Manfaat Chlorella sp. dalam Menangani Pencemaran Perairan

By: Christine Lydia | Jul 30th, 2021

Kondisi perairan di Indonesia saat ini tidak luput dari peran dan aktivitas manusia yang menyebabkan trjadinya pencemaran. Salah satu kegiatan yang memberikan kontribusi pencemaran perairan adalah industri-industri yang menghasilkan limbah cair organik seperti limbah cair dari industri tahu, rumah  makan, industri rumah potong hewan (RPH), industri perkebunan kelapa sawit, dan masih banyak lagi yang masih minim dalam sistem pengolahan air limbahnya.

Sebagai contoh, Industri tahu diprediksi menyumbang limbah cair sebesar 20 juta meter kubik (m3) per tahun, dimana jumlah limbah cair tahu dari 1 kg kedelai setiap proses produksi memebutukan 43,5 liter air dan terkandung protein, lemak, karbohidrat, vitamin, asam organik, asam amino, isoflavon, saponin, P, Ca, Fe dan nutrien lain (Tang, 2009). 

Sementara itu, dari kegiatan industri Rumah Potong Hewan (RPH) diperkirakan menghasilkan limbah cair mencapai 30.000-52.500 liter/hari (Djajadiningrat dan Amir dalam Sianipar, 2006), dimana kedua kegiatan tersebut mengandung polutan organik yang tinggi.

Masuknya bahan organik dalam jumlah banyak dan berkelanjutan ke dalam perairan akan menyebabkan terjadinya deplesi oksigen (kehabisan oksigen) pada suatu perairan akibat digunakannya oksigen secara terus menerus oleh organisme-organisme akuatik untuk proses dekomposisi yang pada akhirnya akan berpengaruh terhadap eksistensi berbagai biota akuatik dan estetika perairan serta mempengaruhi bekerlanjutan ekonomi masyarakat. 

Dalam mengatasi permasalahan diatas, kita dapat memanfaatkan pasokan limbah cair tersebut yang mengandung bahan-bahan organik tinggi untuk dapat diubah menjadi nutrien alternatif bagi pertumbuhan mikroalga seperti Chlorella sp.

Pengertian Chlorella sp.

Menurut Prabowo (2009), Chlorella sp. adalah mikroalga hijau bersel tunggal (uniseluler), non motil, yang hidup menyendiri ataupun berkelompok. Sel Chlorella berukuran antara 2 – 12 mikrometer dengan bentuk bulat atau elips, mempunyai kloroplas dan dinding sel yang kaku. 

Mikroalga ini merupakan mikroalga primitif yang telah ada sejak 2,5 miliar tahun yang lalu. Namun populasinya masih dapat bertahan sampai sekarang karena beberapa sebab, yaitu : Kestabilan sifat genetik dari pengaruh luar, memiliki daya dan mekanisme perbaikan DNA yang tinggi untuk beradaptasi dengan lingkungannya yang baru, bentuk dan sifat dinding sel yang sangat kuat sehingga tahan terhadap pengaruh luar.

Manfaat Chlorella sp.

Chlorella sp. memiliki banyak sekali manfaat dalam kehidupan sehari-hari seperti dapat menjadi pakan alami sebagai pakan ternak, sebagai penyalur oksigen tambahan untuk berbagai organisme bahkan manusia, sebagai bahan alami dalam pembuatan skincare dan masker kecantikan, sebagai penghambat racun didalam tubuh atau detoksifikasi, sebagai suplement untuk kesehatan tubuh, menjaga kesehatan jantung, meningkatkan fungsi kekebalan tubuh, dan masih banyak lagi.

Tingkatan Taksonomi Chlorella sp.

Adapun tingkatan taksonomi dari Chlorella sp. menurut Bold dan Wynne (1985) dalam Prabowo (2009)  adalah sebagai berikut :

Superkingdom : Eukaryota.

Kingdom : Viridiplantae.

Subkingdom : Phycobionta.

Filum : Chlorophyta

Kelas : Trebouxiophyceae.

Ordo : Chlorellales.

Famili : Chlorellaceae.

Genus : Chlorella

Spesies                    : Chlorella vulgaris

Dalam siklus hidupnya Chlorella sp. memiliki faktor-faktor yang menunjang dan mempengaruhi pertumbuhannya. Hal ini dikarenakan organisme autotrophic seperti mikroalga hijau Chlorella sp. ini dapat hidup dengan baik jika terdapat cahaya, CO2, H2O, nutrien, dan trace element guna menunjang pertumbuhan maksimalnya. Berikut akan diuraikan beberapa faktor lain yang berhubungan dengan hal-hal tersebut yang sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan mikroalga hijau Chlorella sp. pada medium terbatas dilihat dari parameternya

Parameter Pertumbuhan Chlorella sp.

Jenis Media: N-8 Medium, Beneck, BG-11, M4N, ASN III, MN Medium, Fitzgerald Medium, Aquades, Air Gambut dan lain sebagainya.

Pencahayaan: Pencahayaan yang baik dibutuhkan oleh Chlorella sp. berasal dari cahaya matahari dengan nilai 2-3 kilo lux. Cahaya dibutuhkan untuk proses fotosintesis.

Suhu: Suhu optimum untuk perkembangan mikroorganisme seperti Chlorella sp. berkisar 32-36ºC. Namun masih dapat hidup pada suhu ruangan berkisar 19-21ºC.

pH: Nilai pH yang baik untuk pertumbuhan Chlorella sp. berkisar antara 6 - 8.

NItrat (NO3-) : Nitrat adalah bentuk utama nitrogen di perairan dan merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan alga. Senyawa ini dihasilkan dari oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan. 

Menurut Alaerts dan Santikan dalam Fitria et al (2008) Kandungan nitrat yang baik untuk perkembangan organisme di perairan berkisar antara 0.002-0.012 mg/l. Kadar nitrat yang optimal untuk pertumbuhan fitoplankton berkisar antara 0.02 mg/l, maka nitrat akan menjadi faktor pembatas untuk pertumbuhan Chlorella sp. 

Fosfat (PO43-) : Fosfat adalah sumber utama unsur kalium dan nitrogen yang tidak larut dalam air, tetapi dapat diolah untuk memperoleh produk fosfat dengan menambahkan asam. Fosfor merupakan bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme untuk pertumbuhan dan sumber energi. Nilai Optimum keberadaan fosfat diperairan adalah  0,021-0,050 mg/l (kesuburan cukup), 0,051-0,100 mg/l (kesuburan baik), 0,101-0,200 mg/l (kesuburan baik sekali) dan > 0,200 mg/l (perairan terlalu subur).

CO2 Bebas: Karbondioksida bebas adalah Karbondioksida yang terkandung didalam perairan yang berasal dari difusi udara, air, serta bakteri aerob dan anaerob. Sama halnya seperti didasar perairan CO2 Bebas dihasilkan dari proses dekomposisi bahan organik. Kandungan CO2 bebas sebesar 10-20 mg/L masih dapat diterima atau ditolerir oleh organisme akuatik dengan disertai oksigen terlarut yang cukup.

Dissolved Oxygen (DO): Dissolved Oksigen (DO) adalah jumlah oksigen terlarut yang terdapat didalam air yang berasal dari proses fotosintesis dan absorbsi atmosfer/udara. Nilai DO optimal dalam pertumbuhan fitoplankton untuk dapat hidup dengan baik terdapat pada konsentrasi oksigen terlarut lebih dari 2 mg/l. Oksigen optimum bagi pertumbuhan fitoplankton berkisar 4,65 - 6,27 mg/l. 

Penanganan Chlorella sp. sebagai Pengurai Limbah Cair

Dalam menangani permasalahan limbah cair dengan memanfaatkan Chlorella sp. dapat kita mulai dengan cara pengkulturan. Bibit Chlorella sp. dapat kita beli di toko-toko online khusus menjual mikroorganisme dengan harga yang terjangkau. Setelah itu kita dapat mempersiapakn bahan dan alat-alat lain seperti limbah cair yang akan digunakan sebagai media tumbuh, pupuk Chlorella sp., aerator beserta batunya, dan wadah penampung pengkulturan.

Selanjutnya limbah cair yang sudah kita siapkan harus melewati tahap fermentasi selama kurang lebih 2 minggu untuk menghilangkan senyawa lain yang tidak dibutuhkan dan meningkatkan senyawa-senyawa organik yang akan menjadi penunjang hidup Chlorella sp. seperti Nitrat (NO3-) dan Fosfat (PO43-).

Setelah melalui proses fermentasi selama 2 minggu, kemudian limbah cair kita sterilisasikan dengan tujuan agar proses fermentasi berhenti dan tidak berlanjut. Setelah semua proses tersebut selesai maka langkah selanjutnya adalah pengkulturan.

Pengkulturan dilakukan dengan memanfaatkan bibit Chlorella sp. yang kemudian dicampur dengan limbah cair yang telah difermentasi lalu dikulturkan selama tujuh hari dengan menjalankan aerator didalamnya agar Chlorella sp. dapat tumbuh dan berkembang dengan optimal.

Setelah tujuh hari maka Chlorella sp. akan memperbanyak diri dengan cara membelah selnya dan kemudian hasilnya dapat kita gunakan menjadi macam-macam hal yang bermanfaat seperti pakan ternak, penyalur oksigen didalam ruangan agar ruangan tidak pengap, dan lain sebagainya. Namun perlu diketahui untuk menguji nilai dan kandungan gizinya terlebih dahulu agar dapat digunakan sesuai perutukannya.

Dengan demikian permaslahan pencemaran perairan dari berbagai industri dapat teratasi jika semua pemilik usaha sadar akan pentingnya menjaga kualitas perairan sehingga tidak mengganggu ekosistem perairan yang dapat mengancam keberlangsungan biota akuatik didalamnya. Hal ini dapat dimulai dari hal kecil seperti diatas. Yuk kita jaga lingkungan perairan kita agar ekosistem dapat berjalan sebagaimana mestinya.