan Majdabadi. (2010). Effect of gamma irradiation on germination and physiological aspect of wheat (Triticum aestivum L.) seedlings. Pak. J. Bot. Vol. 42 (4) : 2281-2290.

Lydia, A., Sjarief, S.H., Sutarmi, A dan Sudrajad, D. (2002). Pengaruh Kapang Iradiasi untuk Produksi Glukosa dari Tepung Sagu. Majalah BATAN, 27 : 25-34.

Gupta, R., Beg, Q.K, dan Lorenz, P. (2007). Bacterial Alkaline Proteases: Molecular Approaches and Industrial Applications. Appl. Microbiol And Biotechnol. Vol. 59 (1) : 15-32.

Tri Retno D.L, Nana Mulyana dan Dadang S,. (2012), Pembuatan Bahan Pembawa Berbasis Vermikompos untuk Inokulan Bakteri Rhizosfer Peningkat Pertumbuhan Tanaman”, Pros.Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Tekn. Nuklir,Pusat Tekn. Akselerator dan Proses Bahan. ISSN 0216-3126 : 201-207.

Tri, R.D.L.,Mulyana, N.,., Nurhasni dan Hasanah, U. (2016). Pengaruh Radiasi Gamma terhadap Kemampuan Degradasi Lignin Phanerochaete Chrysosporium dan Ganoderma lucidum, Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir Indonesia Vol. 17 (1) : 21-36.

Paillot, R., Robinson, C., Steward, K., Wright, N., Jourdan, T., Butcher, N., Heather, Z. & Waller, A. S. (2010). Contribution of each of four superantigens to Streptococcus equi -induced mitogenicity, gamma interferon synthesis, and immunity. Infect Immun.Vol. 78 : 1728–1739.

Nelson dan Suparjo. (2011). Penentuan Lama Fermentasi Kulit Buah Kakao dengan Phanerochaete Chrysosporium: Evaluasi Kualitas Nutrisi Secara Kimiawi. Laboratorium Makanan Ternak Fakultas Peternakan Universitas Jambi. AGRINAK, Vol. 1 (1) : 1-10.

Siswati, Nana, D., Tenti, I., dan Meliya, R. (2015). Biosorpsi logam berat mercuri (Hg) menggunakan biomassa Phanerochaete Chrysosporium. Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan. Vol. 1, (2) : 67-72.

Pacheco, Josue S., Monserrath S., dan Maria G.A.U. (2015). Ability of Phanerochaete Chrysosporium and Tramates versicolor to remove Zn2+, Cr3+, Pb2+ metal ions. Terra Lationamericana,Vol. 33 (3) : 190-198.

Joshi, P.K, Swarup, A, Maheshwari, S, Kumar, R, Singh, N. (2011). Bioremediation of heavy metals in liquid media through fungi isolated from contaminated sources. Indian J Microbiol, Vol. 51 : 482-487.

Huang, C.P. dan M. H. Wu. (2012). Chromium Removal by Carbon Adsorption. Jurnal Water Pollution Control Fedeartion,Vol.47(10) : 2437-2443.

Safaria, S., N. Idiawati dan T.A. Zaharah. (2013). Efektivitas Campur Enzim Selulse dari Aspergillus niger dan Trichoderma reesei Dalam Menghidrolisis Substrat Sabut Kelapa. JKK, Vol. 2 (1) : 46-51.

Mufrodi, Z. Widiastuti, N. Dan Kardika, R. C. (2008). Adsorpsi Zat Warna Tekstil dengan Menggunakan Abu Terbang (Fly Ash) untuk Variasi Massa Adsorben dan Suhu Operasi. Prosiding Seminar Nasional Teknoindustri, Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta:90-93.

Chen, G., Wen J.Z., Guang M, dan Jin ,H. (2011). Surface-modified Phanerochaete Chrysosporium as a biosorbent for Cr(VI)-contaminated wastewater. Journal of Hazardous Material. Vol. 186 : 2138-2143.

Javanbakht, V., Alavi S.A dan Zilouci, H. (2014). Mechanism Of Heavy Metal Removal Using Microorganisms As Biosorbent. Water Science and Technology.Vol. 69 :1775 – 1787.

Tangio, J.S. (2013). Adsorpsi Logam Timbal (Pb) dengan Menggunakan Biomassa Enceng Gondok (Eichhorniacrassipes). Jurnal Entropi. Vol. 3 (1) : 501-506.

Gurgel, V, Melo, J.C.P, Lena, J.C. (2009). Adsorption of chromium (VI) ion from aqueous solution by succinylated mercerized cellulose functionalized with quartenary ammonium groups. Bioresour. Techol. Vol. 100 : 3214-3220.

Xu, P, Guang M.Z, dan Lian, H. (2012). Adsorption of Pb(II) by iron oxide nanoparticel immobilized Phanerochaete Chrysosporium: Equilibrium, kinetic, thermodynamic and mechanisms analysis. Chemical Engineering Journal , Vol. 203 : 423-431.

Hebeish, Elnagar K.H., Helal, M.H., Ragab, M.S dan Shaaban, M.F. (2011). UV/O3 Preirradiated Cotton Fabric-Containing Chitin for Effective Removal Heavy Metals. Materials Sciences and Apllications. Vol. 5 (10) : 698 – 707.

Wang, M., Ling, X., Jing, P., dan Maolin, Z. (2009). Adsorption And Desorption of Sr(II) Ions In The Gels Based On Polysaccharide Derivates. Journal of Hazardous Material, Vol. 171 : 820-826.

Roosevelt D.S. Bezerra, Paulo R.S. Teixeira, dan Ana S.N.M. Teixeira. (2015). Cellulose – Fundamental Aspects and Current Trends. Intech, 93 -113.




DOI: http://dx.doi.org/10.29122/jtl.v19i1.1843

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.