Strategi Degradasi Logam Berat dengan Bioreaktor Berbasis Nanoteknologi Guna Mewujudkan Ketersediaan Air Bersih di Indonesia pada Tahun 2030

Muhammad Fadillah

Authors

Muhammad Fadillah Universitas Negeri Jakarta

Keywords:

Bioreaktor, Nanoteknologi, Crotalaria juncea L, Industri, Limbah cair, Logam berat

Abstract

Indonesia ranks 82nd out of 163 countries in overall performance in achieving the Sustainable Development Goals (SDGs) with a score of 69.2. The data also shows that the SDGs in Indonesia have not been met, especially the sixth target regarding the availability of clean water and sanitation. In general, this issue is caused by human activities such as industrial activities that produce hazardous waste, one of which is liquid waste containing heavy metals that are carcinogenic. However, the problem of pollution can be overcome by nanotechnology-based waste treatment that utilizes Indonesian natural resources in the form of Sunn hemp (Crotalaria juncea L.). This study uses the PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Metaanalyses) method. The PRISMA method was chosen to explain the purpose of this study, which is to determine the efficiency of using nanotechnologybased bioreactors to degrade heavy metals. The results of this study explain that the use of nanotechnology-based bioreactors from Sunn hemp has a good level of efficiency. This is because nanotechnology in the form of silver nanoparticles and nanocellulose produced from Sunn hemp can be used to absorb heavy metal content in industrial wastewater.

ABSTRAK
Indonesia menduduki peringkat 82 dari 163 negara dalam kinerja keseluruhan dalam pencapaian tujuan SDGs (Sustainable Development Goals) dengan skor sebesar 69,2. Data tersebut juga membuktikan bahwa SDGs di Indonesia belum terpenuhi, terutama target keenam mengenai ketersediaan air bersih dan sanitasi. Pada umumnya, hal itu diakibatkan oleh aktivitas manusia seperti aktivitas industri yang menghasilkan limbah berbahaya salah satunya limbah cair mengandung logam berat yang bersifat karsinogenik. Namun, permasalahan pencemaran tersebut dapat diatasi dengan pengolahan limbah berbasis nanoteknologi yang memanfaatkan sumber daya alam Indonesia berupa tanaman orok-orok (Crotalaria juncea L.). Studi ini menggunakan metode PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-analyse). Metode PRISMA dipilih untuk menjelaskan tujuan dari studi ini, yaitu untuk mengetahui efisiensi penggunaan bioreaktor berbasis nanoteknologi untuk mendegradasi logam berat. Hasil dari studi ini menjelaskan bahwa penggunaan bioreaktor berbasis nanoteknologi dari tumbuhan orok-orok memilikin tingkat efisien yang baik. Hal itu dikarenakan nanoteknologi berupa nanopartikel perak dan nanoselulosa yang dihasilkan dari tanaman orok-orok dapat digunakan untuk mengabsorbsi kandungan logam berat di dalam limbah cair industri.

References

Adam, L. dan Hidayatina, A. (2015). Peran kelembagaan dalam pelaksanaan KPS penyediaan air minum. Jurnal

Ekonomi dan Pembangunan, 23(2): 85–94.

Agustina, T. (2014). Kontaminasi logam berat pada makanan dan dampaknya pada kesehatan. TEKNOBUGA: Jurnal Teknologi Busana dan Boga, 1(1): 53–65.

Al-Asheh, S., Bagheri, M., dan Aidan, A. (2021). Membrane bioreactor for wastewater treatment: A review. Case Studies in Chemical and Environmental Engineering, 4: 1–15.

Al-Snafi, A. E. (2016). The contents and pharmacology of Crotalaria juncea- A review. IOSR Journal Of Pharmacy, 6(6): 77–86.

Chen, L., Feng, W., Fan, J., Zhang, K., dan Gu, Z. (2019). Removal of silver nanoparticles in aqueous solution by activated sludge: Mechanism and characteristics. Science of The Total Environment, 711: 1–3.

Dinakaran, S. K., Banji, D., Avasarala, H., dan Banji, O. (2014). Determination of antioxidant capacity, α-Amylase and lipase inhibitory activity of Crotalaria Juncea Linn in vitro inhibitory activity of Crotalaria Juncea Linn. Journal of Dietary Supplements, 11(2): 175–183.

Fadillah, M. (2022). Potensi tanaman orok-orok (Crotalaria juncea L.) dan rancangan sistem fitoremediator untuk limbah cair tambang demi mewujudkan ketersediaan air bersih. Risenologi, 7(2): 7–15.

Fitriyani, A. (2022). Efektivitas nanopartikel kulit kacang tanah (Arachis hypogea L.) sebagai adsorben timbal (Pb) dan tembaga (Cu) pada limbah cair industri aki. Skripsi. Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

Haddaway, N. R., Page, M. J., Pritchard, C. C., dan McGuinness, L. A. (2022). PRISMA2020: An R package and Shiny app for producing PRISMA 2020-compliant flow diagrams, with interactivity for optimised digital transparency and Open Synthesis Campbell Systematic Reviews, 18, e1230.

Hong, H.-J., Lim, J. S., Hwang, J. Y., Kim, M., Jeong, H. S., dan Park, M. S. (2018). Carboxymethlyated cellulose nanofibrils (CMCNFs) embedded in polyurethane foam as a modular adsorbent of heavy metal ions. Carbohydr. Polym, 195: 136–142.

Kanthimathi, G., Senthilkumar, O., Sankar, C., Prathibba, B. S., dan Kumar, S. M. S. (2021). Green synthesis of silver nanoparticles using Vitex negundo extracts and theri application in the effluent treatment of craker industries. Journal of Physics Conference Series, 2070(1): 1–6.

Kementerian Perindustrian Republik Indonesia. (2020). Analisis Perkembangan Industri Pengolahan Non Migas Indonesia 2020, edisi 4, Pusat Data dan Informasi Kementerian Perindustrian, dilihat pada 10 Januari 2023.

Khan, I., Saeed, K., dan Khan, I. (2017). Nanoparticles: Properties, applications and toxicities. Arabian Journal of Chemistry, 12(7): 908–931.

Komarawidjaja, W. (2017). Paparan limbah cair industri mengandung logam berat pada lahan sawah di Desa Jelegong, Kecamatan Rancaekek, Kabupaten Bandung. Jurnal Teknologi Lingkungan, 18(2): 173–181.

Kurniasari, L., Riwayati, I., dan Suwardiyono, S. (2012). Pektin sebagai alternatif bahan baku biosorben logam berat. Jurnal Ilmiah Momentum, 8(1): 1–5.

Ningtyas, K. R., Muslihudin, M., dan Sari, I. N. (2020). Sintesis nanoselulosa dari limbah hasil pertanian dengan menggunakan variasi konsentrasi asam. Jurnal Penelitian Pertanian Terapan, 20(2): 142–147.

Nopiyanti, N., dan Riastuti, R. D. (2019). Pola sebaran tumbuhan invasif dikawasan Taman Nasional Bukit Sulap Kota. BIOEDUSAINS: Jurnal Pendidikan Biologi dan Sains, 2(2): 152–159.

Nurdila, F. A., Asri, N. S., dan Suharyadi, E. (2015). Adsorpsi logam tembaga (Cu), besi (Fe), dan nikel (Ni) dalam limbah cair buatan menggunakan nanopartikel cobalt ferrite (CoFe2O4). Jurnal Fisika Indonesia, 19(55): 23–27

Pervez, M. N., Balakrishnan, M., Hasan, S. W., Choo, K.-H, Zhao, Y., Cai, Y., Zarra, T., Belgiorno, V., dan Naddeo, V. (2020), A critical review on nanomaterials membrane bioreactor (NMs-MBR) for wastewater treatment. Npj Clean Water, 3(43): 1–21.

Riani, E. (2013) Perubahan Iklim dan Kehidupan Biota Akuatik (Dampak pada Bioakumulasi Bahan Berbahaya dan Beracun & Reproduksi). Bogor: IPB Press.

Sachs, J. D., Lafortune, G., Kroll, C., Fuller, G., dan Woelm F. (2022) Sustainable Development Report 2022. Cambridge: Cambridge University Press.

Seta, T. P. D., Muhammad, M., dan Masrullita, M. (2020). Pemanfaatan biji orok-orok (Crotalaria juncea) sebagai bahan baku pembuatan minyak nabati dengan metode ekstraksi padat-cair. Jurnal Teknologi Kimia Unimal, 8(2): 42–52.

Siregar, T. H. (2009). Pengurangan cemaran logam berat pada perairan dan produk perikanan dengan metode adsorbsi. Squalen, 4(1): 24–30.

Sitepu, B. S. (2020). Keragaman dan pengendalian tumbuhan invasif di KHDTK Samboja, Kalimantan Timur. Jurnal Sylva Lestari, 8(3): 351–365.

Susanti, R., Mustikaningtyas, D., dan Sasi, A. F. (2014). Analisis kadar logam berat pada sungai di Jawa Tengah. Sainteknol: Jurnal Sains Dan Teknologi, 12(1): 35–40.