Tanaman Air Karakteristik Untuk Fitoremediasi Dari Asam Tambang Pasif Pengobatan [PDF]

Citation preview

penanganan air Asam Tambang dengan cara Fitoremediasi Tanaman ( Pasif ) Herniwanti 1 *, Priatmadi.J.B2, Yanuwiadi. B3, Soemarno4 1Environmental Sains dan Program Pascasarjana Teknologi, Universitas Brawijaya, Malang, Jawa Timur Indonesia 2Department Studi Pertanian, Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru, Kalimantan Selatan Indonesia 3Department Studi Biologi, Universitas Brawijaya, Malang, Jawa Timur Indonesia 4Department Studi Pertanian, Universitas Brawijaya, Malang, Jawa Timur Indonesia



Penelitian Abstrak ini bertujuan untuk menentukan jenis terbaik dari tanaman lokal sebagai air kandidat tanaman fitoremediasi dalam sistem pengelolaan air asam tambang dengan model pasif lahan basah / aerobik kenaikan lahan basah dengan menguji beberapa jenis tanaman lokal sekitar tambang batubara sebagai media fitoremediasi. Sistem yang digunakan metode multilevel lebih efektif dalam menurunkan kadar asam, logam menyerap kemampuan dan sesuai dengan karakteristik masing-masing tanaman tersebut. tanaman lokal yang digunakan untuk menemukan spesies baru yang mudah untuk menerapkan di lapangan dan juga untuk mengurangi biaya dan juga lebih ramah terhadap sekitarnya ekosistem-terutama di perusahaan tambang batu bara di Kalimantan Selatan dan umumnya di Indonesia. Pengelolaan air asam tambang dengan cara fitoremediasi menggunakan sistem lahan basah aerobik untuk menguji 5 tanaman air yang berbeda sebagai kandidat yang di tambang, yaitu: 1. purun tikus, 2.Cyperus odoratus, 3.Hydrilla Vercilata, 4.Ipomea air, 5. Pistia Stratatiotes dengan masa retensi masing-masing tanaman untuk 29 menunjukkan kemampuan untuk mengurangi kadar asam di dalam air untuk meningkatkan pH rata-rata asam tambang dari 41% dan tingkat yang lebih rendah dari besi (Fe) dengan indeks rata-rata bioremediasi 7% dan lebih rendah tingkat mangan (Mn) dengan rata-rata 19% indeks bioremediasi. Tanaman calon fitoremediasi terbaik untuk menurunkan kadar asam dengan menaikkan pH Kale Air (Ipomea air) untuk menaikkan pH 53%. Untuk mengurangi kadar besi dalam air asam tambang adalah dengan menggunakan purun tikus menurunkan kadar besi (Fe) 70% untuk mengurangi mangan dari air sehingga Pistia Stratatiotes tingkat yang lebih rendah dari mangan (Mn) sebanyak 55%. Indeks Termcidity drainase asam tambang, fitoremediasi lahan basah, tanaman air setempat, kandungan logam besi dan mangan, indeks bioremediasi.



I. PENDAHULUAN



Mineral yang paling umum di pertambangan batubara adalah pirit (FeS2). Pencegahan air asam tambang di tambang batubara biasanya dengan menempatkan bahan yang mengandung pirit di bawah permukaan dengan penutup tanah liat atau air (cover air) maka reaksi konversi besi besi menjadi besi ferric (menunjukkan senyawasenyawa di mana besi memiliki valensi lebih tinggi daripada di senyawa besi; sebagai, oksida besi; Asam besi. Asam besi (Kimia), asam, H2Fe O4, yang tidak diketahui dalam keadaan bebas, tetapi membentuk garam yang pasti, analog dengan kromat dan sulfat. Oksida Ferri (Kimia), sesquioxide besi, Fe2O3; hematit.) menjadi lebih lambat. Intensitas pencucian ditentukan oleh (i) kandungan sulfur dan (ii) tingkat keasaman air asam tambang [1]. Berikut adalah reaksi dari peningkatan alkalinitas dengan sulfat mengurangi bakteri dan penghapusan logam dalam bentuk logam sulfida [2]:  SO42- + 2CH2O +  + H2S + 2CO2 + 2H2O 2H  2+ 2-  Me +S MeS Oksidasi pirit terjadi dalam biokimia dan kimia. Biokimia: Thiobacillus ferrooxidans, besi dan besi dan sulfida untuk sulfat.  3+ Fe + ½ H2O Fe2+ + 1/4O2 + H+   2S2- + 3O2 + 2 H2O 2H2SO4 Kimia: oksidasi pirit oleh ferri: 2+ 2+ FeS2 + 7/2O2 + H2O Fe + 2SO4 + H



FeS2 + 14Fe3+ + 8 H2O15Fe3++ 16H++ 2SO42Pengelolaan air asam tambang pasif adalah metode yang sederhana dan penggunaannya murah manajemen [3] dan telah menjadi cara yang telah terbukti untuk meningkatkan populasi bakteri dan meningkatkan kualitas air [4] dan digunakan di banyak negara seperti di Turki [5], Korea Selatan telah dibangun dari tahun 1996-2002 dengan metode SAPS (alkalinitas berturut memproduksi sistem) [6], Afrika Selatan [7], Cina menggunakan sistem BPRS (sulfat reducing bakteri) mengurangi keasaman air dari pH 2,75 ke 6:20 dan menghapus Fe 2+ oleh 86% [8]. Sistem pengelolaan air asam tambang pasif mendapatkan begitu banyak perhatian bahwa ada beberapa model yang diterapkan di garis terdiri dari 3 basis poin adalah: proses aerobik dan anaerobik, sistem dan proses perawatan dari kecenderungan kimia atau reaksi biologis selama proses [9 ; 10]. Pengelolaan air asam tambang pasif adalah lahan basah aerobik atau lahan basah [11] dengan cara aliran air asam tambang di lahan basah yang telah dibangun dengan tanaman yang cocok untuk menetralisir logam juga menyerap dibubarkan. Tanaman berfungsi sebagai media fitoremediasi (fitoremediasi) adalah sistem di mana tanaman tertentu, baik sendiri atau bekerja sama dengan mikroorganisme dalam media tanam, dapat mengubah kontaminan menjadi kurang berbahaya atau tidak, konsep fitoremediasi logam berat juga telah dipercaya dan diterapkan di negara-negara Asia lainnya seperti Pakistan (Alia et al.2013) [12]. Tanaman yang digunakan dalam fitoremediasi mampu untuk translokasi hiper cumulates unsur pencemar tanaman [13]. Sebagian besar keuntungan dalam penggunaan fitoremediasi adalah biaya operasional lebih murah jika dibandingkan dengan proses konvensional. lahan basah aerobik dirancang untuk memberikan waktu tinggal yang cukup



untuk memungkinkan oksidasi logam dan hidrolisis, sehingga menyebabkan curah hujan dan retensi fisik Fe dan hidroksida Mangan. tanaman lahan basah, seperti Typha, Juncus, dan Scirpus sp, Mendorong aliran lebih seragam, membantu menstabilkan substrat, membantu menjaga populasi mikroba, dan memberikan kualitas estetika untuk lahan basah. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan jenis terbaik dari tanaman lokal sebagai calon fitoremediasi tanaman air dalam sistem pengelolaan air asam tambang dengan model pasif lahan basah / lahan basah aerobik dikelompokkan berdasarkan pengujian beberapa jenis tanaman lokal di sekitar pertambangan batubara sebagai media dari Fitoremediasi.



II. BAHAN DAN METODE Penelitian ini menggunakan metode proyek mini-besaran di daerah yang telah dilakukan di laboratorium di laboratorium perusahaan PT.Jorong Barutama Greston dalam bisnis pertambangan batubara pada Juli-Agustus 2012, yang terletak di Kecamatan Jorong, Tanah Laut County, Provinsi Kalimantan Selatan - Indonesia. Asam air tambang yang digunakan untuk penelitian ini berasal dari daerah pertambangan M2W Pit kosong dari PT. Jorong Barutama Greston diambil menggunakan truk air dan disimpan di reservoir kapasitas 10.000 liter di daerah penelitian. Tanah PAF (Potensi Acid Forming) yang berasal dari lokasi tambang yang sama dengan saya sumber air asam diambil dari lokasi tambang menggunakan truk sampah dan pembuangan di situs sebanyak 5 ton. Jenis tanaman yang digunakan dalam Gambar 1. untuk fitoremediasi terdiri dari 5 jenis tanaman, yaitu: 1. Purun Tikus (Eleocharis dulcis), 2.Rumput Umbrella (Cyperus odoratus), 3. Tanaman Air (Hydrilla Vercilata), 4. Kale Air (Ipomea air), 5.Kayapu (Pistia Stratatiotes). Setiap tanaman air dalam media fitoremediasi diambil dari lokasi di sekitar tambang / habitat aslinya digambarkan pada Gambar 1.



gambar 1. Purun Tikus (Eleocharis dulcis), Payung Grass (Cyperus odoratus), tanaman air (Hydrilla Vercilata), Kale Air (Ipomea air), Kayapu (Pistia Stratatiotes) (Sumber: Dokumentasi Herniwanti, Januari 2013).



gambar 2. kolam Pemantauan selama 5 jenis tanaman air lokal dalam proses fitoremediasi selama 29 hari.



Pemantauan kualitas kualitas air asam tambang dilakukan di laboratorium air asam tambang PT.Jorong Barutama Greston untuk parameter pH dan Heavy Metal Fed dan Mn menggunakan Horiba pH merek meter, HACH-DR 2800 Spectrophotometer untuk mengukur logam Fe dan Mn , gelas, aquades, reagen besi (Cat No.1037-69) dan reagen mangan (Cat No.24300-00)



metode Simulasi penelitian ini adalah dengan menggunakan drum plastik kapasitas 200 L dipotong melintang dan disiapkan sebanyak 3 seri terdiri dari seri 2 eksperimen dengan ulangan dan 1 untuk cek (kosong). Setiap drum dengan panjang 42 cm dan lebar 200 cm dan volume 54 liter air penuh dengan kondisi tanah asam / PAF (Potensi Acid Forming) setinggi 20 cm 85 kg kemudian ditambahkan bahan organik (bokashi) 10% = 8,5 kg setinggi 2 cm sebagai media tumbuh, air asam yang ditambahkan sebanyak 54 L / 20 cm, kemudian ditanam lima jenis tanaman yang ditanam fitoremediasi sedang dinominasikan dalam setiap drum dengan 3 ulangan yang sama dan 1 kolam pembanding seperti yang ditunjukkan dengan ilustrasi Gambar 3. berikut.



gambar3. Desain lahan basah aerobik untuk asam kolam drainase tambang.



Komposisi kolam lima spesies tanaman lahan basah bertingkat digunakan sebagai media fitoremediasi dicatat untuk setiap kolam di Tabel I. dan Gambar 4. sebagai berikut: tabel I Komposisi Bahan aerobik lahan basah untuk pengobatan pasif asam drainase tambang.



gambar4. Komposisi lahan basah aerobik (PAF Tanah, bahan organik, tanaman air, air dari air asam tambang).



Pemantauan dan analisis proses yang dilakukan beberapa kali selama studi 29 hari, sampel air yang diambil dari setiap drum dan parameter yang diukur untuk pH, Fe, Mn dengan menggunakan pH meter merk HORIBA dan pengukuran Fe menggunakan metode spektrofotometer HACH 2800-8146 dan jumlah pengukuran Mn dengan metode nomor 8034.



Analisis data 1. Analisis data untuk derajat keasaman (pH) dengan menggunakan grafis akan dibandingkan antara awal dan akhir berpengaruh enfluen H0 dan H10, derajat keasaman adalah aktivitas hidrogen dalam air [14]. dan juga menunjukkan konsentrasi ion hidrogen (H +) dalam air. Efektivitas fitoremediasi dapat dilihat dari kasus ini karena ion hidrogen yang rendah merupakan ciri utama dari air asam tambang.



2. Analisis data menggunakan grafik untuk logam Fe dan Mn untuk menggambarkan kecenderungan perubahan dan hubungannya dengan standar kualitas air sesuai dengan hukum dan peraturan yang berlaku dari departemen air lingkungan digunakan untuk pertambangan [15]. standar kualitas air untuk pH