Meningkatnya aktivitas urbanisasi berdampak serius pada peningkatan pencemaran di perairan permukaan. Di negara berkembang, khususnya di Indonesia, sebagian besar masyarakatnya membuang air limbah domestiknya langsung ke sungai sehingga menurunkan kualitas air. Air limbah domestik umumnya dihasilkan dari aktivitas domestik termasuk toilet, dapur, cuci mobil, rumah tangga, dan kamar mandi. Selain itu, air limbah domestik dilepaskan dalam bentuk grey water dan black water yang mengandung berbagai macam zat organik dan anorganik, termasuk total padatan tersuspensi (TSS), kebutuhan oksigen kimiawi (COD), kebutuhan oksigen biologis (BOD), total nitrogen (nitrogen organik dan nitrogen anorganik (amonia, nitrit, dan nitrat)), dan total fosfat. Oleh karena itu, air limbah domestik perlu diolah terlebih dahulu untuk mengurangi konsentrasi pencemar sebelum dibuang ke lingkungan.
Pengolahan fisik, kimia, dan biologi dapat diterapkan pada pengolahan air limbah domestik. Teknologi seperti koagulasi-flokulasi, sedimentasi, lumpur aktif, dan reaktor penyekat anaerob biasanya digunakan untuk mengolah air limbah. Namun, kualitas air yang dihasilkan masih di atas baku mutu, terutama untuk kandungan nutrisi seperti amoniak, nitrit, nitrat, dan fosfat. Oleh karena itu, pengolahan lebih lanjut diperlukan untuk mengurangi konsentrasi polutan. Fitoteknologi merupakan teknologi biopolishing yang dapat digunakan untuk menghilangkan polutan yang tidak dapat dikurangi dengan perlakuan primer dan sekunder. Beberapa peneliti melaporkan bahwa fitoteknologi telah berhasil digunakan untuk mengolah air limbah dalam bentuk lahan basah buatan dan terapung.
Floating wetland merupakan fitoteknologi sederhana yang dapat diterapkan dengan mudah untuk mengolah air limbah yang memanfaatkan tanaman air sebagai fitoremediator. Tanaman air terapung banyak digunakan karena perawatannya mudah dan harganya lebih murah. Pistia stratiotes merupakan salah satu tanaman air yang menjanjikan sebagai fitoremediator. Beberapa peneliti melaporkan bahwa P. stratiotes berhasil mengolah air limbah babi dengan efisiensi penyisihan nitrogen dan fosfat masing-masing hingga 63,15% dan 32,34%. Selain itu, P. stratiotes dimanfaatkan sebagai remediator limbah domestik pasca pengolahan, dan dapat menghilangkan kekeruhan, nitrogen total, fosfat total, dan COD dengan efisiensi penyisihan masing-masing 98,5%, 100%, 100%, dan 79,18%. Selain itu, P. stratiotes digunakan untuk mengolah air limbah penggilingan padi, air limbah domestik, air danau, air limbah tekstil, dan terbatas pada beberapa parameter terukur seperti COD, nitrogen total, dan fosfat total. Sedikit informasi dapat ditemukan di mana P. stratiotes digunakan untuk mengurangi amonia, nitrat, dan nitrit dalam air limbah domestik.
Maka dari itu, untuk memenuhi gap tersebut, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kinerja P. stratiotes dalam menyisihkan berbagai kontaminan dalam air limbah domestik antara lain BOD, COD, amoniak, nitrat, nitrit, dan total fosfat. Selain itu, penelitian ini juga membahas prospek masa depan P. stratiotes dimana teknologi ini tampaknya menjanjikan sebagai unit pemoles dalam proses pengolahan air limbah domestik.
Penelitian ini dilakukan dalam reaktor batch dengan beberapa tahapan yaitu propagasi (14 hari), aklimatisasi (7 hari), range finding test (RFT) (7 hari), dan penelitian utama (17 hari). Sebanyak 20 liter air limbah domestik dengan berbagai konsentrasi (0, 5, 10, 15, 20, dan 25% (v/v)) digunakan dalam fitotreatment dengan wadah kotak plastik (48,5 x 31 x 27,5 cm) sebagai reaktor. Sampel air limbah domestik yang dikumpulkan dari Perumahan YKP Pandugo II, Surabaya, Indonesia, yang dihasilkan dari kamar mandi/toilet, laundry, cuci mobil, sisa pel, dan dapur. Terdapat tujuh tanaman yang digunakan pada setiap reaktor dimana tanaman dengan diameter 4–6 cm dan panjang akar 7–9 cm dipilih untuk penelitian. Kemudian dilakukan fitotreatment selama 14 hari untuk mengolah air limbah domestik. Parameter yang diukur adalah pH, suhu, COD, BOD, amoniak, nitrat, nitrit, dan TP. Semua parameter diukur tiga kali pada hari ke-0 dan ke-14.
Hasil RFT menunjukkan bahwa P. stratiotes dapat bertahan hingga 25% (v/v) dari konsentrasi air limbah domestik. Berdasarkan hasil RFT, 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25% dari konsentrasi air limbah domestik akan digunakan dalam fitotreatment. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penurunan BOD, COD, serta amonia, nitrat, nitrit, dan total fosfat diperoleh setelah paparan P. stratiotes. Pada konsentrasi tertinggi (25%), P. stratiotes dapat menyisihkan COD, BOD, amonia, nitrat, nitrit, dan TP masing-masing hingga 99,8%, 97,2%, 46,4%, 100%, 100%, dan 80,4%. sementara itu, efisiensi penyisihan untuk semua parameter pada konsentrasi lain berkisar antara 13%–99%. Berdasarkan hasil diatas dapat disimpulkan bahwa P. stratiotes mampu menghilangkan berbagai polutan dalam air limbah domestik dengan efisiensi penyisihan yang tinggi.
Performa P. stratiotes dalam mengolah air limbah domestik dalam menghilangkan beberapa parameter pencemar tidak diragukan lagi. Sementara itu, pengenceran masih diperlukan untuk meringankan beban polutan pada tanaman, teknologi ini nampaknya menjanjikan sebagai unit pemoles dalam proses pengolahan air limbah domestik. Mengetahui bahwa P. stratiotes hanya dapat bertahan hingga 25% konsentrasi air limbah domestik, integrasi dengan teknologi pengolahan lain sebelum penerapan sistem ini dianggap sebagai topik yang menarik untuk dilakukan. Selain itu, pemanfaatan P. stratiotes dalam sistem pengolahan hibrid, seperti bioreaktor hibrid dan sistem bio-elektrokimia hibrid, leibih disarankan sebagai arah penelitian masa depan.
Penulis: Muhammad Fauzul Imron
Artikel dapat diakses pada: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221471442200873X
