Penulis 
Loading...
Loading...
Dampak Pencemaran Logam Berat Timbal (Pb) Terhadap Tanah
Keberhasilan pembangunan pertanian menimbulkan dampak
negatif terhadap lingkungan terutama sumberdaya lahan. Produksi pertanian yang
menurun setiap tahunnya, dikawatirkan akibat penggunaan bahan agrokimia seperti
pestisida yang cenderung berlebihan baik konsentrasi maupun dosisnya, sehingga
terjadi akumulasi logam-logam berat seperti Pb pada tanah.
Pencemaran tanah oleh logam timbal (Pb) merupakan salah satu
bentuk pencemaran yang sangat berbahaya bagi mahluk hidup. Jumlah logam timbal
(Pb) di dalam tanah yang telah melebihi standar baku mutu menyebabkan
lingkungan tidak dapat mengadakan pembersihan sendiri (self purification),
sehingga diperlukan suatu alternatif pengolahan khusus.
Timbal atau dikenal sebagai logam Pb dalam susunan unsur
merupakan logam berat yang terdapat secara alami di dalam kerak bumi dan
tersebar ke alam dalam jumlah kecil melalui proses alami termasuk letusan
gunung berapi dan proses geokimia. Pb merupakan logam lunak yang berwarna
kebiru-biruan atau abu-abu keperakan dengan titik leleh pada 327,5 ºC dan titik
didih 1.740 ºC pada tekanan atmosfer. Timbal mempunyai nomor atom terbesar dari
semua unsur yang stabil, yaitu 82. Namun logam ini sangat beracun. Timbal
adalah logam yang yang dapat merusak sistem syaraf jika terakumulasi dalam
jaringan halus dan tulang untuk waktu yang lama. Timbal terdapat dalam beberapa
isotop: 204Pb (1.4%), 206Pb (24.1%), 207Pb (22.1%), and 208Pb (52.4%). 206Pb,
207Pb and 208Pb kesemuanya adalah radiogenic dan merupakan produk akhir dari
pemutusan rantai kompleks. Logam ini sangat resistan (tahan) terhadap korosi,
oleh karena itu seringkali dicampur dengan cairan yang bersifat korosif
(seperti asam sulfat).
Timbal dapat masuk dalam ke perairan melalui pengkristalan
di udara yang merupakan pembakaran hasil pembakaran bahan bakar kendaraan
bermotor dengan bantuan hujan. Dapat pula sebagai akibat proses korosifikasi
bahan mineral akibat hempasan dan angin. Timbal (Pb) yang masuk kedalam bahan
perairan sebagai dampak aktifitas manusia, di antaranya dalam air buangan
(limbah) industri yang berkaitan dengan timbal (Pb) yang jatuh pada jalur-jalur
perairan seperti anak sungai dan terbawa menuju laut.
Pencemaran lingkungan oleh timbal kebanyakan berasal dari
aktifitas manusia yang mengekstraksi dan mengeksploitasi logam tersebut. Timbal
digunakan untuk berbagai kegunaan terutama sebagai bahan perpipaan, bahan
aditif untuk bensin, baterai, pigmen dan amunisi. Sumber potensial pajanan
timbal dapat bervariasi di berbagai lokasi.
Cara Mengurangi dan Menanggulangi Pencemaran Timbal
Dengan mengurangi penggunaan zat-zat berbahaya tersebut dan
menjaga kebersihan lingkungan, maka kelangsungan hidup yang ada di darat maupun
di perairan akan terjaga. Ekosistem perairan juga terjaga, dan organisme yang
ada di perairan akan terjaga kelangsungan hidupnya dan tidak merugikan semua
pihak.
Menetralisir limbah-limbah tersebut bukanlah hal mudah.
Teknologi pengolahan limbah seringkali menekan kondisi finansial suatu
perusahaan, Upaya penanganan pencemaran logam berat sebenarnya dapat dilakukan
dengan menggunakan proses kimiawi. Seperti penambahan senyawa kimia tertentu
untuk proses pemisahan ion logam berat atau dengan resin penukar ion (exchange
resins), serta beberapa metode lainnya seperti penyerapan menggunakan karbon aktif,
electrodialysis dan reverse osmosis. Namun proses ini relatif mahal dan
cenderung menimbulkan permasalahan baru, yaitu akumulasi senyawa tersebut dalam
sedimen dan organisme akuatik (perairan).
Penanganan logam berat dengan mikroorganisme atau mikrobia
(dalam istilah Biologi dikenal dengan bioakumulasi,bioremediasi, atau
bioremoval), menjadi alternatif yang dapat dilakukan untuk mengurangi tingkat
keracunan elemen logam berat di lingkungan perairan tersebut. Metode atau
teknologi ini sangat menarik untuk dikembangkan dan diterapkan, karena memiliki
kelebihan dibandingkan dengan proses kimiawi. Beberapa hasil studi melaporkan,
penggunaan mikroorganisme untuk menangani pencemaran logam berat lebih efektif
dibandingkan dengan ion exchange dan reverse osmosis dalam kaitannya dengan
sensitivitas kehadiran padatan terlarut (suspended solid), zat organik dan
logam berat lainnya. Serta, lebih baik dari proses pengendapan (presipitation)
kalau dikaitkan dengan kemampuan menstimulasikan perubahan pH dan konsentrasi
logam beratnya. Dengan kata lain, penanganan logam berat dengan mikroorganisme
relatif mudah dilakukan, murah dan cenderung tidak berbahaya bagi lingkungan.
Efek Timbal Terhadap Kesehatan
Timbal merupakan salah satu logam yang sangat aplikatif di
seluruh dunia, mempunyai banyak kegunaan namun juga sangat berbahaya (Ahmed,
2014). Timbal adalah kontaminan lingkungan yang dikenal memiliki sifat
toksisitas tinggi terhadap manusia dan organisme hidup lainnya (Tiwari, dkk.
2014). Timbal terkenal merusak lingkungan dan dianggap sebagai sumber pencemar
global (Ahmed, 2014).
Sistem
syaraf dan kecerdasan
Efek timbal terhadap sistem syaraf telah diketahui, terutama
dalam studi kesehatan kerja dimana pekerja yang terpajan kadar timbal yang
tinggi dilaporkan menderita gejala kehilangan nafsu makan, depresi, kelelahan,
sakit kepala, mudah lupa, dan pusing. Pada tingkat pajanan yang lebih rendah,
terjadi penurunan kecepatan bereaksi, memburuknya koordinasi tangan-mata, dan
menurunnya kecepatan konduksi syaraf.
Efek timbal terhadap keerdasan anak telah banyak diteliti,
dan studi menunjukkan timbal memiliki efek menurunkan IQ bahkan pada tingkat
pajanan rendah. Peningkatan kadar timbal dalam darah sebesar 10 µg/dl hingga 20
µg/dl dapat menurunkan IQ sebesar 2.6 poin. Studi lebih lanjut menunjukkan
bahwa kenaikan kadar timbal dalam darah di atas 20 µg/dl dapat mengakibatkan
penurunan IQ sebesar 2-5 poin.
Gangguan
terhadap sistem syaraf
Efek pencemaran timbal (Pb) terhadap kerja otak lebih
sensitif pada anak-anak dibandingkan pada orang dewas. Gambaran klinis yang
timbul adalah rasa malas, gampang tersinggung, sakit kepala, tremor,
halusinasi, gampang lupa, sukar konsentrasi dan menurunnya kecerdasan pada anak
dengan kadar timbal (Pb) darah sebesar 40-80 μg/100 ml dapat timbul gejala
gangguan hematologis, namun belum tampak adanya gejala lead encephalopathy.
Gejala yang timbul pada lead encephalopathy antara lain adalah rasa cangung,
mudah tersinggung, dan penurunan pembentukan konsep. Apabila pada masa bayi
sudah mulai terpapar oleh timbal (Pb), maka pengaruhnya pada profil psikologis
dan penampilan pendidikannya akan tampak pada umur sekitar 5-15 tahun. Akan
timbul gejala tidak spesifik berupa hiperaktifitas atau gangguan psikologis
jika terpapar timbal (Pb) pada anak berusia 21 bulan sampai 18 tahun
(Sudarmaji, dkk, 2006).
Efek
sistemik
Studi menunjukkan hubungan antara meningkatnya tekanan darah
dengan BLL paling banyak ditemukan pada kasus pajanan terhadap laki-laki
dewasa. Schwartz (1995) dalam laporan WHO menunjukkan bahwa penurunan BLL
sebesar 10 µg/dl to 5 µg/dl menyebabkan penurunan tekanan darah sebsar 1.25
mmHg. Pada wanita dewasa, hubungan antara BLL dengan tekanan darah tidak
terlalu kuat dan jarang ditemukan.
Efek sistemik lainnya adalah gejala gastrointestinal.
Keracunan timbal dapat berakibat sakit perut, konstipasi, kram, mual, muntah,
anoreksia, dan kehilangan berat badan.
Efek
timbal terhadap reproduksi
Efek timbal terhadap reproduksi dapat terjadi pada pria dan
wanita dan telah diketahui sejak abad 19, dimana pada masa itu timbal bahkan
digunakan untuk menggugurkan kandungan. Pajanan timbal pada wanita di masa
kehamilan telah dilaporkan dapat memperbesar resiko keguguran, kematian bayi
dalam kandungan, dan kelahiran prematur. Pada laki-laki, efek timbal antara
lain menurunkan jumlah sperma dan meningkatnya jumlah sperma abnormal.
Gangguan
terhadap fungsi ginjal
Logam berat Timbal (Pb) dapat menyebabkan tidak berfungsinya
tubulus renal, nephropaty irreversible, sclerosis vaskuler, sel tubulus atropi,
fibrosis, dan sclerosis glumerolus. Akibatnya dapat menimbulkan aminoaciduria
dan glukosuria, dan jika paparannya terus berlanjut dapat terjadi nefritis
kronis.
Gangguan
terhadap sistem hemopoitik
Keracunan timbal (Pb) dapat menyebabkan terjadinya anemia
akibat penurunan sintesis globin walaupun tak tampak adanya penurunan kadar
besi dalam serum. Anemia ringan yang terjadi disertai dengan sedikit
peningkatan kadar ALA (Amino Levulinic Acid) urin. Pada anak-anak juga terjadi
peningkatan ekskresi ALA dalam darah.efek dominan dari keracunan timbal (Pb)
pada sistem hemopoitik adalah peningkatan ekskresi ALA dan CP
(coproporphyrine). Dapat dikatakan bahwa gejala anemia akibat paparan Timbal
(Pb). Terdapat korelasi negatif yang signifikan antara Hb dan kadar timbal (Pb)
di dalam darah.
Logam timbal telah dipergunakan oleh manusia sejak ribuan
tahun yang lalu (sekitar 6400 SM) hal ini disebabkan logam timbal terdapat
diberbagai belahan bumi, selain itu timbal mudah di ekstraksi dan mudah
dikelola. Timbal atau yang kita kenal sehari-hari dengan timah hitam dan dalam
bahasa ilmiahnya dikenal dengan kata Plumbum dan logam ini disimpulkan dengan
timbal (Pb).
Timbal termasuk logam berat ”trace metals” karena mempunyai
berat jenis lebih dari lima kali berat jenis air. Bentuk kimia senyawa Pb yang
masuk ke dalam tubuh melalui makanan akan mengendap pada jaringan tubuh, dan sisanya
akan terbuang bersama sisa metabolisme.
Sumber Logam Berat Timbal (Pb)
Keberadaan timbal dapat ditemukan secara alami di
lingkungan. Sumber Timbal (Pb) di lingkungan hidup kita adalah sebagai berikut
(Mukono, 2002) :
Udara
Timbal (Pb) di udara dapat berbentuk gas dan partikel. Dalam
keadaaan alamiah menurut studi patterson (1965), kadar timah hitam di udara
sebesar 0,0006 mikrogram/m3, sedangkan di daerah tanpa penghuni yaitu di
pegunungan California (USA), menunjukkan kadar timah hitam (Pb) sebesar 0,0008
mikrogram/m3. Baku mutu timbal di udara adalah 0,025-0,04 gr/Nm3.
Air
Analisis air bawah tanah menunjukkan kadar timah hitam (Pb)
sebesar antara 1–60 mikrogram/liter, sedangkan analisis air permukaan terutama
pada sungai dan danau menunjukkan angka antara 1–10 mikrogram/liter. Kadar
timah hitam pada air laut kadarnya lebih rendah dari yang terdapat di air
tawar. Di pantai Californa (USA) kadar timah hitam (Pb) menunjukkan kadar
antara 0,08 – 0,04 mikrogram/liter. Timbal (Pb) yang larut dalam air adalah
Timbal asetat (Pb(C2H3O2)2), timbal klorat Pb(CLO3)2, timbal nitrat Pb (NO3)2,
timbal stearat Pb (C18H35O2)2. Baku mutu (WHO) timbal (Pb) dalam air 0,1
mg/liter dan KLH No 02 tahun 1988 yaitu 0,05 – 1 mg/liter.
Tanah
Rata-rata timbal (Pb) di permukaan tanah adalah sebesar 5-25
mg/kg.
Batuan
Bumi kita mengandung timbal (Pb) sekitar 13 mg/kg. Menurut
study Weapohl (1961), dinyatakan bahwa kadar timbal (Pb) pada bebatuan sekitar
10-20 mg/kg.
Tumbuhan
Secara alamiah tumbuhan dapat mengandung timbal (Pb).
Menurut Wallen dan Delavault (1962), kadara timbal (Pb) pada dedaunan adalah
2,5 mg/kg berat daun kering.
Makanan
Kadar timbal (Pb) pada makanan dapat bertambah dalam proses
procecing, kandungan timbal (Pb) yang tinggi ditemukan pada beras, gandum,
kentang dan lain-lain. Asupan yang diizinkan yaitu 50 mikrogram/kg BB (dewasa)
dan 25 mikrogram/kg BB (anak-anak).
Pengaruh Timbal (Pb) Terhadap Tanah dan Tumbuhan
Timbal masuk ke dalam dan seluruh ekosistem. Timbal
tersimpan di dalam atmosfir, vegetasi, tanah dan air permukaan. Sifat fisik,
kimia dan proses biogeokimia timbal dalam ekosistem akan mempengaruhi
pergerakan timbal melalui ekosistem. Logam timbal dapat mempengaruhi semua
komponen lingkungan dan dapat bergerak melalui ekosistem hingga mencapai
kesetimbangan. Timbal terakumulasi di lingkungan, tetapi dalam lingkungan kimia
tertentu akan berubah sedemikian rupa untuk meningkatkan kelarutannya (misalnya,
pembentukan timbal sulfat dalam tanah), bioavailabilitas atau toksisitas. Efek
timbal pada tingkat ekosistem biasanya dilihat sebagai bentuk tekanan terhadap
ekosistem (Greene 1993, US EPA 1986).
Telah diketahui bahwa timbal terakumulasi dalam tanah,
terutama tanah dengan kandungan organik yang tinggi (US EPA 1986). Timbal yang
tersimpan di tanah ditransfer ke lapisan atas permukaan tanah, dapat
dipertahankan selama bertahun-tahun (sampai 2000 tahun). Dalam ekosistem yang
tidak terganggu, bahan organik di lapisan atas dari permukaan tanah tetap
menahan timbal. Pada tanah pertanian, timbal bercampur dengan tanah hingga
kedalaman 25C1II (yaitu, dalam zona akar). Timbal di dalam tanah akan terus
bergerak ke rantai mikroorganisme dan makanan, sampai keseimbangan tercapai.
Tanaman cenderung menyerap timbal dari tanah dan sebagian
besar bertahan dalam akar. Ada beberapa bukti bahwa dedaunan tanaman juga dapat
menyerap timbal (dan ada kemungkinan bahwa timbal akan berpindah ke bagian lain
dari tanaman). Penyerapan timbal oleh akar tanaman dapat dikurangi dengan
penerapan kalsium dan fosfor pada tanah. Beberapa spesies tanaman memiliki
kemampuan untuk mengakumulasi konsentrasi tinggi timbal (UNEP, WHO dan ILO
1991).
Pori-pori daun tanaman yang membiarkan karbon dioksida
diperlukan untuk fotosintesis dan memancarkan oksigen. Polusi timbal melapisi
permukaan daun dan mengurangi jumlah cahaya yang masuk. Hal ini menyebabkan
pengerdilan pertumbuhan atau membunuh tanaman dengan mengurangi laju
fotosintesis, menghambat respirasi, mendorong perpanjangan sel tumbuhan yang
mempengaruhi perkembangan akar 0; dengan menyebabkan penuaan pra-matang.
Beberapa bukti menunjukkan bahwa timbal dapat mempengaruhi genetika populasi.
Semua efek ini telah diamati pada sel-sel yang terisolasi atau tanaman
hidroponik yang tumbuh dalam larutan timbal sekitar 1-2 ppm misalnya kelembaban
tanah, tingkat timbal yang dialami oleh ekosistem dekat smelter atau pinggir
jalan).
Timbal di udara dapat ditransfer ke tanaman secara langsung
melalui baik secara langsung atau tidak langsung mengambil dari tanah. Pola dan
tingkat akumulasi timbal tersebut sangat dipengaruhi oleh keadaan pertumbuhan
vegetasi; yaitu, periode pertumbuhan aktif di musim semi dibandingkan dengan
periode pertumbuhan yang rendah melalui musim gugur dan musim dingin (Greene,
1993)
Mengingat unsur kimia timbal dalam tanah, US EPA (1986)
menunjukkan bahwa distribusi yang tidak merata dari timbal dalam ekosistem
dapat menggantikan logam lain dari tempat mengikat bahan organik. Ini mungkin
menghambat kerusakan kimia fragmen tanah anorganik dan timbal dalam tanah dapat
menjadi lebih mudah larut, sehingga lebih mudah diserap oleh tanaman.
Menurut UU No.32 tahun 2009 Pencemaran lingkungan hidup
adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan/atau komponen
lain ke dalam lingkungan hidup oleh kegiatan manusia sehingga melampaui baku
mutu lingkungan hidup yang telah ditetapkan (Erfandi dan Juarsah, 2013).
Penggunaan bahan agrokimia yang tidak terkendali pada lahan
pertanian terutama pada tanaman sayur-sayuran berdampak negatif, antara lain
meningkatnya resistensi hama atau penyakit tanaman, terbunuhnya musuh alami dan
organisme yang berguna, serta terakumulasinya zat-zat kimia berbahaya dalam
tanah. Kandungan logam berat timbal (Pb) dalam batuan beku dan batuan sedimen
adalah sebagai berikut: batuan beku basalt 2–18 ppm, batuan beku granit 6–30
ppm, lempung dan liat 16–50 ppm, batu pasir < 31 ppm (Charlena, 2004).
Air limbah pabrik dan rumah tangga juga merupakan penyebab
adanya kandungan logam berat timbal (Pb) pada tanah, selain dari penggunaan
pupuk dan pestisida. Limbah tersebut termasuk limbah anorganik atau limbah yang
bukan berasal dari sisa makhluk hidup.Limbah anorganik mengandung unsur-unsur
kimia anorganik yang sifatnya sulit sekali diuraikan oleh mikroorganisme.
Logam berat timbal (Pb) juga dapat diperoleh melalui udara
buangan emisi kendaraan bermotor karena penggunaan bahan bakar pada motor yang
mengandung timbal (Pb), sehingga lahan pertanian yang berada dipinggir jalan
dapat terakumulasi logam berat timbal (Pb).
Logam berat timbal (Pb) yang terdapat pada tanah tentu akan
mempengaruhi produktivitas tanaman diatasnya. Perpindahan timbal dari tanah ke
tanaman tergantung komposisi dan pH tanah. Konsentrasi timbal yang tinggi
(100-1000 mg/kg) akan mengakibatkan pengaruh toksik pada proses fotosintesis
dan pertumbuhan. Timbal hanya mempengaruhi tanaman bila konsentrasinya tinggi
dan tanah dapat menyerap timbal (Pb) pada saat kondisi kesuburan dan kandungan
bahan organik tanah rendah. Pada keadaan ini logam berat Pb akan terlepas dari
ikatan tanah dan berupa ion yang bergerak bebas pada larutan tanah. Jika logam
lain tidak mampu menghambat keberadaannya, maka akan terjadi serapan Pb oleh
akar tanaman (Charlene, 2004).
Tanah adalah komponen padat yang dapat menerima pencemar
baik pencemar jatuh dari udara maupun pencemar yang mengikuti aliran air.
Disamping sebagai tempat untuk memproduksi hampir semua bahan pangan, tanah
berfungsi sebagai reseptor sejumlah polutan yang dapat masuk melalui air, udara
maupun masuk secara langsung ke dalam tanah. Masuknya zat-zat pencemar ini
menyebabkan susunan tanah mengalami perubahan sehingga mengganggu organisme
yang hidup di dalam maupun pada permukaan tanah.
loading...
