Dampak Pencemaran Logam Berat Terhadap Tanah

Loading...

Loading...

         Dampak Pencemaran Logam Berat Terhadap Tanah

Kita pasti tahu bahwa lingkungan di sekitar kita belim tentu sehat. Banyak sekali kontaminasi zat – zat atau unsur yang buruk bagi diri kita, sesama, maupun lingkungan. Bakteri, virus, radikal bebas menjadi salah satunya. Namun selain itu, ternyata ada unsur lain yang bisa membuat lingkungan kita terkontaminasi, yaitu logam berat.

Logam berat ini sendiri memiliki arti tersendiri. Logam berat disini bukan hanya logam-logam yang terlihat seperti besi, seng, atau yang lainnya saja, melainkan unsur logam yang memang banyak berkeliaran di lingkungan sekitar bisa juga menyebabkan dampak pencemaran udara. Maka, logam berat adalah unsur yang bersifat padat, karena bersifat padat maka dapat ditempa, selain itu juga bersifat konduktor, dan juga mengkilap. Logam berat memang banyak di sekitar kita. Namun, tidak semua logam berat merugikan dan berbahaya. Namun sebagian besar logam berat berbahaya jika kadarnya melebihi ambang bakunya.

Kadar logam berat dalam tanah dapat mencapai tingkat yang menyebabkan fitotoksisitas dan gangguan fungsional terhadap komponen lingkungan lainnya. Fenomena ini dapat terjadi secara alami melalui proses geogenik dan pedogenesis maupun melalui proses antropogenik (Alloway 1995, Lacatusu 2000).

Logam berat adalah unsur logam dengan berat molekul tinggi. Dalam kadar rendah, logam berat pada umumnya sudah beracun bagi tumbuhan dan hewan, termasuk manusia, beberapa jenis logam berat yang sering menimbulkan pencemaran adalah mercuri (Hg), kromium (Cr), kadmium (Cd), timbal (Pb) dan arsen (As). Keberadaan logam berat di lingkungan tidak dengan sendirinya dapat membahayakan makhluk hidup termasuk manusia. Logam berat tersebut dapat membahayakan manakala masuk ke dalam sistem metabolisme dalam jumlah yang melebihi ambang batas (Moenir et al. 2010).

Sumber Logam Berat

Logam berat berdasarkan sumber datangnya bisa dipisahkan menjadi 2, yaitu berasal dari reaksi yang alami, atau bersumber dari reaksi buatan (limbah atau reaksi buatan manusia).

Sumber yang berasal dari alam

Sumber alami logam berat dalam tanah berasal dari bahan induk pembentuk tanah.

Logam berat melalui reaksi ini memang berasal dari alam tanpa ada campur tangan manusia yang membuatnya, dan sudah ada sejak jaman dahulu.

Tanah secara alami telah mengandung logam berat meskipun hanya sedikit serta memiliki kamampuan untuk mentolelir logam berat yang ada di dalamnya. Hal tersebut tergantung pada bahan induk penysun tanahnya.

Contoh:

Berasal dari daerah sekitar pantai dan lingkungan daratan. Logam bisa berasal dari partikel debu yang di transportasi oleh ikan ke atmosfer.

Berasal dari daerah pantai, bersumber dari sungai, dan terpaan gelombang air laut dari laut.

Berasal dari reaksi gunung vulkanik yang mengeluarkan lava yang juga mengandung logam berat dan jatuh ke lingkungan.

Sumber berasal dari buatan

Sumber antropogenik logam berat muncul akibat buatan yaitu menghasilkan logam-logam yang sering kita jumpai, dan sebagian besar bersifat racun jika masuk ke tubuh kita melebihi batasnya.

Contoh:

-Pertambangan dan peleburan mineral logam.

-Bahan pertanian dan hortikultura.

- Lumpur limbah.

-Pembakaran bahan bakar fosil.

-Industri logam (manufaktur, penggunaan dan pembuangan limbah komoditas berbahan logam).

-Elektronika (manufaktur, penggunaan dan pembuangan limbah komoditas elektronika).

-Industri kimia dan manufaktur lainnya.

-Pembuangan limbah.

-Limbah dari rumah tangga (deterjen atau sabun).

Jika dilihat dari bahayanya, jelas sangat berbahaya yang berasal dari buatan. Namun, kita perlu melihat bahwa penyebab logam berat tersebut menyebar dikarenakan ulah manusia yang tidak mengerti bahaya logam bagi lingkungan.

Peningkatan pembangunan termasuk industri turut menyebabkan dampak negatif apabila tidak dikelola secara benar. Industri yang menggunakan bahan baku logam berat bila membuang limbahnya ke sungai/badan air mengakibatkan sungai dan tanah di sekitar wilayah yang terairi oleh sungai tersebut akan terkontaminasi logam berat, dan pada tingkat tertentu mengakibatkan terjadinya kerusakan lingkungan. Adanya logam berat dalam tanah berimplikasi pada adanya logam berat dalam tanaman. Kerusakan tanah akibat adanya logam berat menyebabkan sebagian tanah menjadi berkurang kesuburannya dan bahkan dapat menjadi racun bagi tanaman.

Walaupun pelaku industri tersebut menyatakan telah melakukan proses pengolahan limbah melalui Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL), namun masih saja terdapat sejumlah senyawa beracun yang ikut terbawa pada aliran sungai. Limbah yang dibuang ke badan air dan menjadi sumber air irigasi bagi lahan  pertanian  yang  masih  produktif  menimbulkan  dampak  yang  tidak  saja merugikan bagi keberlangsungan usaha tani pada lahan tersebut akan tetapi dapat berakibat pada kerusakan ekosistem.

Pencemaran yang terjadi pada tanah, air tanah, badan air, atau sungai, udara dapat menyebabkan terganggunya ekosistem. Hal ini karena terputusnya rantai dalam satu tatanan linkungan atau matinya organisme yang menyebabkan terganggunya ekosistem ( Soemarwoto, 1991).

Dibawah ini adalah penejelasan dari bahaya logam berat bagi lingkungan

Logam berat dalam jumlah berlebih menyebabkan terjadinya pencemaran dalam tanah. Saeni (2002) menjelaskan bahwa unsur-unsur logam berat yang potensial menimbulkan pencemaran pada lingkungan adalah; Fe, As, Cd, Pb, Hg, Mn, Ni, Cr, Zn, dan Cu, karena unsur ini lebih ekstensif penggunaannya demikian pula dengan tingkat toksisitasnya yang tinggi. Sementara United State Environment Protection Agency (US EPA) mendata logam berat yang merupakan pencemar utama berbahaya yaitu Sb, Ag, Be, Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Ni, Se, Sr, Ag dan Zn (Sukhendrayatna, 2001) namun terdapat pula logam berat seperti Cr, Cu, Fe, Mn, Mo yang merupakan unsur hara mikro yang esensial bagi tanaman, tetapi bila jumlahnya terlalu besar akan merupakan racun bagi tanaman. Adanya racun pada tanah terutama bila logam tersebut telah terakumulasi dan telah melebihi batas kritis dalam tanah.

Kadmium atau Cadmium (Cd)

Kadmium atau Cadmium (dalam inggris) memang sangat berbahaya bagi kesehatan karena sifatnya sangat beracun dan masuk dalam logam berat paling berbahaya bagi manusia. WHO menegaskan bahwa kadar Cd yang wajar adalah 400 μg per minggu.

Mercury atau raksa (Hg)

Raksa atau Hg adalah salah satu logam berat yang berbahaya di lingkungan. Biasanya mercury bisa mengkontaminasi perairan atau lautan. Penyebab nya hanya sebagian besar merupakan limbah olahan manusia atau ulah manusia itu sendiri.

Mercury yang mencemari perairan atau lautan sangat berbahaya yang akan menjadi penyebab dampak pencemaran udara bagi makhluk hidup di daerah itu serta untuk kelangsungan hidup manusia sendiri. Jika laut terkontaminasi, maka ikan pun akan terkontaminasi dan jika manusia memakan ikan yang terkontaminasi mercury, akan menyebabkan penyakit yang cukup parah bagi kesehatan.

Chromium atau krom (Cr)

Krom atau Cr sendiri adalah meta abu – abu yang keras. Krom biasanya digunakan untuk pabrik-pabrik pembuat gelas, metal, dan fotografi. Pada dasarnya, krom termasuk ke logam dengan toxic yang tidak terlalu tinggi, namun senyawa hasil dari krom dengan unsur lain sangat iritan dan korosif.

Plumbum atau timbal (Pb)

Pb merupakan logam berat yang sering digunakan pada mesin mobil atau motor atau mesin lainnya. Pb memiliki sifat mudah terbakar dan iritan. Jika masuk dalam tubuh manusia, akan sangat berbahaya karena dapat menyebabkan kerusakan pada tubuh manusia itu sendiri.

Arsen atau Arsenik (As)

Arsen termasuk logam berat yang berbahaya. Arsen biasanya terdapat di pabrik keramik atau kerajinan. Jika Arsen masuk ke tubuh manusia melebihi batasnya, maka akan menyebabkan iritasi pada bagian luar hingga dalam tubuh. Jika terkena mata, maka akan menyebabkan iritasi pada bagian-bagian mata, kornea mata terganggu, katarak, bahkan buta. selain itu juga bisa menggagalkan fungsi sum sum tulang belakang dari manusia, kerusakan ginjal, hati, paru – paru, kanker, liver, bahkan kematian.

Sejak pelita 1 terjadi pembangunan di bidang pertanian yang sangat pesat. Indonesia dapat memperoleh predikat swasembada pangan karena pembangunan di bidang pertanian tersebut. Produksi pertanian  sangat baik pada saat itu. Suplay pangan cukup untuk rakyat. Produksi pertanian yang tinggi adalah sasaran yang ingin di capai. Untuk memenuhi sasaran ini dilakukan penambahan input termasuk penambahan penggunaan pupuk dan pestisida sintetis yang tidak memperhatikan aspek lingkungan. Hal ini menyebabkan terjadinya pencemaran lahan pertanian oleh unsure logam berat yang terkandung dalam pupuk dan pestisida tersebut. Logam berat adalah  unsur logam yang memiliki berat molekul yang tinggi. Logam berat walau pun dalam jumlah yang kecil sudah dapat mencemari lingkungan dan sifat racun. Tanaman sebenarnya memiliki kemapuan untuk menetralisir logam berat. Namun apabila terlalu banyak akan bersifat racun bagi tanaman tersebut.

Akumulasi logam berat pada tanah dapat mempengaruhi seluruh kehidupan yang ada ditanah yang merupakan factor penentu produktifitas tanah, masuknya logam berat ke dalam tanah juga menyebabkan penurunan kualitas sifat kimia tanah dan dengan menurunnya produktifitas tanah maka hasil panen tanaman akan menurun baik kualitas maupun kuantitas. Hal-hal yang terjadi akibat akumulasi logam berat di atas membawa dampak yang berbahaya bagi pertanian kita. Ditambah lagi akumulasi logam berat ini telah terjadi cukup lama.

Akumulasi logam berat dalam tanah merupakan racun bagi manusia dan hewan serta tumbuhan. Paparan logam berat yang terjadi secara terus-menerus (paparan selama jangka waktu yang lama) dapat berakibat masuk ke rantai makanan. Gejala keracunan dari logam berat jarang terjadi melalui konsumsi atau kontak kulit, tetapi dimungkinkan terjadi.

Pada umumnya permasalahan disebabkan oleh logam kationik (elemen logam yang berada di tanah yang bermuatan positif misalnya, Pb2+) adalah merkuri, kadmium, timah, nikel, tembaga, seng, kromium, dan mangan. Senyawa anionik yang paling umum (elemen yang terbentuk di tanah yang dikombinasikan dengan oksigen dan bermuatan negatif misalnya, MoO42-) adalah arsenik, molibdenum, selenium, dan boron (Auburn 2000).

Reaksi tanah merupakan faktor pengontrol penting perilaku kimia logam-logam dan berbagai proses di dalam tanah. Soepardi (1983) menyatakan bahwa pH tanah mempengaruhi serapan unsur hara dan pertumbuhan tanaman melalui pengaruh langsungnya terhadap tersedianya unsur hara dan adanya unsur-unsur beracun. Hal ini menunjukkan bahwa pH tanah merupakan faktor penting untuk menentukan ketersediaan unsur-unsur esensial dan non esensial bagi tanaman. kation logam dalam keadaan masam sangat larut dan tersedia bagi tanaman.

Pengaruh pH baik secara langsung maupun tidak langsung mempengaruhi berbagai mekanisme dari retensi logam oleh tanah. Pada seluruh kation logam maka penyerapan meningkat seiring dengan meningkatnya pH. Namun, dapat diketahui bahwa retensi logam tidak secara signifikan meningkat hingga pH lebih besar dari 7.  pH tanah merupakan parameter yang penting, secara langsung mempengaruhi penyerapan/pelepasan, presipitasi, bentuk-bentuk kompleks, dan reaksi oksidasi-reduksi.<7 1992="" clean="" o:p="">

Menurut Soepardi (1983) keberadaan logam-logam berat berkaitan dengan kadar bahan organik di dalam tanah. Adanya bahan organik dalam tanah akan menyebabkan pengkelatan kation-kation logam. Proses-proses yang terjadi dalam tanah sebagian besar dilakukan oleh penyusun tanah yang jumlahnya relatif sedikit yaitu liat dan humus. Bentuk koloidal, baik liat maupun bahan organik, merupakan pusat kegiatan dalam tanah dimana terjadi reaksi-reaksi pertukaran ion.

Cara masuknya logam berat kelahan pertanian adalah melalui:

Pencemaran limbah yang terjadi di sungai yang masuk ke lahan pertanian melalui sistem irigasi. Adapun limbah yang dapat mengandung logam berat yang dapat mencemari lahan pertanian berasal dari:

-Pabrik kimia.

-Limbah Industry listrik dan elektronika.

-Limbah Industry logam dan penyepukan elektro.

-Limbah industri kulit.

-Metalurgi.

-Limbah cat dan bahan pewarna.

Residu pestisida dan pupuk sintetis dari usaha pertanian di lahan itu sendiri maupun dari lahan lain yang terbawa air irigasi ( Undang Kurnia et. Al, 2003).

Pupuk serta pestisida sintetis yang merupakan salah satu bahan pencemar yang menyebabkan unsur logam berat masuk ke lahan pertanian mengandung banyak sekali logam berat yang sebenarnya berada di atas ambang toleransi yang bisa diterima tanah.

Persoalan yang muncul akibat akumulasi logam berat pada tanah antara lain:

-Masuknya logam berat ke tanah dapat mepengaruhi seluruh kehidupan pada tanah yang merupakan factor penentu produktivitas tanah. Dengan matinya mikrobia dalam tanah atau makhluk hidup yang ada ditanah akan ikut mempengaruhi sifattanh terutama sifat biologi.

-Masuknya logam berat tanah juga menyebabkan penurunnan kualitas sifat kimia tanah. Karena unsur hara yang ada di dalam tanah tidak tersedia bagi tanaman dan menghambat penyerapan unsur hara.

-Dengan menurunnya produktifitas tanah maka hasil panen tanaman akan menurun baik kualiatas maupun kuantiatas (Notohadiprawiro, 1991).

Tanah sawah yang telah tercemar logam berat dapat ditanggulangi secara fisik melalui pencucian dan penggunaan bahan organik (Sukmana, at el, 1986). Prinsip dari metode ini adalah dengan penghilangan logam berat dengan pencucian atau dengan membuat logam berat itu tidak aktif dengan bahan organik. Pencucian dilakukan dengan memasukkan air irigasi yang tidak tercemar logam berat ke tanah yang sedang diolah, kemudian membuang air tersebut melalui saluran drinase.

Perbaikan tanah dapat pula dilakukan dengan penggunaan bahan organik. Mengingat bahan organik merupakan campuran beraneka senyawa organik dari bermacam-macam  asal,  menyebabkan  susunan  kimia  bahan  organik  tersebut sangat  rumit.  Salah  satu  senyawa  khas  penting  ialah  gugus  fungsional  yang mampu  berperan  dalam  pembentukan  kompleks  dan  pertukaran  ion.  Gugus fungsional yang dimaksud adalah karboksil (-COOH), hidroksil (-OH), karbonit (=C=O),  metoksil  (-OCH3),  dan  amino  (-NH2).  Fraksi  ini  merupakan  pelaku penting  dalam  pertukaran  kation  pemantapan  struktur  tanah,  penyediaan  N, metabolisme  C  dan  pengkompleksan  logam  (Notohadiprawiro,  1999).  Arsiati (2002) dalam penelitiannya menemukan bahwa pada kotoran ayam terkandung fraksi humat sebesar 5,43 %. Adanya fraksi humat ini menunjukkan adanya sifat kemasaman total. Sementara Tan (1991) menjelaskan bahwa kemasaman total yang tinggi merefleksikan kompleksasi yang tinggi ataupun kapasitas khelat yang tinggi, dan senyawa-senyawa humat yang terkandung di dalamnya efektif dalam mengikat logam berat.

Selain penanggulangan pencemaran logam berat secara fisik ada juga penanggulangan pencemaran logam berat secara kimia. Metode yang dapat digunakan dalam penaggulangan secara kimia ini, yaitu dengan metode pengapuran.

Sebagian dari unsur logam berat terutama Pb dapat larut ditanah atau tersedia bagi tanaman dalam keadaan tanah masam, sehingga dapat menyebabkan tanaman menyerap Pb secara berlebihan dan bersifat racun bagi tanaman itu sendiri. Dengan pengapuran tanah tidak akan terlalu masam sehingga logam berat seperti Pb tidak akan berada ditanah dalam bentuk tersedia bagi tanaman (Tan, 1991). Dalam keadaan basa terjadi penambahan muatan negatif jadi, peningkatan pH tanah umumnya akan meningkatkan muatan negatif sehingga kemapuan koloid tanah dalam menjerap kation akan meningkat (Priyono, 2005).

Ada pula penanggulangan pencemaran logam berat secara biologi yaitu metode  Fitoremediasi ( menggunakan tumbuhan untuk menyerap logam berat) dan metode Bioremediasi (menggunakan mikrobia).

Metode Fitoremediasi dapat dilakukan dengan memanfaatkan tumbuhan yang dapat menyerap logam berat di tanah. Salah satu tumbuhan yang dapat menyerap logam berat adalah Eceng Gondok (Eichormia crassipes). Walaupun dalam petanian Eceng Gondok dikenal sebagi gulma namun tumbuhan ini dapat menyerap logam berat dan resisten terhadap toksisitas logam berat tersebut. Tumbuhan eceng gondok yang hidup di atas air dapat menyerap logam berat Pb  sebanyak 5,167 ppm atau 96,4 % dan logam berat Fe turun sebanyak 3,177 ppm atau 65,45 % dalam kurun waktu tujuh hari (Hasim, 2005).

Penelitian yang dilakukan oleh Sandra, S.A. (2006) tentang penurunan logam berat pada tanah tercemar dengan menggunakan tanaman pengikat logam yaitu eceng gondok, haramay, mendong dan akar wangi menunjukkan bahwa ada pengaruh nyata pemberian keempat vegetasi terhadap serapan logam dalam daun. Eceng gondok merupakan vegetasi tertinggi (1,2423 miligram/pot) dalam mengakumulasi Pb di daun dibandingkan dengan mendong, akar wangi dan haramay. Akan tetapi secara statistik eceng gondok tidak berbeda nyata bila dibandingkan dengan akar wangi dan haramay, namun berbeda nyata dengan mendong. Selain Pb, eceng gondok juga tertinggi (0,1577 miligram/pot) dalam mengakumulasi Cd di daun dan berbeda nyata dengan mendong dan haramay namun tidak berbeda nyata dengan akar wangi. Hal ini sejalan dengan penelitian Zhu et al., (1999) yang menerangkan bahwa eceng gondok mampu mengakumulasi Cd dengan tinggi bahkan hingga 61,7 mg/kg berat kering per hari. Tingginya kemampuan eceng gondok dalam mengakumulasi logam berat diduga karena eceng gondok mempunyai vakuola yang besar dalam struktur selnya sehingga mampu menyimpan logam berat dalam jaringan tanaman.

Metode Bioremediasi memanfaatkan mikrobia sebagai perantara reaksi kimia dan proses fisika yang berlangsung secara metabolic. Proses ini mengubahn bahan kimia yang mengandung logam berat dalam danah menjadi tidak berbahaya (Sklandany dan Metting, 1993). Mikroorganisme merupakan bioremediatorn yang ampuh untuk memindahkan atau menghilangkan logam-logam berat melalui mekanisme serapan ( transport) aktif maupun pasif (Volesky dan Holand,1995).

Adapun bakteri yang bisa digunakan untuk metode ini adalah bakteri Pseidomonas yang dapat mengguanakan senyawa yang mengandung logam berat tersebut sebagai makanannya melalui mekanisme oksidasireduksi. Bakteri lain yang dapat digunakan antara lain Bacillus, Thiobacillus dan bakteri penambat N. Namun apabila unsur logam berat terlalu heterogen maka tidak semua unsur tersebut dapat diolah oleh mikrobia tersebut.  Apabila konsentrasi logam berat terlalu tinggi mikrobia juga tidak bisa mengolahnya menjadi makanannya bahkan akan bersifat racun bagi mikrobia itu sendiri. Selain itu bakteri-bakteri yang dapat digunakan untuk menanggulangi pencemaran logam berat tersebut sebagiannya adalah bakteri penyebab penyakit bagi tanaman.

Logam berat berbahaya beracun yang ada dalam tanah sawah menunjukkan wilayah tersebut mengalami masalah lingkungan. Masalah lingkungan yang dapat mengakibatkan kerusakkan tanah tersebut menurut Dent (1993) dapat dikelompokkan ke dalam kerusakan kimia tanah yang dicirikan hilangnya kesuburan tanah dan terkandungnya unsur-unsur kimia yang tidak dibutuhkan tanaman dan manusia pemakannya.

Logam berat memang sebagian besar berbahaya jika melebihi batasnya baik bagi lingkungan maupun manusia. Kita selayaknya menjaga dan melestarikan alam dengan cara tidak membuang limbah pada sembarang tempat atau perairan karena akan mengganggu ekosistem alam yang ada, karena jika alam rusak, maka manusia juga yang akan merasakan akibatnya.

*Tombol-tombol diatas mengandung iklan. Untuk menuju artikel yang diinginkan silahkan tunggu 5 detik hingga muncul tombol "skip ad" kemudian klik tombolnya, jika tidak muncul tombol "skip ad" harap refresh halaman tersebut (dimohon keikhlasannya demi eksistensi website ini). Iklan-iklan yang muncul bukanlah virus, Apabila terbuka jendela iklan yang baru (POP UP) silahkan tutup halaman tersebut (tekan tombol kembali untuk pengguna android). Jika tombol tidak bisa diklik silahkan refresh halaman ini.

loading...