Pengaruh Deterjen Terhadap Pertumbuhan Akar Bawang Merah (allium Cepa)

LAPORAN PRAKTIKUM PENGETAHUAN LINGKUNGAN Pengaruh Deterjen Terhadap Pertumbuhan Akar Bawang Merah (Allium Cepa)

Oleh Kelompok VI : RIZA UMMUL KHUSNIAH

053234021

NURI ANDRI SUSANTI

053234034

ARTIKA DHIYA NAVITRI

053234249

M. RIDUWAN

043234012

NOVRYNDA EKO S

043234016

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA 2009

Pengaruh Deterjen Terhadap Pertumbuhan Akar Bawang Merah (Allium Cepa) I. TUJUAN PERCOBAAN Mengamati pengaruh deterjen terhadap pertumbuhan akar bawang merah II. DASAR TEORI Pencemaran, menurut SK Menteri Kependudukan Lingkungan Hidup No 02/MENKLH/1988, adalah masuk atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam air/udara, dan/atau berubahnya tatanan (komposisi) air/udara oleh kegiatan manusia dan proses alam, sehingga kualitas air/udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya. Proses pencemaran dapat terjadi secara langsung maupun tidak langsung. Secara langsung yaitu bahan pencemar tersebut langsung berdampak meracuni sehingga mengganggu kesehatan manusia, hewan dan tumbuhan atau mengganggu keseimbangan ekologis baik air, udara maupun tanah. Proses tidak langsung, yaitu beberapa zat kimia bereaksi di udara, air maupun tanah, sehingga menyebabkan pencemaran. Dampak dari pencemaran langsung misalnya, berupa gangguan kesehatan langsung (penyakit akut) maupun yang akan dirasakan setelah jangka waktu tertentu (penyakit kronis). Sebenarnya alam memiliki kemampuan sendiri untuk mengatasi pencemaran (self recovery), namun alam memiliki keterbatasan. Setelah batas itu terlampaui, maka pencemar akan berada di alam secara tetap atau terakumulasi dan kemudian berdampak pada manusia, material, hewan, tumbuhan dan ekosistem. Untuk mencegah terjadinya pencemaran terhadap lingkungan yang disebakan oleh berbagai aktivitas industri dan aktivitas manusia, maka diperlukan

pengendalian

terhadap

pencemaran

lingkungan

dengan

menetapkan baku mutu lingkungan. Baku mutu lingkungan adalah batas

kadar yang diperkenankan bagi zat atau bahan pencemar terdapat di lingkungan dengan tidak menimbulkan gangguan terhadap makhluk hidup, tumbuhan atau benda lainnya. Salah satu contoh pencemaran lingkungan adalah pencemaran air. Pencemaran air adalah masuk atau dimasukannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain kedalam air dan atau berubahnya tatanan air oleh kegiatan manusia atau proses alam sehingga kualitas air turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkan air kurang atau tidak dapat lagi berfungsi sesuai dengan peruntukkannya. Pelaksanakan

penilaian

terhadap

kualitas

air,

yaitu

membandingkan beberapa ukuran/parameter kunci dengan bakumutu yang ditetapkan. Jenis ukuran pencemaran air antara lain : 1. Kebutuhan oksigen untuk proses biologi (BOD) Dalam air buangan terdapat zat organik yang terdiri dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen dengan unsur tambahan yang lain seperti nitrogen, belerang, dll dimana unsur-unsur tersebut cenderung menyerap oksigen. Oksigen itu dibutuhkan bagi mikroba untuk kehidupannya dan untuk menguraikan senyawaan organik tersebut sehingga kadar oksigen akan menurun yang menyebabkan air menjadi keruh dan berbau. 2. Kebutuhan Oksigen Kimiawi Bentuk lain untuk mengukur kebutuhan oksigen adalah ukuran COD atau kebutuhan oksigen kimiawi. Nilai COD ini akan menunjukan kebutuhan oksigen yang diperlukan untuk menguraikan kandungan bahan organik dalam air secara kimiawi khususnya bagi senyawaan organik yang tidak dapat teruraikan karena proses biologis, sehingga dibutuhkan bantuan pereaksi oksidator sebagai sumber oksigen. 3. Lemak dan Minyak Lemak dan minyak ditemukan mengapung di atas permukaan air meskipun sebagian terdapat dibawah permukaan air. Lemak dan minyak merupakan senyawa ester dari turunan alkohol yang tersusun dari atom karbon, hidrogen dan oksigen. Lemak sukar diuraikan oleh

bakteri tetapi dapat dihidrolisa oleh alkali sehingga membentuk senyawa sabun yang mudah larut. Adanya minyak dan lemak dipermukaan air akan menghambat proses biologis dalam air sehingga tidak terjadi proses fotosintesa. 4. Nitrogen Gas yang tidak berwarna dan tidak beracun, dalam air pada umumnya terdapat dalam bentuk organik dan bakteri merubahnya menjadi ammonia. Dalam kondisi aeribik dan dalam waktu tertentu bakteri dapat mengoksidasi amonia menjadi nitrit dan nirtat. 5. Suspended Solids (SS) Padatan tersuspensi (SS) dalam air atau padatan tidak terlarut dalam air adalah senyawa kimia yang terdapat dalam air baik dalam keadaan melayang, terapung maupun mengendap. Senyawa ini dijumpai dalam bentuk organik maupun anorganik. Padatan tidak terlarut ini menyebabkan air berwarna keruh. 6. Total Disolved Solid (TDS) Padatan terlarut dalam air (TDS) banyak ditemukan dalam air adalah golongan senyawa alkali seperti karbonat, bikarbonat, dan hidroksida. Pencemaran air pada umumnya diakibatkan oleh kegiatan manusia. Besar kecilnya pencemaran akan tergantung dari jumlah dan kualitas limbah yang

dibuang

kesungai,

baik

limbah

padat

maupun

cair.

Berdasarkan jenis kegiatannya maka sumber pencemaran air dibedakan menjadi: a. Effluent industri pengolahan Effluent adalah pencurahan limbah cair yang masuk kedalam air bersumber dari pembuangan sisa produksi, lahan pertanian, peternakan dan kegiatan domestik. Dari hasil statistik industri di DKI Jakarta, sumber industri pengolahan yang menjadi sumber pencemaran air yaitu agro industri (peternakan sapi, babi dan kambing), industri pengolahan makanan, industri miniman, industri tekstil, industri kulit, industri kimia

dasar, industri mineral non logam, industri logam dasar, industri hasil olahan logam dan industri listrik dan gas. b. Sumber domestik/buangan rumah tangga Menurut peraturan Menteri Kesehatan, yang dimaksud dengan buangan rumah tangga adalah buangan yang berasal bukan dari industri melainkan berasal dari rumah tangga, kantor, hotel, restoran, tempat ibadah, tempat hiburan, pasar, pertokoan dan rumah sakit. Limbah domestik sering kali mengandung deterjen. Deterjen adalah campuran berbagai bahan, yang digunakan untuk membantu pembersihan dan terbuat dari bahan-bahan turunan minyak bumi. Dibanding dengan sabun, deterjen mempunyai keunggulan antara lain mempunyai daya cuci yang lebih baik serta tidak terpengaruh oleh kesadahan air. Pada umumnya deterjen mengandung surfaktan, builder, filler dan aditif. Surfaktan (surface active agent) merupakan zat aktif permukaan yang mempunyai ujung berbeda yaitu hidrofil (suka air) dan hidrofob (suka lemak). Bahan aktif ini berfungsi menurunkan tegangan permukaan air sehingga dapat melepaskan kotoran yang menempel pada permukaan bahan. Builder (pembentuk) berfungsi meningkatkan efisiensi pencuci dari surfaktan dengan cara menon-aktifkan mineral penyebab kesadahan air. Filler (pengisi) adalah bahan tambahan deterjen yang tidak mempunyai kemampuan meningkatkan daya cuci, tetapi menambah kuantitas. Contoh Sodium sulfat. Dan aditif merupakan bahan suplemen / tambahan untuk membuat produk lebih menarik, misalnya pewangi, pelarut, pemutih, pewarna dst, tidak berhubungan langsung dengan daya cuci deterjen. Additives ditambahkan lebih untuk maksud komersialisasi produk. Contoh : Enzim, Boraks, Sodium klorida, Carboxy Methyl Cellulose (CMC). Deterjen mempunyai sifat fisis antara lain polar dan non polar.. Bila terhadap jasad renik rantai C yang lurus bersifat biogradable dan rantai C yang bercabang bersifat unbiogradable. Sifat kimianya dapat melarutkan lemak dan tidak dipengaruhi oleh kesadahan air.

Tanpa mengurangi makna manfaat deterjen dalam memenuhi kebutuhan sehari-hari, harus diakui bahwa bahan kimia yang digunakan pada deterjen dapat menimbulkan dampak negatif baik terhadap kesehatan maupun lingkungan. Dua bahan terpenting dari pembentuk deterjen yakni surfaktan dan builders, diidentifikasi mempunyai pengaruh langsung dan tidak langsung terhadap manusia dan lingkungannya. Surfaktan dapat menyebabkan permukaan kulit kasar, hilangnya kelembaban alami yang ada pada permukan kulit dan meningkatkan permeabilitas permukaan luar. Hasil pengujian memperlihatkan bahwa kulit manusia hanya mampu memiliki toleransi kontak dengan bahan kimia dengan kandungan 1 % LAS dan AOS dengan akibat iritasi ‘sedang’ pada kulit. Surfaktan kationik bersifat toksik jika tertelan dibandingkan dengan surfaktan anionik dan non-ionik. Sisa bahan surfaktan yang terdapat dalam deterjen dapat membentuk chlorbenzene pada proses klorinisasi pengolahan air minum PDAM. Chlorbenzene merupakan senyawa kimia yang bersifat racun dan berbahaya bagi kesehatan. Pada awalnya surfaktan jenis ABS banyak digunakan oleh industri deterjen. Namun karena ditemukan bukti-bukti bahwa ABS mempunyai risiko tinggi terhadap lingkungan, bahan ini sekarang telah digantikan dengan bahan lain yaitu LAS. Ada dua ukuran yang digunakan untuk melihat sejauh mana produk kimia aman di lingkungan yaitu daya racun (toksisitas) dan daya urai (biodegradable). ABS dalam lingkungan mempunyai tingkat biodegradable sangat rendah, sehingga deterjen ini dikategorikan sebagai ‘nonbiodegradable’. Dalam pengolahan limbah konvensional, ABS tidak dapat terurai, sekitar 50% bahan aktif ABS lolos dari pengolahan dan masuk dalam sistem pembuangan. Hal ini dapat menimbulkan masalah keracunan pada biota air dan penurunan kualitas air. LAS mempunyai karakteristik lebih baik, meskipun belum dapat dikatakan ramah lingkungan. LAS mempunyai gugus alkil lurus / tidak bercabang yang dengan mudah dapat diurai oleh mikroorganisme.

Dalam laporan lain disebutkan deterjen dalam badan air dapat merusak insang dan organ pernafasan ikan yang mengakibatkan toleransi ikan terhadap badan air yang kandungan oksigennya rendah menjadi menurun. Keberadaan busa-busa di permukaan air menjadi salah satu penyebab kontak udara dan air terbatas sehingga menurunkan oksigen terlarut. Dengan demikian akan menyebabkan organisme air kekurangan oksigen dan dapat menyebabkan kematian. Builders, salah satu yang paling banyak dimanfaatkan di dalam deterjen adalah phosphate. Phosphate memegang peranan penting dalam produk deterjen, sebagai softener air. Bahan ini mampu menurunkan kesadahan air dengan cara mengikat ion kalsium dan magnesium. Berkat aksi softenernya, efektivitas dari daya cuci deterjen meningkat. Phosphate yang biasa dijumpai pada umumnya berbentuk Sodium Tri Poly Phosphate (STPP). Phosphate tidak memiliki daya racun, bahkan sebaliknya merupakan salah satu nutrisi penting yang dibutuhkan mahluk hidup. Tetapi dalam jumlah yang terlalu banyak, phosphate dapat menyebabkan pengkayaan unsur hara (eutrofikasi) yang berlebihan di badan air, sehingga badan

air

kekurangan

oksigen

akibat

dari

pertumbuhan

algae

(phytoplankton) yang berlebihan yang merupakan makanan bakteri. Populasi bakteri yang berlebihan akan menggunakan oksigen yang terdapat dalam air sampai suatu saat terjadi kekurangan oksigen di badan air dan pada akhirnya justru membahayakan kehidupan mahluk air dan sekitarnya. Di beberapa negara, penggunaan phosphate dalam deterjen telah dilarang. Sebagai alternatif, telah dikembangkan penggunaan zeolite dan citrate sebagai builder dalam deterjen. Bawang merah termasuk sayuran umbi yang multiguna paling utama

kegunaannya

adalah

sebagai

bumbu

penyedap

masakkan.

Kegunaan lain bawang merah adalah sebagai obat tradisional, bawang merah dikenal sebagai obat karena mengandung efek antiseptik dari senyawa alliin atau allisin yang oleh enzim alliin liase diubah menjadi asam piruvat, ammonia dan allisin anti mikroba yang bersifat bakterisida.

Dalam dunia industri makanan bawang merah sering diawetkan dalam kaleng (canning), sous, sop kalengan, tepung bawang dan lain-lain. Tanaman bawang merah mengalami beberapa fase pertumbuhan yang penting. Pertumbuhan bawang merah dimulai dengan fase awal pertumbuhan, fase pertumbuhan vegetatif, fase pertumbuhan umbi dan fase pematangan umbi. Fase awal pertumbuan dimulai sejak umbi ditanam sampai semua umbi tumbuh seragam. Pada fase ini bawang merah relatif banyak memerlukan air, yang berguna untuk mempercepat pertumbuhan yang serempak. Fase pertumbuhan vegetatif berlangsung selama tanaman membentuk tunas dan daun, energi/unsur hara yang tersedia digunakan untuk membentuk tunas dan daun. Pada fase pembentukan dan pematangan umbi, pola pertumbuhannya berupa energi/unsur hara yang tersedia dialihkan untuk pembentukan umbi. Tanaman bawang merah dalam taksonominya digolongkan ke dalam famili Liliaceae. Tanaman ini merupakan tanaman sayuran semusim yang berumbi lapis (bulb), berakar serabut dan berdaun bentuk silindris. Pangkal daun bersatu membentuk batang semu yang berubah bentuk dan fungsinya, membengkak membentuk seperti umbi, sehingga menghasilkan umbi bawang merah. Daun bawang merah hanya memiliki satu permukaan berbentuk

bulat

memanjang

yang

di

dalamnya

terdapat

rongga

udara/ruangan seperti pipa dimana semakin jauh dari akar, semakin runcing.

Gambar 1. bawang merah (http://id.wikipedia.org/wiki/Bawang_merah)

III.ALAT DAN BAHAN Alat a. Neraca analitik 1 buah b. Gelas plastik air mineral 14 buah c. Botol air mineral 7 buah d. Mistar skala 1 mm 1 buah e. Kertas untuk label secukupnya f. Air PDAM secukupnya Bahan a. Bawang merah 14 siung b. Detergen RINSO Anti noda sebanyak 1 gram IV. CARA/ALUR KERJA 1. Menyiapkan larutan deterjen dengan berbagai konsentrasi 100%, 50%, 25%, 12.5%, 6.25%, 3.1%. a. Menyediakan bawang merah berukuran dan berdiameter hampir sama berjumlah 12 buah. Kulit epidermis dikupas untuk menghindari sisa ahan kimia yang tertinggal di kulit epidermis. Bagian akar primordial yang berwarna kecoklatan dikupas. b. Larutan deterjen yang sudah disediakan dimasukkan dalam gelas air mineral. Setiap konsentrasi yang sama diisikan ke dalam gelas air mineral. c. Bawang merah diletakkan dengan posisi calon akar primordial berada di bawah larutan deterjen. d. Pertumbuhan akar diamati setiap 24 jam. e. Setelah 72 jam bawang merah diangkat lalu dihitung panjang akarnya. Panjang akar dirata-rata pada setiap perlakuan.

f. Hambatan pertumbuhan dihitung untuk setiap konsentrasi larutan dengan menggunakan rumus: IG =

rata − rata panjang akar kontrol − rata − rata panjang akar konsentrasi ×100% rata − rata panjang akar kontrol

g. Buatlah grafik IG 50/hambatan pertumbuhannya. 2. Menyiapkan air PDAM sebagai kontrol. a. Menyediakan bawang merah berukuran dan berdiameter hampir sama berjumlah 2 buah. Kulit epidermis dikupas untuk menghindari sisa ahan kimia yang tertinggal di kulit epidermis. Bagian akar primordial yang berwarna kecoklatan dikupas. b. Air PDAM yang sudah disediakan dimasukkan dalam gelas air mineral. Setiap konsentrasi yang sama diisikan ke dalam gelas air mineral. c. Bawang merah diletakkan dengan posisi calon akar primordial berada di bawah air PDAM. d. Pertumbuhan akar diamati setiap 24 jam. e. Setelah 72 jam bawang merah diangkat lalu dihitung panjang akarnya. Panjang akar dirata-rata pada setiap perlakuan. f. Hambatan pertumbuhan dihitung untuk air PDAM sebagai kontrol.

Cara menyediakan Larutan deterjen dengan berbagai konsentrasi 100%, 50%, 25%, 12.5%, 6.25%, 3.1%.

1 gram detergen bubuk -diencerkan hingga 1 L 100 % 500 mL

diambil 1L

-diencerkan hingga 1 L

50 % 500 mL

diambil 1L

-diencerkan hingga 1 L 25 % 500 mL

diambil 1L

-diencerkan hingga 1 L 12,50 % 500 mL

diambil 1L

-diencerkan hingga 1 L 6,25 % 500 mL

diambil 1L

-diencerkan hingga 1 L 3,10 % 500 mL

diambil 1L

V. DATA PENGAMATAN Larutan

Rata-rata panjang akar primordial 24 jam 48 jam 72 jam

Kontrol 1.

3,40

2,40

2,45

0

0

0

1.

Busuk

Busuk

Busuk

2. Deterjen 50%

Busuk

Busuk

Busuk

1.

0

0

0

2. Deterjen 25%

0

0

0

1.

0

0

0

2.

0

0

0

0,04

0,05

0,05

0

0

0

0,85

0,09

0,09

-

-

-

1.

2,40

2,40

2,45

2.

0

0

0

2. Deterjen 100%

Deterjen 12.5% 1. 2. Deterjen 6.25% 1. 2. Deterjen 3.1%

VI. PEMBAHASAN

Limbah domestik yang selama ini sering kali digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah deterjen. Deterjen mengandung surfaktan, builder, filler dan aditif. Dua bahan terpenting dari pembentuk deterjen yakni surfaktan dan builders, diidentifikasi mempunyai pengaruh langsung dan tidak langsung terhadap manusia dan lingkungannya. Percobaan ini menggunakan tanaman bawang merah karena bawang merupakan salah satu tanaman yang sangat mudah diamati tahapan mitosisnya karena bisa langsung diamati dengan bantuan mikroskop dan tahapan pembelahan selnya bisa terlihat jelas. Bagian yang digunakan adalah akar karena pada akar primordial merupakan meristem yang masih berkembang dengan baik sehingga masih mudah untuk diamati. Dari data pengamatan dapat dilihat bahwa makin tinggi konsentrasi deterjen menyebabkan terhambatnya pertumbuhan akar primordial bawang merah. Hal ini dapat dilihat dari nilai IG untuk setiap konsentrasi larutan deterjen: 1. 100% memiliki IG = 1 2. 50% memiliki IG =1 3. 25% memiliki IG =1 4. 12.5% memiliki IG = 98,65% 5. 6.25% memiliki IG = 90,04% 6. 3.1% memiliki IG = 29,95% Grafik IG Vs Konsentrasi Deterjen 1.2 1

IG

0.8 0.6 0.4 0.2 0 0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Konsentrasi

Gambar 2. Grafik antara IG dengan konsentrasi deterjen

Terhambatnya pertumbuhan akar primordial bawang merah dikarenakan adanya surfaktan dan builders. Adanya surfaktan menyebabkan busa-busa di permukaan air sehingga menurunkan oksigen terlarut. Dengan demikian akan menyebabkan organisme air kekurangan oksigen dan dapat menyebabkan kematian. Builders, salah satu yang paling banyak dimanfaatkan di dalam deterjen adalah phosphate. Tetapi dalam jumlah yang terlalu banyak, phosphate dapat menyebabkan pengkayaan unsur hara (eutrofikasi) dalam air menurun. Pada hasil pengamatan terlihat beberapa akar primordial tumbuh tidak optimal pada konsentrasi 12,5%. 6,25% dan 3,10%. Hal ini dikarenakan kelebihan dalam penambahan larutan. Kekurangan dan kelebihan air

mengakibatkan tanaman mengalami stress. Perkembangan

tanaman bawang merah akan menurun dengan penurunan derajad stress air dan tanaman ini sangat peka terhadap stress air. VII.KESIMPULAN Semakin tinggi konsentrasi deterjen menyebabkan terhambatnya pertumbuhan akar primordial bawang merah. Pada konsentrasi larutan deterjen 100 %, 50 %, dan 25 % memiliki IG adalah 1 Pada konsentrasi larutan deterjen 12,5 % memiliki IG adalah 98,65%. Pada konsentrasi larutan deterjen 6,25 % memiliki IG adalah 90,04%. Pada konsentrasi larutan deterjen 3,10 % memiliki IG adalah 29,95%. VIII.PERTANYAAN Berapa konsentrasi larutan deterjen minimum yang menghentikan proses pertumbuhan akarnya? 25 %. Deterjen yang lebih pekat dapat menyebabkan permukaan air tertutup sehingga sinar matahari dan oksigen yang diperlukan untuk pertumbuhan akar bawang merah ini tidak dapat menembus permukaan air yang masuk dalam air. Sehingga pada konsentrasi larutan deterjen 100%, 50%, dan 25 % menghentikan proses pertumbuhan akarnya.

IX. PERHITUNGAN Tabel 1 Konsentrasi

24 jam

100% 50% 25% 12,5% 6,25% 3,10% Kontrol (air PDAM)

0 0 0 0,04 0,85 2,4 3,4

48 jam 0 0 0 0,05 0,09 2,4 3,45

72 jam 0 0 0 0,05 0,09 2,45 3,5

Rata-rata panjang akar 0 0 0 0,046667 0,343333 2,416667 3,45

Konsentrasi larutan deterjen 100 %, 50%, dan 25% IG =

rata − rata panjang akar kontrol − rata − rata panjang akar konsentrasi ×100% rata − rata panjang akar kontrol

3,45 − 0 .100% 3,45 = 100% =

Konsentrasi larutan deterjen 12,5 % IG =

rata − rata panjang akar kontrol − rata − rata panjang akar konsentrasi ×100% rata − rata panjang akar kontrol

3,45 − 0.046667 .100% 3,45 = 98,65% =

Konsentrasi larutan deterjen 6,25 % IG =

rata − rata panjang akar kontrol − rata − rata panjang akar konsentrasi ×100% rata − rata panjang akar kontrol

3,45 − 0.343333 .100% 3,45 = 90,04% =

Konsentrasi larutan deterjen 3,10 %

IG =

rata − rata panjang akar kontrol − rata − rata panjang akar konsentrasi ×100% rata − rata panjang akar kontrol

3,45 − 2.416667 .100% 3,45 = 29,95% =

X. DAFTAR PUSTAKA http://organisasi.org/penyebab_sebab_dan_akibat_pencemaran_lingkungan_ pada_air_dan_tanah_kesehatan_lingkungan_ilmu_sains_biologi http://one.indoskripsi.com/judul-skripsi-tugas-makalah/ilmu-kalamandasar/dampak-pencemaran-lingkungan-terhadap-kesehatan-0 http://id.wikipedia.org/wiki/Kesadahan_air http://www.petaniwahid.blogspot.com/ http://72.14.235.132/search?q=cache:kFfgPeMACcJ:ditlin.hortikultura.deptan.go.id/slpht/sl_sayuran_02.htm+pertu mbuhan+bawang+merah&cd=1&hl=id&ct=clnk&gl=id&client=firefox-a http://id.wikipedia.org/wiki/Deterjen http://www.tanindo.com/abdi14/hal3401.htm