pengaruh komposisi substrat steel slag … · baja di indonesia yang semakin meningkat dari tahun...
TRANSCRIPT
PENGARUH KOMPOSISI SUBSTRAT STEEL SLAG
TERHADAP KANDUNGAN LOGAM AIR LAUT
ASYANTO
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBER DAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Berbagai
Komposisi Substrat Steel Slag terhadap Kandungan Logam Air Laut adalah benar
karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di
bagian akhir skripsi ini.
Bogor, April 2014
Asyanto
NIM C24090072
ABSTRAK
ASYANTO. Pengaruh Komposisi Substrat Steel Slag terhadap Kandungan Logam
Air Laut. Dibimbing oleh SIGID HARIYADI dan MAJARIANA KRISANTI.
Steel Slag adalah produk sampingan dari produksi baja. Dikarenakan jumlah
produksinya terus meningkat per tahun, maka perlu dilakukan pemanfaatan
kembali agar bernilai guna. Berdasarkan PP No 85 Tahun 1999 yang
menggolongkan steel slag dalam limbah B3 menjadi kendala dalam
pemanfaatannya. Penelitian ini bertujuan untuk mengukur tingkat perubahan
kandungan beberapa logam pada air laut dalam akuarium pemeliharaan kerang
hijau dengan menggunakan perlakuan perbedaan campuran steel slag dengan pasir
dan lama waktu pemaparan. Penelitian dilakukan pada tanggal 12 Maret-02 Mei
2012. Penelitian ini menggunakan 6 komposisi steel slag yang berbeda, yaitu: A=
100%, B=80%, C=60%, D=40%, E=20%, dan F=0%. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa adanya perlakuan perbedaan komposisi steel slag pada
substrat memberikan perbedaan konsentrasi logam Fe dan Cu secara signifikan
pada air laut (P<0.05), tetapi tidak berbeda signifikan untuk logam Al, Zn dan Ca
(P>0.05). Sedangkan untuk perlakuan lama waktu pemaparan menunjukkan ada
penurunan logam Fe dan peningkatan logam Al, Cu, dan Ca secara signifikan
pada air laut (P<0.05). Namun demikian, konsentrasi logam beracun dan mineral
esensial yang terukur masih berada di bawah nilai baku mutu yang ditetapkan oleh
pemerintah. Selain itu, komposisi steel slag 40% (v/v) menunjukkan hasil yang
paling baik dibandingkan campuran yang lain.
Kata kunci: Logam beracun, Mineral esensial, Pemanfaatan kembali, Steel slag
ABSTRACT
ASYANTO. Effect ofSteel Slag Substrate Composition on Seawater Metals
Content. Supervised by SIGID HARIYADI and MAJARIANA KRISANTI
Steel slag is a by-product of steel production. Because the amount of slag
produced is increasing every year, there is growing need to reusing this material.
Reusing process is difficult because according to Government Regulation No 85
year 1999 that classified slag as harmful and toxic material. In this study, the
concentration change of metals on seawater in the green mussel aquariums with
different steel slag mixture ratios and exposure time was observed. The research
was conducted in March 12-May 02, 2012, with six different mixture ratios of steel
slag and sand. The results showed that the mixture ratios have significantly different
on Fe and Cu concentration in seawater (P<0.05), but insignificantly different on Al,
Zn, and Ca (P>0.05). Whereas, exposure time gave significantly results on Fe
decreased and Al, Cu, and Ca increased concentration in seawater (P<0.05). All of
toxic metals and essential minerals that was detected still below the environmental
standard. Furthermore, steel slag with mixture ratio of 40% (v/v) is the best mixture
among the others.
Keywords: Essential minerals, Reusing, Steel slag, Toxic metals
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan
pada
Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan
PENGARUH KOMPOSISI SUBSTRAT STEEL SLAG
TERHADAP KANDUNGAN LOGAM AIR LAUT
ASYANTO
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBER DAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Pengaruh Komposisi Substrat Steel Slag terhadap Kandungan
Logam Air Laut
Nama : Asyanto
NIM : C24090072
Disetujui oleh
Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc
Pembimbing I
Dr Majariana Krisanti, SPi MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir M. Mukhlis Kamal, MSc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2012 ini ialah
kualitas air, dengan judul Pengaruh Komposisi Substrat Steel Slag terhadap
Kandungan Logam Air Laut.
Pada kesempatan ini Penulis mengucapkan terima kasih kepada Institut
Pertanian Bogor yang telah memberikan kesempatan kepada Penulis untuk
menempuh pendidikan. Permata Bank Syariah yang telah memberikan beasiswa
pendidikan. Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc dan Dr Majariana Krisanti, SPi MSi selaku
dosen pembimbing skripsi serta Dr Ir Niken Tunjung Murti Pratiwi, MSi dan Dr Ir
Ario Damar, MSi selaku Komisi Pendidikan S1 dan dosen penguji atas saran yang
diberikan. Ucapan terima kasih juga ditunjukkan kepada Dr Ir Rahmat Kurnia,
MSc atas saran yang telah diberikan. Di samping itu, Ungkapan terima kasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya juga disampaikan kepada Bapak, Ibu, kakak
serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Selain itu, Penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh dosen MSP
terutama Ali Mashar, SPi MSi yang telah menjadi pembimbing akademik selama
ini. Staf Tata Usaha MSP yang telah banyak membantu dalam kelancaran belajar
di MSP, teman-teman MSP 46 ( Fatkurrohman, Achmad Syarifuddin, Panji
Arfianto, Dede Rahmat, Rahmat Santoso, Rio Dwi Biantara, Adam Wiradisastra,
Fajar Sidik, Kusnanto, Iqra, Dudi, Aziz, Nana, Putri, Devi, Ginnamaria, Conny,
Pia, Tamimi, Ananda, Viska, Novita dan Dian) dan yang tidak bisa saya sebutkan
namanya satu demi satu; teman-teman satu penelitian slag (Tyas, Gilang, Niken,
Allsay, Kak Reza Zulmi, Kak Dede, dan Kak Agus). Semoga pertemanan dan
kebersamaan yang telah terjalin selama ini bisa tetap utuh hingga akhir hayat kita.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, April 2014
Asyanto
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 Latar Belakang .................................................................................................... 1 Perumusan Masalah ............................................................................................. 2 Tujuan Penelitian ................................................................................................. 3 Manfaat Penelitian ............................................................................................... 3
METODE ................................................................................................................ 3 Waktu dan Tempat .............................................................................................. 3 Rancangan Percobaan .......................................................................................... 4 Prosedur Percobaan ............................................................................................. 5 Analisis Laboratorium ......................................................................................... 5
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................... 6 Hasil ..................................................................................................................... 6
Parameter kualitas air harian ............................................................................ 6 Logam beracun ................................................................................................ 7 Mineral esensial ............................................................................................... 8
Pembahasan ....................................................................................................... 11
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 14 Kesimpulan ........................................................................................................ 14 Saran .................................................................................................................. 14
PERSANTUNAN ................................................................................................. 14 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 14 LAMPIRAN .......................................................................................................... 17 RIWAYAT HIDUP ............................................................................................... 23
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Persentase volume slag dan pasir 4 Tabel 2 Parameter air laut yang dianalisis 6 Tabel 3 Rentang nilai hasil pengamatan harian parameter fisika kimia air
laut selama percobaan (n=52) 6 Tabel 4 Perubahan kandungan logam Al, Zn, Fe, Cu dan Ca terlarut
dalam air laut 12
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Diagram alir perumusan masalah 3 Gambar2 Desain akuarium 5 Gambar 3 Konsentrasi logam Al terhadap perlakuan rasio steel slag dan
lama waktu penelitian. Garis vertikal menunjukkan standar deviasi
dari 3 kali ulangan. ( ) H0, ( ) H1, ( ) H40. 7 Gambar 4 Konsentrasi logam Zn terhadap perlakuan rasio steel slag dan
lama waktu penelitian. Garis vertikal diatas tiap balok menunjukkan
standar deviasi dari 3 kali ulangan. ( ) H0, ( ) H1, ( ) H40. 8 Gambar 5 Konsentrasi logam Fe terhadap perlakuan rasio steel slag dan
lama waktu penelitian. Garis vertikal diatas balok menunjukkan
standar deviasi dari 3 kali ulangan. ( ) H0, ( ) H1, ( ) H40. 9 Gambar 6 Konsentrasi logam Cu terhadap perlakuan rasio steel slag dan
lama waktu penelitian. Garis vertikal diatas balok menunjukkan
standar deviasi dari 3 kali ulangan. ( ) H0, ( ) H1, ( ) H40. 10 Gambar 7 Konsentrasi logam Ca terhadap perlakuan rasio steel slag dan
lama waktu penelitian. Garis vertikal diatas balok menunjukkan
standar deviasi dari 3 kali ulangan. ( ) H0, ( ) H1, ( ) H40. 11
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Kandungan bahan-bahan kimia pada steel slag yang
digunakan 18 Lampiran 2 Nilai baku mutu kualitas air laut 18 Lampiran 3 Tabel sidik ragam perlakuan persentase steel slag dan waktu
dari logam Al, Zn, Fe, Cu dan Ca 18
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Steel slag merupakan produk sampingan yang terbentuk dari proses
produksi baja. Steel slag terdiri atas blast furnace iron slag (BFS), basic oxygen
furnace (BOF) slag dan electric arc furnace (EAF) slag (Asaoka & Yamamoto
2009; Wintenborn & Green 1998). Tiga jenis steel slag ini dibedakan berdasarkan
proses pembentukannya. Blast furnace slag terbentuk ketika proses konversi bijih
besi (iron ore) menjadi besi spon (pig iron) (Asaoka & Yamamoto 2009),
converter slag atau BOF slag terbentuk ketika besi diproduksi dengan converter,
dan EAF slag terbentuk melalui adanya penambahan scrap besi ke dalam EAF
(Manso et al. 2004).
Menurut Gomes & Pinto (2006), steel slag dianggap sebagai produk
sampingan yang bernilai. Menurut Anigstein (2001); Motz & Geisler (2001) dan
Suwarno (2010), steel slag dapat digunakan sebagai bahan pengeras jalan, bahan
campuran semen, bahan bangunan, dan bahan tambahan untuk meningkatkan
kualitas kesuburan tanah. Meskipun memiliki kegunaan dan manfaat yang banyak,
usaha pemanfaatan kembali steel slag di Indonesia sebagai bahan yang bernilai
guna masih terbentur dengan adanya Peraturan Pemerintah No. 85 Tahun 1999
yang menggolongkan steel slag kedalam limbah B3. Indonesia memiliki potensi
untuk dapat memanfaatkan steel slag yang diproduksi dalam negeri untuk
berbagai keperluan seperti yang telah disebutkan. Tanpa adanya proses daur ulang
(recycle), sumberdaya steel slag akan terbuang secara percuma. Menurut Liu et al.
2011, pembuangan steel slag dalam jumlah besar ke alam tanpa adanya
pemanfaatan dapat mengakibatkan polusi, penghamburan sumber daya, bahkan
menyebabkan terjadinya kerusakan ekologi.
Menurut data yang dikeluarkan oleh Depperin (2008), Indonesia memiliki
sumber daya steel slag yang sangat melimpah. Hal ini dapat terlihat dari produksi
baja di Indonesia yang semakin meningkat dari tahun ke tahun. Baja yang
diproduksi di Indonesia ± 4 juta ton setiap tahunnya (Depperin 2008). Total
produksi steel slag di Indonesia mencapai 5.4×105 ton per tahun dengan rincian
sebanyak 2.4×105 ton diproduksi oleh PT Krakatau Steel dan sisanya sebesar
3.0×105 ton diproduksi oleh pabrik-pabrik lain, seperti PT Gunung Garuda, PT
Ispatindo, dan PT Master Steel (Suwarno 2010).
Steel slag memiliki komposisi utama bahan anorganik yang terdiri atas Fe,
S, P, Pb, Zn, Sr, ZrO2, Cr2O3, FeO, C, CaO, SiO2, Al2O3, MgO, TiO2, K2O, MnO,
dan Na2O (Asaoka & Yamamoto 2009; Korkusuz et al. 2007; IMP 2006; Kim et
al. 2012). Masing-masing unsur yang ditemukan pada steel slag memiliki
pengaruh yang berbeda-beda terhadap biota perairan. Berdasarkan pengaruhnya
terhadap biota perairan, unsur-unsur penyusun steel slag dibedakan menjadi dua
unsur utama, yaitu logam yang sifatnya beracun (As, Hg, Pb, Cd, Al) dan mineral
esensial (Ca, Fe, K, Na, P, Si, Se, Mg, Cu, Zn, Mn, Cr, Ni dan Mo) (Asano et al.
2002; Batista et al. 2012). Duffus (2002) menganjurkan agar tidak menggunakan
istilah logam berat dalam mengklasifikasikan logam-logam ini, karena logam
berat adalah suatu istilah yang tidak berarti dan tidak diakui oleh International
Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC).
2
Salah satu dampak lingkungan paling signifikan ketika menangani dan
mendaur ulang steel slag adalah terlepasnya bahan-bahan anorganik saat terpapar
secara langsung oleh tanah, air hujan atau air permukaan dan air laut secara terus-
menerus (Miller & Donahue 1995). Logam yang terkandung di dalam limbah baja
dikhawatirkan akan terlepas ke lingkungan perairan, karena dengan adanya
interaksi dengan air laut logam-logam tersebut akan terlepas (leached out),
sehingga dikhawatirkan bisa menyebabkan terjadinya perubahan kualitas air laut.
Air laut merupakan bahan pencuci alami yang ada di alam. Air laut memiliki
komposisi utama berupa ion-ion seperti Klorida (Cl-), Sodium(Na
+), Sulfat
(SO42+
), Magnesium (Mg2+
), Kalsium (Ca2+
), Potassium (K+), Bikarbonat (HCO3
-),
Bromida (Br-), Borate (H2BO3
-) dan Strontium (Sr
2+) (Al Fozan and Malik 2008;
Millero et al. 2008).
Penggunaan steel slag sebagai substrat dasar buatan belum pernah
dilakukan sebelumnya di Indonesia, sedangkan penggunaan steel slag dari jenis
BFS untuk remediasi sedimen pantai telah dilakukan oleh Asaoka & Yamamoto
(2009). Mohammed et al. (2012) telah menggunakan steel slag sebagai substrat
untuk rehabilitasi karang. Hasil penelitian itu menyatakan bahwa steel slag dari
jenis EAF tidak berdampak negatif terhadap pertumbuhan beberapa jenis karang,
seperti Acropora, Stylophora, Favia, Favites, Goniastera, dan Turbinaria.
Meskipun demikian, belum dilakukan penelitian serupa yang membahas tentang
pengaruh komposisi steel slag terhadap kandungan logam dan mineral di air laut.
Oleh karena itu, melalui penelitian “Pengaruh Komposisi Substrat Steel Slag
terhadap Kandungan Logam Air Laut” penulis ingin menguji steel slag
terhadap perubahan sifat lingkungan air laut yang menjadi objek penelitian.
Perumusan Masalah
Steel slag memiliki manfaat dan potensi yang besar, sehingga bahan ini
menarik untuk dikaji. Akan tetapi, dengan adanya Peraturan Pemerintah No. 85
Tahun 1999 yang menggolongkan steel slag ke dalam limbah B3, menjadi
kendala untuk pemanfaatan bahan ini. Meskipun demikian, negara-negara di
Eropa, Amerika dan Jepang tidak menggolongkan steel slag sebagai limbah
berbahaya. Negara-negara ini telah menggunakan steel slag untuk material
bangunan baik di darat maupun di laut.
Steel slag yang masuk ke dalam perairan dikhawatirkan akan memberikan
dampak negatif terhadap lingkungan perairan. Masuknya steel slag secara
berlebih ke dalam air laut diduga akan meningkatkan kandungan logam-logam
yang terlarut di dalam air laut, seperti Fe, Cu, Cr, Zn, Ca, dan Al sehingga
mempengaruhi keseimbangan unsur-unsur mineral air laut (Gambar 1). Akan
tetapi, belum diketahui secara pasti dampak dari steel slag terhadap kualitas air
laut. Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, timbul suatu permasalahan
yang akan dikaji dalam skripsi ini. Permasalahan itu adalah:
1. Pengaruh bahan steel slag terhadap kondisi fisika-kimia air laut
2. Campuran bahan steel slag yang paling baik digunakan sebagai substrat dasar
buatan sehingga status kualitas air laut tidak berubah.
3
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini untuk mengukur perubahan kandungan beberapa
logam pada air laut yang dipaparkan pada komposisi steel slag dan lama waktu
pemaparan yang berbeda.
Manfaat Penelitian
Hasil dari penelitian ini memberikan informasi dan gambaran mengenai
perubahan kondisi lingkungan air laut yang disebabkan oleh adanya interaksi
antara steel slag dengan air laut.
Gambar 1 Diagram alir perumusan masalah
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan pada tanggal 12 Maret-2 Mei 2012. Kegiatan
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Eksperimental, bagian Produktivitas dan
Lingkungan Perairan (Proling), Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan,
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
4
Analisis kandungan logam air laut dilakukan di Laboratorium Produktivitas
dan Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan,
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan yaitu rancangan faktorial.
Rancangan ini terdiri atas 2 faktor, yaitu komposisi steel slag dan waktu (Matjik
and Sumertajaya 2000). Perlakuan komposisi steel slag dibagi lagi kedalam 6 seri,
yaitu seri A, B, C, D, E, dan F. Perlakuan waktu dibagi menjadi awal dan akhir
pengamatan. Masing-masing perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali,
lihat Tabel 1 dan Gambar 2. Total akuarium yang digunakan sebanyak 18
akuarium dengan biota kerang hijau masing-masing sebanyak 14 ekor/akuarium.
Model yang digunakan yaitu rancangan Dua Faktor dengan 3 kali ulangan.
Hasil pengukuran konsentrasi logam dan mineral pada air laut kemudian
dilakukan analisis sidik ragam yang mengacu pada Matjik and Sumertajaya
(2000). Apabila hasil sidik ragam menunjukkan hasil yang berbeda maka
dilakukan uji lanjut menggunakan uji Tukey, untuk mengetahui tingkat perbedaan
antarperlakuan. Bentuk umum dari model linier aditif dari rancangan ini menurut
Matjik and Sumertajaya (2000); Navidi (2006) adalah:
Yijk = µ + αi + βj+ (αβ)ij + εijk
Yijk merepresentasikan nilai akumulasi logam/mineral yang diamati pada faktor
komposisi steel slag taraf ke-i faktor waktu taraf ke-j dan ulangan ke-k, (µ, αi, βj)
merupakan komponen aditif dari rataan, pengaruh utama faktor komposisi steel
slag dan pengaruh utama faktor waktu, (αβ)ij merupakan komponen interaksi dari
faktor komposisi steel slag dan faktor waktu sedangkan εijk merupakan pengaruh
acak yang menyebar normal (0, σ2). Dalam melakukan analisis data, perangkat
lunak yang digunakan, yaitu Microsoft Excel 2010 dan Minitab 16 trial version.
Tabel 1 Persentase volume slag dan pasir
Seri
Akuarium % Volume Slag % Volume Pasir
Volume Slag
(Liter)
Volume Pasir
(Liter)
A 100 0 1.80 0
B 80 20 1.44 0.36
C 60 40 1.08 0.72
D 40 60 0.72 1.08
E 20 80 0.36 1.44
F 0 100 0 1.80
*Persentase slag yang dipakai dihitung berdasarkan volume substrat slag 100%
5
Prosedur Percobaan
Pertama, akuarium sebanyak 18 buah yang dilengkapi dengan sistem
aerasi dan filtrasi dipersiapkan. Akuarium yang digunakan berdimensi (60x30x30)
cm. Setiap akuarium diberikan label huruf untuk menandakan perbedaan
perlakuan steel slag. Pemberian label pada masing-masing akuarium dilakukan
secara acak, lihat Gambar 2. Setelah itu, substrat berupa pasir dan slag
dimasukkan kedalam tiap-tiap akuarium yang disesuaikan dengan nomor label
dengan ketebalan ± 1 cm.
Kedua, Air laut sebanyak 27 liter dimasukkan ke dalam tiap-tiap akuarium
dan diberikan aerasi. Setelah itu, biota kerang hijau yang memiliki ukuran relatif
seragam dimasukkan kedalam 18 akuarium masing-masing sebanyak 14 ekor.
Ketiga, parameter kualitas air seperti DO, pH, suhu dan salinitas diukur
secara harian setiap pagi hari. DO dan suhu diukur menggunakan DO meter (nst
= 0.1 mg/L), pH diukur menggunakan pH meter (nst = 0.01), dan salinitas diukur
menggunakan refraktometer (nst = 1 ppm) seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2.
Kondisi media dipertahankan pada kisaran suhu berkisar 24-31ºC dengan AC (Air
Conditioner), oksigen terlarut >5 mg L-1
, pH berkisar antara 7.8-8.5 dan salinitas
antara 21-24 ppt. Untuk menjaga kestabilan salinitas akibat penguapan, dilakukan
pengenceran dengan cara menambahkan air tawar setinggi volume air yang hilang.
Keempat, pada hari ke-1 (awal) dan hari ke-40 (akhir) masa percobaan
dilakukan pengambilan air sampel sebanyak 500 mL pada setiap akuarium untuk
diakukan analisis kandungan logam, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2. Air
laut dalam akuarium yang berkurang kemudian diisi kembali dengan air laut dari
bak penampungan.
Gambar 2 Desain akuarium
Analisis Laboratorium
Metode analisis kandungan logam yang dilakukan mengacu pada APHA
(2005). Jenis logam-logam yang dianalisis bisa dilihat pada (Tabel 2). Tidak
semua jenis logam yang terdapat pada steel slag dilakukan analisis laboratorium,
6
karena berdasarkan analisis kandungan bahan kimia pada steel slag (Lampiran 1),
hanya beberapa jenis logam beracun dan logam esensial saja yang berhasil
terdeteksi.
Tabel 2 Parameter air laut yang dianalisis
Parameter Satuan Alat ukur pH - pH meter (pH-208)
Suhu °C DO meter (LUTRON) DO-5510 ketelitian 0,1
mg L-1
)
Salinitas ‰ Refraktometer (Atago S/mill-e(0-100‰))
DO mg L-1
DO meter (LUTRON) DO-5510 ketelitian 0,1
mg L-1
)
Al (Aluminium) mg L-1
AAS*
Fe (Besi) mg L-1
AAS*
Ca (Kalsium) mg L-1
AAS*
Cu (Tembaga) mg L-1
AAS*
Zn (Seng) mg L-1
AAS*
Cr (Khromium heksavalen) mg L-1
AAS*
Sumber: APHA (2005). (*)AAS = Atomic Absorption Spectrophotomet
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Parameter kualitas air harian
Data hasil pengukuran parameter fisika-kimia air laut disajikan pada Tabel
3. Nilai-nilai yang disajikan merupakan nilai rentang serta nilai rata-rata dan
standar deviasi selama percobaan dari pertengahan bulan Maret hingga awal bulan
Mei 2012.
Tabel 3 Rentang nilai hasil pengamatan harian parameter fisika kimia air laut
selama percobaan(n=52)
Parameter Satuan Steel Slag (%)
0 20 40 60 80 100
Suhu °C 21.1-25.4 21.3-25.6 21.4-25.5 21.5-25.6 21.1-25.7 21.3-25.6
(24.2±0.8) (24.3±0.8) (24.3±0.8) (24.2±0.8) (24.3±0.8) (24.3±0.8)
Salinitas ppt 32-38 32-38 32-38 32-38 31-39 28-38
(34.4±1.2) (34.5±1.1) (34.3±1.2) (34.6±1.2) (34.8±1.4) (33.7±1.8)
pH - 7.09-8.79 7.40-8.70 7.07-8.70 7.18-8.84 7.56-8.94 7.75-9.04
(7.9±0.2) (8.1±0.2) (8.1±0.2) (8.1±0.3) (8.2±0.3) (8.2±0.3)
DO mg L-1 4.7-7.3 4.8-7.0 4.8-7.3 4.7-7.3 4.2-7.3 4.8-7.4
(6.1±0.4) (6.1±0.4) (6.0±0.4) (6.0±0.5) (6.1±0.4) (6.1±0.4)
Angka dalam tanda kurung ( ) pada tabel menunjukkan nilai rata-rata dan standar deviasi (SD)
7
Dari Tabel 3, terlihat bahwa nilai untuk masing-masing parameter pada
setiap perlakuan tidak begitu berbeda. Nilai baku mutu dari parameter-parameter
kualitas air laut disajikan pada Lampiran 4. Jika dibandingkan dengan nilai baku
mutu yang ada, nilai-nilai parameter kualitas air laut dapat dikatakan dalam
kondisi yang masih baik karena masih berada pada kisaran nilai baku mutunya,
sehingga memungkinkan bagi biota perairan untuk tetap hidup.
Logam beracun
Hasil pengukuran logam Al (Alumunium) selama percobaan bisa dilihat
pada Gambar 3. Hasil pengukuran kandungan logam Al pada awal dengan akhir
percobaan sangatlah berbeda nyata (P≈0.00, α=0.05), (Lampiran 3). Pada awal
percobaan, hampir semua perlakuan rasio steel slag diperoleh hasil <0.005 mg L-1
.
Hanya perlakuan 0% pada awal percobaan memberikan hasil yang lebih besar dari
nilai batas deteksi alat yaitu sebesar 0.028±0.02 (SD) mg L-1
. Hasil pengukuran
logam Al di akhir percobaan, pada setiap komposisi steel slag diperoleh
konsentrasi Al dalam air laut yang berbeda-beda (P<0.05, α=0.05). Meskipun
menunjukkan hasil pengukuran yang berbeda-beda pada masing-masing perlakuan,
akan tetapi berdasarkan uji Tukey perbedaan itu tidaklah signifikan. Dengan kata
lain, perbedaan perlakuan konsentrasi steel slag tidak mempengaruhi kandungan
logam Al terlarut dalam air laut. Selain itu, semua nilai kandungan logam Al
terlarut dalam air laut yang terukur masih berada jauh dibawah nilai baku
mutunya (Lampiran 4). Hasil pengukuran logam Al terendah diperoleh pada
komposisi steel slag 100% dibandingkan dengan perlakuan yang lain, baik di awal
maupun di akhir percobaan. Hasil ini juga menunjukkan bahwa kanduangan
logam Al terlarut setelah diberikan perlakuan mengalami penurunan dibandingkan
dengan kandungan logam Al pada air laut sebelum diberikan perlakuan steel slag.
Gambar 3 Konsentrasi logam Al terhadap perlakuan rasio steel slag dan lama
waktu penelitian. Garis vertikal menunjukkan standar deviasi dari 3
kali ulangan. ( ) H0, ( ) H1, ( ) H40
8
Mineral esensial
Hasil pengujian dari sampel air laut diketahui bahwa logam Chromium (Cr)
tidak terdeteksi dikarenakan jumlahnya kurang dari batas deteksi alat yakni
sebesar <0.001 mg L-1
. Hal ini menunjukkan bahwa tidak ada perubahan
kandungan logam Cr dalam air laut baik sebelum maupun setelah pemberian steel
slag. Nilai ini juga berada di bawah nilai yang telah ditetapkan oleh kementrian
lingkungan hidup RI. Dapat disimpulkan bahwa perlakuan steel slag tidak
berpengaruh terhadap konsentrasi logam Cr dalam air laut.
Gambar 4 memperlihatkan adanya perbedaan konsentrasi logam Seng (Zn)
pada masing-masing perlakuan. Nilai tertinggi konsentrasi logam Zn diperoleh di
awal pengamatan pada rasio steel slag 20% sebesar 0.019±0.005 (SD) mg L-1
,
sedangkan hasil pengukuran terendah sebesar 0.007±0.004 (SD) mg L-1
diperoleh
di akhir pengamatan pada rasio 20%. Akan tetapi, berdasarkan hasil uji ANOVA
dengan taraf 5% (Lampiran 3), perbedaan konsentrasi logam Zn antar perlakuan
tidaklah signifikan (P>0.05, α=0.05). Hasil ini juga menunjukkan bahwa
kanduangan logam Zn terlarut setelah diberikan perlakuan mengalami penurunan
dibandingkan dengan kandungan logam Zn pada air laut sebelum diberikan
perlakuan steel slag. Selain itu, semua hasil pengukuran kandungan logam Zn
dalam air laut menunjukkan hasil yang berada jauh di bawah nilai baku mutu yang
ditetapkan oleh kementrian lingkungan hidup RI (Lampiran 4).
Gambar 4 Konsentrasi logam Zn terhadap perlakuan rasio steel slag dan lama
waktu penelitian. Garis vertikal diatas tiap balok menunjukkan standar
deviasi dari 3 kali ulangan. ( ) H0, ( ) H1, ( ) H40
Hasil pengukuran kandungan logam Besi (Fe) dalam sampel air laut selama
percobaan disajikan pada Gambar 5. Nilai kandungan logam Fe pada air laut
dengan rasio steel slag 80% dan 100% memperlihatkan hasil pengukuran yang
lebih tinggi dibandingkan perlakuan yang lain. Nilai pengukuran logam Fe dalam
air laut tertinggi yaitu 0.073±0.029 (SD) mg L-1
di awal masa percobaan yang
terdapat pada perlakuan rasio steel slag 80%, sedangkan nilai terendah yang
9
terukur sebesar 0.007±0.004 (SD) mg L-1
pada rasio steel slag 20% di akhir masa
percobaan. Hasil uji ANOVA pada taraf 5% (Lampiran 3) menunjukkan bahwa
perbedaan rasio steel slag sangat berpengaruh nyata terhadap konsentrasi logam
Fe dalam air laut (P≈0.00). Hal yang sama juga ditunjukkan oleh perlakuan waktu
yang menunjukkan terjadinya penurunan konsentrasi Fe secara signifikan pada
akhir masa percobaan (P<0.05). Jika kita bandingkan hasil pengukuran kandungan
logam Fe dalam air laut dengan nilai baku mutu yang dikeluarkan oleh kementrian
lingkungan hidup RI, kandungan logam Fe masih berada di bawah nilai baku
mutu yang ditetapkan (Lampiran 4).
Gambar 5 Konsentrasi logam Fe terhadap perlakuan rasio steel slag dan lama
waktu penelitian. Garis vertikal dia atas balok menunjukkan standar
deviasi dari 3 kali ulangan. ( ) H0, ( ) H1, ( ) H40
Hasil pengukuran logam Tembaga (Cu) dalam air laut selama percobaan
disajikan pada (Gambar 6). Hasil pengukuran konsentrasi logam Cu dalam air laut
pada awal percobaan tidak menunjukkan perubahan antar perlakuan rasio steel
slag. Logam Cu memperlihatkan adanya perbedaan antar perlakuan rasio steel
slag dengan rata-rata hasil pengukuran terbesar terdapat pada komposisi steel slag
20% sebesar 0.009±0.001 (SD) mg L-1
pada akhir percobaan. Hasil pengukuran
kandungan logam Cu dalam air laut terendah terdapat pada perlakuan steel slag
60% dan 100% yaitu masing-masing sebesar <0.005 mg L-1
atau berada di bawah
nilai batas deteksi alat. Baik itu rasio steel slag maupun lama waktu pengamatan
keduanya menunjukkan perbedaan hasil pengukuran kandungan logam Cu dalam
air laut yang signifikan (P≈0.00) (Lampiran 5). Dari semua pengukuran, hanya
konsentrasi Cu pada perlakuan steel slag 0% dan 20% di akhir percobaan yang
menunjukkan hasil sedikit diatas nilai baku mutu yang ditetapkan oleh kementrian
lingkungan hidup RI (Lampiran 4). Hasil ini menunjukkan telah terjadi peristiwa
penyerapan kandungan logam Cu dalam air laut selama percobaan yang
disebabkan oleh pemberian steel slag ke dalam air laut.
10
Gambar 6 Konsentrasi logam Cu terhadap perlakuan rasio steel slag dan lama
waktu penelitian. Garis vertikal di atas balok menunjukkan standar
deviasi dari 3 kali ulangan. ( ) H0, ( ) H1, ( ) H40
Hasil pengukuran kandungan logam Kalsium (Ca) di dalam air laut uji
selama percobaan disajikan pada (Gambar 7). Tampak terjadi perbedaan jumlah
konsentrasi di dalam sampel air laut baik antar perlakuan rasio steel slag maupun
terhadap lamanya waktu percobaan. Nilai hasil pengukuran kandungan logam Ca
dalam air laut uji tertinggi pada awal percobaan diperoleh pada rasio steel slag
60% sebesar 0.516±0.276 (SD) mg L-1
. Hasil pengukuran terendah pada awal
percobaan diperoleh pada rasio steel slag 0% sebesar 0.217±0.168 (SD) mg L-1
.
Pada akhir percobaan, nilai pengukuran kandungan logam Ca tertinggi dalam air
laut uji terdapat pada rasio steel slag 80% sebesar 3.4±1.3 (SD) mg L-1
.
Sedangkan hasil pengukuran terendah pada akhir masa percobaan diperoleh pada
persentase steel slag 0% sebesar 1.916±0.574 (SD) mg L-1
. Berdasarkan hasil uji
ANOVA dengan taraf uji 5% (Lampiran 3) menunjukkan bahwa lamanya waktu
pengamatan memberikan hasil yang berbeda signifikan terhadap perubahan
konsentrasi logam Ca di dalam air laut uji (P≈0.00), sedangkan perbedaan rasio
steel slag tidak menunjukkan perbedaan signifikan pada rata-rata kandungan
logam Ca dalam air laut uji (P>0.05). Dapat disimpulkan bahwa lamanya waktu
pengamatan mempengaruhi kandungan logam Ca dalam air laut. Sedangkan
perbedaan persentase steel slag tidak berpengaruh terhadap konsentrasi logam Ca
dalam air laut. Selain itu, dari hasil ini diketahui bahwa steel slag tampaknya juga
melepaskan logam Ca ke dalam air laut. Hal ini ditunjukkan oleh tingginya hasil
pengukuran logam Ca yang terdapat pada air laut dengan rasio steel slag 80% dan
100%.
11
Gambar 7 Konsentrasi logam Ca terhadap perlakuan rasio steel slag dan lama
waktu penelitian. Garis vertikal di atas balok menunjukkan standar
deviasi dari 3 kali ulangan. ( ) H0, ( ) H1, ( ) H40
Pembahasan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan bahwa steel slag yang
diujicobakan ternyata melepaskan logam Fe dan Ca ke dalam air laut serta
menyerap logam Al, Cu, dan Zn dari air laut. Hal ini dapat diketahui berdasarkan
hasil uji laboratorium terhadap air laut yang digunakan sebagai media percobaan
baik di awal maupun di akhir percobaan. Fenomena terlepasnya kandungan logam
dan mineral dalam steel slag ke dalam air laut ini sesuai dengan dugaan awal
bahwa steel slag akan melepaskan kandungan logam dan mineralnya melalui
proses kimiawi dan fisika ke dalam air laut. Meskipun demikian, besarnya
kandungan logam dan mineral yang terlepas kedalam air laut menunjukkan hasil
yang berbeda-beda.
Logam beracun yang ditemukan dalam percobaan ini berupa logam Al.
Logam Al memberikan pengaruh pada biota perairan berupa kematian apabila
terpapar dalam jumlah yang berlebih (lethal dosis). Khan et al. (2008) mencatat
bahwa kematian ikan terjadi saat terpapar dengan Al pada konsentrasi 0.5 mmol
L-1
. Perbedaan konsentrasi logam Al secara signifikan yang terdeteksi antara awal
dan akhir masa percobaan pada semua perlakuan steel slag menunjukkan bahwa
logam Al yang dilepaskan oleh steel slag berlangsung secara terus-menerus dari
awal hingga akhir masa percobaan. Hal ini ditunjukkan oleh nilai delta
konsentrasi yang bernilai positif Tabel 4. Meskipun demikian konsentrasi logam
Al terlarut masih berada di bawah nilai baku mutunya, sehingga air laut uji masih
aman untuk kehidupan biota uji kerang hijau (Perna viridis). Perbedaan perlakuan
rasio steel slag tidak mempengaruhi jumlah konsentrasi logam Al yang terlarut di
dalam air laut. Hasil ini berbeda dengan dugaan awal bahwa semakin tinggi rasio
steel slag maka konsentrasi logam Al terlarut akan semakin meningkat. Hal ini
dikarenakan Al pada steel slag berada pada fase kristal yang stabil (Gomes &
12
Pinto 2006), sehingga banyak sedikitnya jumlah steel slag tidak akan berpengaruh.
Selain itu, pada awal masa percobaan steel slag dengan komposisi 0%
memberikan hasil pengukuran Al yang lebih tinggi dari komposisi yang lain. Hal
ini diduga karena pada rasio steel slag 0% saat dilakukan pengukuran memiliki
nilai pH lebih rendah dibandingkan yang lainnya, sehingga meningkatkan nilai
potensial redoks (Eh). Nozoe et al. (1999); Ponnamperuma et al. (1967) in Khan
et al. (2008) menyatakan bahwa peningkatan nilai pH akan menurunkan nilai
potensial redoks (Eh).
Logam Zn yang terukur tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan
antar perlakuan waktu dan perlakuan steel slag. Artinya bahwa adanya perlakuan
steel slag dan lamanya waktu pengamatan tidak memberikan pengaruh yang
begitu besar terhadap perubahan konsentrasi logam Zn terlarut. Hal ini
ditunjukkan oleh hasil sidik ragam (Lampiran 4) dan nilai delta konsentrasi logam
Zn yang kecil di dalam air laut baik antar perlakuan waktu dan juga rasio steel
slag (Lampiran 3). Konsentrasi Zn pada perlakuan steel slag 40% yang relatif
lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan yang lain diduga disebabkan oleh
rendahnya reaksi redoks di dalam media percobaan. Hal ini terkait juga dengan
pH air laut selama percobaan yang cenderung tinggi, sehingga menurunkan daya
larut logam (Gomes & Pinto 2006). Selain itu, nilai logam Zn yang terukur juga
masih berada di bawah batas toleransi logam Zn yang diperbolehkan.
Perlakuan rasio steel slag dan lamanya waktu percobaan memberikan
pengaruh yang signifikan terhadap logam Fe terlarut. Nilai delta konsentrasi Tabel
4 menunjukkan hasil negatif yang berarti telah terjadi penurunan konsentrasi Fe
terlarut di akhir masa percobaan. Hal ini diperkirakan disebabkan karena adanya
penyerapan logam Fe oleh steel slag. Hasil pengukuran logam Fe yang lebih
rendah pada rasio 20% dan 40% menunjukkan bahwa campuran ini lebih stabil
dibandingkan dengan yang lainnya. Selain itu, selama masa percobaan
berlangsung terjadi peristiwa perkaratan pada permukaan steel slag. Hal ini
menunjukkan bahwa steel slag yang diujikan bereaksi dengan air laut yang
mengakibatkan terbentuknya lapisan Besi(III)-oksida (Fe2O3) pada permukaan
steel slag, sehingga menghalangi laju pelepasan Fe ke air laut. Menurut Gomes &
Pinto (2006), kelarutan logam Fe dipengaruhi oleh pH dasar dan fase kristal yang
stabil.
Tabel 4 Perubahan kandungan logam Al, Zn, Fe, Cu dan Ca terlarut dalam air laut
Logam
∆Konsentrasi
Persentase Steel Slag (%)
0 20 40 60 80 100
Fe -0.020 -0.006 -0.010 -0.022 -0.033 -0.001
Zn -0.001 -0.012 0.000 0.003 0.006 0.002
Al 0.016 0.053 0.033 0.058 0.027 0.008
Cu 0.005 0.005 0.001 0.000 0.001 0.000
Ca 1.699 2.082 1.560 1.852 3.106 2.230 ∆ Konsentrasi = konsentrasi akhir – konsentrasi awal. Tanda positif (+) menunjukkan telah terjadi
peningkatan konsentrasi, sedangkan tanda negatif (-) menunjukan telah terjadi penurunan
konsentrasi
13
Perbedaan konsentrasi logam Cu terlarut yang signifikan ditunjukkan oleh
faktor rasio steel slag. Rasio 40%, 60%, 80%, dan 100% steel slag menunjukkan
nilai yang lebih rendah dibandingkan dengan rasio 0% dan 20%. Konsentrasi
logam Cu dalam air laut pada komposisi steel slag 0% dan 20% yang lebih tinggi
diduga disebabkan karena pH yang lebih rendah yang menyebabkan tingginya
reaksi redoks dibandingkan pada komposisi steel slag yang lain. Hal ini senada
dengan hasil yang dilaporkan oleh Gomes & Pinto (2006). Hal ini juga
menunjukkan bahwa logam Cu dalam air laut telah diserap oleh steel slag yang
digunakan dalam penelitian, sehingga nilai Cu yang terukur akan semakin rendah
pada rasio 100%.
Meningkatnya kandungan logam Ca terlarut disebakan oleh faktor
lamanya waktu percobaan, sedangkan rasio steel slag tidak memberikan pengaruh
yang nyata. Hal ini disebabkan karena logam Ca yang terdapat sebagai penyusun
steel slag terlepas dari steel slag dari waktu ke waktu dan masuk ke dalam air laut.
Nilai Ca yang tinggi yang terukur pada air laut uji disebabkan karena selain air
laut tersusun dari Ca itu sendiri juga karena adanya masukan logam Ca dari steel
slag. Meskipun nilai Ca yang terukur tinggi, akan tetapi jenis logam ini relatif
tidak berbahaya bagi biota kerang hijau. Karena Ca sendiri dibutuhkan oleh
kerang hijau sebagai material penyusun cangkang.
Perlakuan rasio steel slag 0% pada hasil pengukuran menunjukkan adanya
kandungan logam Al, Zn, Fe, Cu, dan Ca dalam air laut. Karena perlakuan 0%
tidak menggunakan bahan steel slag sama sekali, seharusnya di dalam air laut
logam-logam ini tidak ada. Keberadaan logam-logam ini pada air laut diduga
berasal dari air laut itu sendiri dan pasir yang digunakan dalam penelitian. Seperti
yang telah ditunjukkan pada pengamatan H0 yang memberikan hasil pengukuran
logam Al, Zn, Fe, Cu, dan Ca dalam air laut. Hal inilah yang memungkinkan bagi
logam-logam tersebut untuk bisa terdeteksi pada awal dan di akhir waktu
percobaan.
Perlakuan rasio steel slag 40% relatif lebih stabil dibandingkan dengan
perlakuan persentase steel slag lainnya. Logam Al, Fe, Zn, Cu, dan Ca yang
terukur pada perlakuan steel slag 40 % memberikan hasil pengukuran yang tidak
terlalu besar dan juga tidak terlalu kecil dibandingkan dengan perlakuan
persentase steel slag lainnya. Hal ini dikarenakan pada persentase steel slag 40%
unsur kimia penyusunya berada pada kondisi yang setimbang sehingga tidak
terlalu bereaksi dengan air laut.
Secara keseluruhan, steel slag yang digolongkan ke dalam limbah B3 oleh
PP No 85 tahun 1999 yang diujikan dalam penelitian ini menunjukkan korelasi
positif terhadap kandungan logam Al, Fe, Cr, Cu, Zn, dan Ca dalam air laut.
Namun, konsentrasinya masih berada di bawah batas baku mutu yang ditetapkan
oleh Kepmen LH No 51 tahun 2004. Sehingga steel slag termasuk produk
sampingan yang tidak berbahaya bagi biota perairan. Beberapa hasil studi tentang
steel slag menunjukkan bahwa steel slag memang tidak berbahaya. Gomes &
Pinto (2006) menyatakan bahwa pelepasan logam berat pada slag ke perairan
tidak bersifat kontinu tetapi intermiten dan Tossavainen & Forssberg (1999)
menyebutkan laju pelepasan logam berat pada slag lebih rendah dibanding batuan
alami yang digunakan sebagai bahan material pembuatan jalan. Adanya hasil
penelitian ini diharapkan steel slag dapat dimanfaatkan lebih leluasa sehingga
dapat dimanfaatkan sebagai material substrat transplantasi karang.
14
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Perlakuan perbedaan komposisi steel slag pada substrat memberikan
perbedaan konsentrasi logam Fe dan Cu secara signifikan pada air laut (P<0.05),
tetapi tidak demikian untuk logam Al, Zn dan Ca (P>0.05). Pada perlakuan lama
waktu pemaparan menunjukkan adanya penurunan logam Fe dan peningkatan
logam Al, Cu, dan Ca secara signifikan pada air laut (P<0.05). Namun,
konsentrasi logam beracun dan mineral esensial yang terukur masih berada di
bawah nilai baku mutu yang ditetapkan oleh pemerintah. Logam Fe dan Ca
merupakan logam-logam yang paling responsif terhadap perlakuan rasio steel slag
dibandingan dengan logam Cu, Zn dan Al. Selain itu, diantara perlakuan
komposisi steel slag 0%, 20%, 60%, 80%, dan 100%, komposisi steel slag 40%
(v/v) menunjukkan hasil yang paling baik.
Saran
Mengingat bahwa lama waktu pemaparan dapat meningkatkan kandungan
logam Al, Cu, dan Ca di dalam air laut, maka perlu dilakukan penelitian yang
mengkaji seberapa lama dan seberapa besar terjadinya peningkatan logam-logam
Al, Cu, dan Ca bila digunakan sebagai substrat transplantasi karang.
PERSANTUNAN
Penelitian ini merupakan bagian penelitian kerjasama antara Departemen
MSP-FPIK-IPB dengan PKSPL-LPPM-IPB yang dibiayai oleh Perusahaan Rist
Posco, Korea.
DAFTAR PUSTAKA
Anigstein R. 2001. Potential Recycling of Scrap Metal from Nuclear Facilities,
Vol.1, Part I, United States Environmental Protection Agency, Raleigh,
USA. p 4-1/4-30.
Al-Fozan SA, Malik AU. 2008. Effect of seawater level on corrosion behavior of
different alloys. J Desalination. 228: 61-67. doi:10.1016/j.dsal.2007.08.007.
[APHA] American Public Health Association. 2005. Standard methods for
examination of water and waste water, 21st edition. Washington DC. p 3000
– 4500.
Asano R, Suzuki K, Otsuka T, Otsuka M, Sakurai H. 2002. Consentrations of
Toxic Metals and Essential Minerals in the Mane Hair of Healthy Racing
Horses and Their Relations to Age. J. Vet. Med. Sci. 64(7): 607-610.
Asaoka S, Yamamoto T. 2004. Blast furnace slag can effectively remediate
coastal marine sediments affected by organic enrichment. Marine Pollution
Bulletin. 60: 573–578.doi:10.1016/j.marpolbul.2009.11.007.
15
Batista BL, Nacano LR, De Freitas R, De Olievera-Souza C, Barbosa F. 2012.
Determination of Essential (Ca, Fe, I, K, Mo) and Toxics Elements (Hg, Pb)
in Brazilian Rice Grains and Estimation of Reference Daily Intake. J Foods
and Nutrition Sciences. 3: 129-134. doi:10.4236/fns.2012.31019.
Damar A, Wardiatno Y, Kustiriyah, Kamal MM, Krisanti M, Ayu IP, Yusran H.
2013. Effect of steelmaking slag on aquatic biota. In prep.
[Depperin] Departemen Perindustrian (ID). 2008. Strategi memperkuat industri
baja nasional. Media Industri, No. 2: 7-10.
Duffus JH. 2002. “Heavy Metals”- A Meaningless Terms (IUPAC Technical
Report. J Pure Apll. Chem. 74(5): pp. 793-807.
Effendi H. 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta: Kanasius.
Gomes JF, Pinto CG. 2006. Leaching of Heavy Metals from Steelmaking Slags. J
Revista De Metalurgia. 42(6): 409-416. ISSN: 0034-8570.
[IMP] Institute of Materials Processing (US). 2006. Final report: verification of
steelmaking slag iron content. Michigan Technological University [Internet].
[Diunduh 2013 Mei 21]: 50-51. URL http://www.chem.mtu.edu/asisc/
completed_projects/Verification_of_Steelm aking.html
[Kepmen LH] Kementrian Lingkungan Hidup.2004. Keputusan Menteri
Lingkungan Hidup Nomor 51 Tahun 2004 tentang Baku Mutu Air Laut.
Jakarta (ID): KepmenLH
Khan HR, Khabir SM, Bhuiyan MMA, Blume H-P, Oki Y, Adachi T. 2008.
Reclamation of Badarkhali hot spot of acid sulfate soil in relation to rice
production by basic slag and aggregate size treatments under modified
plain-ridge-ditch techniques. J Soil Science and Plant Nutrition. 54: 574-
586. doi: 10.1111/j.1747-0765.2008.00263.x
Kim SW, Lee YJ, Kim KH. 2012. Bond behavior of RC beams with Electric Arc
Furnace Oxidizing Slag Aggregates. JAABE Vol.11 No.2. p 359-366.
Korkusuz EA, Beklioglu M, Demirer GN. 2007. Use of blast furnace granulated
slag as a substrate in vertical flow reed beds: Field application. Journal of
Bioresource Technology. 98: 2089-2101.doi:10.1016/j.biortech.2006.08.027.
Liu C, Zha K, Chen D. 2011. Possibility of concrete prepared with steel slag as
fine and coarse aggregates: A preliminary study. Procedia Engineering. 24:
412-416.doi: 10.1016/j.proeng.2011.11.2667.
Manso JM, Gonzalez JJ dan Polanco JA. 2004. Electric arc furnace in concrete.
Journal of materials in Civil Engineering, ASCE. 16(6): p 639-645.
Mattjik AA, Sumertajaya M. 2000. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS
dan Minitab. Bogor (ID): IPB Press.
Miller R, Donahue R. 1995. Soil in our environment, 7th
edition. Prentice Hall.
London, United Kingdom. p 230-235.
Millero FJ, Feistel R, Wright DG, McDougall TJ. 2008. The composition of
standard seawater and the definition of the reference-composition salinity
scale. J Deep Sea Research I 55: 50-72. doi: 10.1016/j.sdr.2007.10.001.
Mohammed TA, Hamed AA, Habib NF, Ezz El-Arab MA, El-Moselhy KHM.
2012. Coral rehabilitation using steel slag as a substrate. International
Journl of Environmental Protection, IJEP. Vol 2: 1-5.
Motz H, Geiseler J. 2001. Products of steel slags an opportunity to save natural
resources. Journal of Waste Management. 21: 285-293.PII:S0956053X(00)
00102-1.
16
Navidi, William Cyrus. 2006. Statistics for engineers and scientists 1st ed. New
York:McGraw-Hill. p 689-707.
[PP] Pemerintah Republik Indonesia. 1999. Peraturan Pemerintah Republik
Indonesia Nomor 85 Tahun 1999 tentang Pengelolaan Limbah Bahan
Beracun dan Berbahaya. Jakarta (ID): PP
Suwarno. 2010. Pemanfaatan Steel Slag Indonesia di bidang pertanian. J Tanah
Lingk, 12(1):36-42.
Tossavainen M, Forssberg E. 1999. The potential leachability from natural road
construction materials. J Sci Total Environ. 239: 31-47.
Wintenborn JL, Green JJ. 1998. Steelmaking slag: a safe and valuable product.
National Slag Association. Washington DC. Collier, Shannon, Rill & Scott,
PLLC. p 1-20.
17
LAMPIRAN
18
Lampiran 1 Kandungan bahan-bahan kimia pada steel slag yang digunakan
Logam Konsentrasi (%)
Fe Total 32.8
FeO 24.4
Fe2O3 19.80
CaO 26.5
SiO2 13.10
Al2O3 4.34
K2O 0.097
Na2O 0.26
MgO 5.71
MnO 3.54
Cu 0.004
Zn 0.014
Cr 0.048
Pb tt
Cd tt
P2O5 2.11
Keteranagan: - Contoh dianalisis dari bahan kering (100-105)oC kecuali FeO
tt : tidak terdeteksi
Sumber: Damar et. al (2013)
Lampiran 2 Nilai baku mutu kualitas air laut
Parameter Baku Mutu (mg L-1
)
Ca Tidak ada
Fe 0.01*
Al 0.1**
Zn 0.05**
Cu 0.008**
Cr(6+) 0.005**
DO >5**
pH 7-8.5**
Suhu Alami**
Salinitas Alami**
*McNeelyet al. (1979)in Effendi (2003)
**Kepmen LH 51 Tahun 2004 untuk biota laut
Lampiran 3 Tabel sidik ragam perlakuan persentase steel slag dan waktu dari
logam Al, Zn, Fe, Cu dan Ca
General Linear Model: Al versus Waktu, Slag
Factor Type Levels Values
Waktu fixed 2 1, 2
Slag fixed 6 0, 20, 40, 60, 80, 100
19
Lampiran 3. (Lanjutan)
Analysis of Variance for Al, using Adjusted SS for Tests
Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P
Waktu 1 0.0094090 0.0094090 0.0094090 37.47 0.000
Slag 5 0.0034326 0.0034326 0.0006865 2.73 0.043
Waktu*Slag 5 0.0030397 0.0030397 0.0006079 2.42 0.065
Error 24 0.0060267 0.0060267 0.0002511
Total 35 0.0219079
S = 0.0158465 R-Sq = 72.49% R-Sq(adj) = 59.88%
Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence
Waktu N Mean Grouping
2 18 0.0 A
1 18 0.0 B
Means that do not share a letter are significantly different.
Tukey Simultaneous Tests
Response Variable Al
All Pairwise Comparisons among Levels of Waktu
Waktu = 1 subtracted from:
Difference SE of Adjusted
Waktu of Means Difference T-Value P-Value
2 0.03233 0.005282 6.121 0.0000
Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence
Slag N Mean Grouping
0 6 0.0 A
60 6 0.0 A
20 6 0.0 A
40 6 0.0 A
80 6 0.0 A
100 6 0.0 A
Means that do not share a letter are significantly different.
General Linear Model: Zn versus Waktu, Slag
Factor Type Levels Values
Waktu fixed 2 1, 2
Slag fixed 6 0, 20, 40, 60, 80, 100
Analysis of Variance for Zn, using Adjusted SS for Tests
Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P
Waktu 1 0.001922 0.001585 0.001585 0.73 0.403
Slag 5 0.006914 0.006806 0.001361 0.63 0.682
Waktu*Slag 5 0.008620 0.008620 0.001724 0.79 0.567
Error 20 0.043502 0.043502 0.002175
Total 31 0.060958
S = 0.0466378 R-Sq = 28.64% R-Sq(adj) = 0.00%
Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence
Waktu N Mean Grouping
1 17 0.0 A
2 15 0.0 A
Means that do not share a letter are significantly different.
20
Lampiran 3. (Lanjutan)
Tukey Simultaneous Tests
Response Variable Zn
All Pairwise Comparisons among Levels of Waktu
Waktu = 1 subtracted from:
Difference SE of Adjusted
Waktu of Means Difference T-Value P-Value
2 -0.01433 0.01679 -0.8536 0.4034
Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence
Slag N Mean Grouping
40 6 0.1 A
100 5 0.0 A
80 4 0.0 A
60 6 0.0 A
20 5 0.0 A
0 6 0.0 A
Means that do not share a letter are significantly different.
General Linear Model: Fe versus Waktu, Slag
Factor Type Levels Values
Waktu fixed 2 1, 2
Slag fixed 6 0, 20, 40, 60, 80, 100
Analysis of Variance for Fe, using Adjusted SS for Tests
Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P
Waktu 1 0.0017557 0.0013833 0.0013833 6.53 0.019
Slag 5 0.0110475 0.0104626 0.0020925 9.88 0.000
Waktu*Slag 5 0.0008598 0.0008598 0.0001720 0.81 0.555
Error 20 0.0042345 0.0042345 0.0002117
Total 31 0.0178975
S = 0.0145508 R-Sq = 76.34% R-Sq(adj) = 63.33%
Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence
Waktu N Mean Grouping
1 15 0.0 A
2 17 0.0 B
Means that do not share a letter are significantly different.
Tukey Simultaneous Tests
Response Variable Fe
All Pairwise Comparisons among Levels of Waktu
Waktu = 1 subtracted from:
Difference SE of Adjusted
Waktu of Means Difference T-Value P-Value
2 -0.01386 0.005423 -2.556 0.0188
Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence
Slag N Mean Grouping
80 6 0.1 A
100 3 0.1 A B
60 6 0.0 B C
0 6 0.0 C
21
Lampiran 3. (Lanjutan)
40 6 0.0 C
20 5 0.0 C
Means that do not share a letter are significantly different.
General Linear Model: Cu versus Waktu, Slag
Factor Type Levels Values
Waktu fixed 2 1, 2
Slag fixed 6 0, 20, 40, 60, 80, 100
Analysis of Variance for Cu, using Adjusted SS for Tests
Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P
Waktu 1 0.0000321 0.0000321 0.0000321 28.90 0.000
Slag 5 0.0000446 0.0000446 0.0000089 8.02 0.000
Waktu*Slag 5 0.0000446 0.0000446 0.0000089 8.02 0.000
Error 24 0.0000267 0.0000267 0.0000011
Total 35 0.0001479
S = 0.00105409 R-Sq = 81.97% R-Sq(adj) = 73.70%
Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence
Waktu N Mean Grouping
2 18 0.0 A
1 18 0.0 B
Means that do not share a letter are significantly different.
Tukey Simultaneous Tests
Response Variable Cu
All Pairwise Comparisons among Levels of Waktu
Waktu = 1 subtracted from:
Difference SE of Adjusted
Waktu of Means Difference T-Value P-Value
2 0.001889 0.000351 5.376 0.0000
Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence
Slag N Mean Grouping
20 6 0.0 A
0 6 0.0 A
40 6 0.0 B
80 6 0.0 B
60 6 0.0 B
100 6 0.0 B
Means that do not share a letter are significantly different.
General Linear Model: Ca versus Waktu, Slag
Factor Type Levels Values
Waktu fixed 2 1, 2
Slag fixed 6 0, 20, 40, 60, 80, 100
Analysis of Variance for Ca, using Adjusted SS for Tests
Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P
Waktu 1 39.2502 39.2502 39.2502 149.70 0.000
Slag 5 2.2477 2.2477 0.4495 1.71 0.170
Waktu*Slag 5 2.3117 2.3117 0.4623 1.76 0.159
Error 24 6.2927 6.2927 0.2622
Total 35 50.1023
22
Lampiran 3. (Lanjutan)
S = 0.512051 R-Sq = 87.44% R-Sq(adj) = 81.68%
Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence
Waktu N Mean Grouping
2 18 2.4 A
1 18 0.4 B
Means that do not share a letter are significantly different.
Tukey Simultaneous Tests
Response Variable Ca
All Pairwise Comparisons among Levels of Waktu
Waktu = 1 subtracted from:
Difference SE of Adjusted
Waktu of Means Difference T-Value P-Value
2 2.088 0.1707 12.24 0.0000
Grouping Information Using Tukey Method and 95.0% Confidence
Slag N Mean Grouping
80 6 1.8 A
100 6 1.5 A
60 6 1.4 A
20 6 1.3 A
40 6 1.2 A
0 6 1.1 A
Means that do not share a letter are significantly different.
23
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pati, Jawa Tengah pada tanggal 6 Juni 1989. Penulis
lahir dari pasangan Bapak Ahmadi dan Ibu Sumarni (alm) sebagai putra kelima
dari lima bersaudara. Penulis menempuh pendidikan sekolah menengah pertama
di SMPN 1 Jaken (2002-2005). Selanjutnya, jenjang pendidikan SMA Penulis
selesaikan di SMAN 1 Pati (2005-2008). Pada tahun 2009 Penulis diterima
sebagai salah satu mahasiswa di Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan,
Fakulttas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor melalui jalur
Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN).
Semasa aktif kuliah, Penulis berkesempatan menjadi asisten praktikum dari
beberapa mata kuliah, seperti asisten praktikum mata kuliah Fisiologi Hewan Air
(2011-2012), Ikhtiologi (2012-2013), dan Ikhtiologi Fungsional (2013-2014).
Penulis juga pernah ikut magang di salah satu laboratorium milik Departemen
Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam IPB (2011). Penulis
juga aktif mengajar pada bimbingan belajar dan privat Brilliant Student selama
menjadi mahasiswa. Pada tahun 2012 Penulis pernah ikut kegiatan IPB Goes to
Field (IGTF) yang diselenggarakan oleh Lembaga Penelitian dan Pengabdian
kepada Masyarakat (LPPM) IPB di Kabupaten Pekalongan. Selain itu, pada tahun
2009 Penulis juga pernah menjadi Duta IPB untuk melakukan sosialisasi
penerimaan mahasiswa baru IPB kepada murid-murid SMA se-Karesidenan Pati.
Penulis juga pernah aktif di beberapa organisasi kampus diantaranya
Himpunan Mahasiswa Manajemen Sumber Daya Perairan (HIMASPER) IPB
sebagai pengurus di divisi HRD (2011-2012). Lembaga Dakwah Kampus Al
Hurriyyah IPB di divisi Keuangan (2009-2010), serta organisasi kedaerahan
Ikatan Keluarga Mahasiswa Pati (IKMP) di divisi kerohanian Islam (2009-2010).
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada program
studi Manajemen Sumber Daya Perairan, Fakultas Perikanan dan Imu Kelautan,
Institut Pertanian Bogor, Penulis menyusun skripsi dengan judul
“PengaruhKomposisi Substrat Steel Slagterhadap Kandungan Logam Air
Laut”.