BAB I PENDAHULUAN
BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Penelitian Fosfat merupakan salah satu bahan tambang yang banyak digunakan dalam berbagai jenis industri. Selain umum digunakan sebagai pupuk, fosfat juga banyak digunakan sebagai bahan dari cat dan pelapis, keramik, tekstil, plastik, kertas, dan lain sebagainya (Schmittner dkk., 1999). Fosfat juga dapat digunakan sebagai campuran material pelapis anti api, campuran makanan, minuman, bahkan sebagai bahan dasar dari bom yakni bom fosfor (Schmittner dkk., 1999). Fosfat digunakan dalam berbagai industri, sebab fosfat memiliki karakteristik kimiawi yang cukup unik, yakni fosfat merupakan unsur yang memiliki kemampuan ikat kimia (chemichal bonding) yang sangat baik (Schmittner dkk., 1999). Fosfat diketahui dapat mengikat sebagian besar unsur yang mengalami kontak selama fosfat tersebut belum saling berikatan dengan unsur lain (Jeanjean, 1995). Selain itu daya ikat kimia fosfat yang kuat juga mencegah pelepasan unsur yang telah diikat dalam jangka waktu yang cukup lama. Dengan kata lain, fosfat mampu mengikat unsur secara stabil dalam jangka waktu yang lama (Jeanjean, 1995). Disebabkan oleh kemampuannya tersebut, fosfat banyak digunakan dalam beragam industri dengan aplikasi yang berbeda-beda. Salah satu penggunaan fosfat dalam industri adalah sebagai pembersih logam berat pada tanah ataupun pada air. Dengan kemampuan tersebut fosfat banyak digunakan sebagai material remediator dari logam berat (Jeanjean, 1995). Hampir seluruh unsur logam berat yang ada di alam dapat diikat dan distabilkan oleh fosfat. Hal tersebutlah yang mendasari penelitian ini. Fosfat yang digunakan dalam penelitian merupakan fosfat alam yang berasal dari Desa Tanjung, Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep, Provinsi Jawa Timur. Sebagian besar sumberdaya fosfat pada daerah tersebut ditambang secara langsung oleh warga daerah sekitar. Hal tersebut disebabkan oleh keterbatasan sumberdaya fosfat yang ada pada daerah
1
BAB I PENDAHULUAN
tersebut, dan sebagian besar bersifat lokal dan tersebar hampir di seluruh penjuru pulau madura, sehingga menyebabkan industri pertambangan enggan menambang fosfat pada daerah tersebut, disebabkan oleh hasil yang kurang ekonomis. Fosfat pada daerah tersebut merupakan fosfat biologis yang masuk ke dalam golongan fosfat guano. Fosfat dapat dibagi menjadi tiga golongan berdasarkan genesanya, yakni fosfat primer yang berasal dari pembekuan magma alkali, fosfat sedimenter/marine merupakan fosfat yang berasal dari proses sedimentasi dan umum terbentuk di laut, dan yang terakhir adalah fosfat guano, yang berasal dari kotoran burung dan kelelawar, yang dapat diendapkan dan terbentuk di berbagai tempat (Al-Bassam, 2010). Fosfat guano dapat ditemukan di darat dan di laut. Fosfat guano yang ditemukan didarat umumnya ditemukan di dalam gua dan sebagian besar berasal dari coprolite kelelawar. Fosfat guano juga dapat terbentuk di laut yang umumnya berasal dari coprolite burung laut (Al-Bassam, 2010). Namun yang membedakan fosfat guano dengan fosfat sedimenter/marine yang sama-sama terbentuk di laut adalah, fosfat guano berasal dari sisa kotoran organisme yakni burung laut, sedangkan fosfat sedimenter merupakan fosfat yang terbentuk akibat adanya pengendapan arus laut yang kaya akan fosfat dan nutrien organik lain dari dasar laut pada lokasi-lokasi yang umumnya terjadi upwelling arus (McKelvey, 1967). Sehingga pada kenampakan sayatan tipis, fosfat yang terbentuk memiliki wujud yang berbeda. Pada fosfat guano bentukan fosfat umumnya berupa fragmen, sedangkan pada fosfat sedimenter/marine umumnya memiliki bentukan berupa matriks ataupun semen fosfat (Al-Bassam, 2010). Fosfat guano dipilih sebagai material remediator dalam penelitian kali ini sebab, fosfat guano merupakan fosfat yang paling sedikit memiliki kandungan logam berat bawaannya (Warmada, 2004). Sedangkan fosfat primer/alkali merupakan fosfat yang paling banyak logam berat bawaannya, sehingga dianggap tidak akan efektif jika digunakan sebagai material remediator dalam penelitian kali ini. Fosfat yang ada pada
2
BAB I PENDAHULUAN
Desa Tanjung, Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep, Provinsi Jawa Timur, merupakan fosfat yang masuk ke golongan fosfat guano(biologis) sehingga diharapkan mampu secara efektif dalam meremediasi logam berat berupa kadmium (Cd) yang digunakan dalam penelitian ini. Dalam penelitian ini, dilakukan pembuatan tanah tercemar kadmium (Cd). Tanah tercemar tersebut merupakan target dalam penelitian ini untuk diremediasi oleh fosfat yang berasal dari Kec. Saronggi. Kadmium (Cd) dipilih sebagai logam berat pencemar sebab kadmium (Cd) merupakan salah satu logam berat yang memiliki potensi untuk mencemari tanah. Kadmium (Cd) diketahui banyak digunakan dalam berbagai industri pengolahan logam, elektronik, baterai, cat, pelapis, dan lain sebagainya (Hetherington, 2008). Oleh sebab itu kadmium (Cd) dianggap sebagai salah satu logam berat yang potensial untuk mencemari tanah permukaan, khususnya tanah yang berada di dekat pusat industri yang banyak menggunakan logam berat seperti kadmium (Cd) sebagai salah satu bahan bakunya dan juga di daerah yang penegakan peraturan pengelolaan limbahnya masih lemah sehingga pencemaran logam berat di permukaan dengan lingkup yang cukup luas mungkin terjadi. I.2. Rumusan Permasalahan Permasalahan yang dapat ditarik dari penelitian ini adalah; 1. Apakah di Desa Tanjung, Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep memiliki sebaran litologi fosfat dan bagaimana karakteristiknya? 2. Apakah fosfat dari Desa Tanjung, Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep mampu meremediasi kadmium (Cd) dalam tanah? I.3. Maksud dan Tujuan Penelitian Maksud dari penelitian ini adalah untuk melakukan pemetaan sebaran fosfat di Desa Tanjung, Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep, Provinsi Jawa Timur dan juga melakukan remediasi tanah tercemar buatan dengan menggunakan fosfat.
3
BAB I PENDAHULUAN
Tujuan dari penelitian ini adalah; 1. Untuk mengetahui sebaran dan karakteristik fosfat alam di Desa Tanjung, Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep, Provinsi Jawa Timur. 2. Untuk mengetahui kemampuan fosfat alam dari Desa Tanjung, Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep, Provinsi Jawa Timur dalam meremediasi kadmium (Cd) dalam tanah. I.4. Manfaat Penelitian Penelitian yang dilakukan diharapkan menghasilkan kebenaran data yang presisi dan akurat dalam membuktikan bahwa fosfat dari Desa Tanjung dan Sekitarnya, Kec. Saronggi, Kab. Sumenep, Prov. Jawa Timur, dapat meremediasi tanah yang tercemar oleh logam berat, yang salah satunya berupa kadmium (Cd). Keberhasilan dari pembuktian hipotesis dan penelitian ini diharapkan mampu memberikan solusi terhadap masalah pencemaran lingkungan, terutama pencemaran tanah oleh logam berat pada lahan pertanian, sehingga proses pencemaran mata rantai makanan dapat diputus dan degradasi ekosistem dapat ditanggulangi. I.5. Batasan Penelitian 1. Fosfat alam yang digunakan dalam penelitian berasal dari Desa Tanjung, Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep, Provinsi Jawa Timur. 2. Daerah pemetaan geologi detail untuk memetakan persebaran fosfat adalah seluas 500 m x 700 m dengan skala 1:3500 3. Karakterisasi sampel fosfat hanya terbatas pada analisis petrografi, analisis XRD, analisis KTK, analisis kadar fosfat potensial dan tersedia, analisis C-Organik, analisis ukuran butir, analisis pH dan analisis Gravimetri (massa jenis). 4. Tanah tercemar yang digunakan merupakan tanah tercemar buatan yang diberikan kontaminan berupa unsur kadmium.
4
BAB I PENDAHULUAN
I.6. Lokasi Penelitian Lokasi penelitian serta pengambilan sampel dilakukan di Desa Tanjung, Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep, Provinsi Jawa Timur. Tepatnya lokasi penelitian berada pada 07o06’ 00’’ LS - 07o07’30’’ LS hingga 113o 51’ 00’’BT 113o52’30’’ BT. Luas daerah penelitian ini adalah 700 m x 500 m untuk pemetaan geologi skala 1:3500. Untuk mendelineasi sebaran potensi fosfat, sampel diambil pada lokasi - lokasi tertentu. Lokasi penelitian menurut RBI (Rupa Bumi Indonesia) dapat dilihat pada Gambar I.1. 113o 51’
113o52’30’’ U
Gambar I.1. Lokasi Daerah Penelitian menurut Peta Rupa Bumi Indonesia.
I.7. Peneliti Terdahulu Daerah tersebut telah diteliti kandungan sebaran fosfatnya oleh beberapa peneliti sebelumnya, diantaranya; 1. Situmorang, dkk., (1992) Melakukan penelitian mengenai geologi regional di daerah madura dengan cara korelasi litologi dari sejumlah sampel hasil pemboran seperti core dan cutting, serta pengambilan sampel batuan permukaan pada tempat - tempat tertentu untuk disesuaikan hasilnya dengan hasil korelasi litologi antar titik pemboran yang telah dilakukan. Pemetaan dilakukan dengan skala 1:50.000.
5
BAB I PENDAHULUAN
2. Yusuf, dkk., (2000) Melakukan penelitian berupa pengukuran kadar fosfat di tiap daerah di Madura, salah satunya adalah kadar dan jenis mineral fosfat di Sumenep. Dari penelitian yang dilakukan diketahui bahwa endapan fosfat yang ada di Sumenep, merupakan endapan fosfat guano yang tersusun atas mineral dahlit, kolofan, dan hidroksiapatit. Kadar Endapan fosfat (P2O5) yang ada di Sumenep berkisar antara 6,20% - 44,23%. Selain itu dari penelitian yang telah dilakukan, diketahui bahwa sumberdaya fosfat di Sumenep terdapat sekitar 827.500 m3. 3. Nabeel, dkk., (2013) Melakukan penelitian mengenai sebaran fosfat di Sumenep dengan menggunakan metode Geolistrik Werner-Schlumberger, pada tiga lintasan uji. Dari penelitian tersebut didapatkan data berupa nilai resistivitas batuan, salah satunya adalah nilai resistivitas batuan fosfat sebesar 96,6112 Ωm hingga 353,2269 Ωm yang kemudian digunakan sebagai dasar untuk korelasi data geolistrik untuk menghitung perkiraan cadangan dan sebaran fosfat pada daerah tersebut. Dari analisis di laboratorium, didapati bahwa kadar P2O5 di daerah tersebut sekitar 13,86%. Setelah dilakukan korelasi data geolistrik, didapati bahwa sebaran fosfat pada daerah tersebut sebagian besar melampar ke arah barat daya. 4. Putri, dkk., (2013) Melakukan penelitian analisis sebaran fosfat pada daerah penelitian dengan menggunakan citra satelit Landsat -7 ETM+ serta data geolistrik. Dari analisis yang dilakukan, didapati bahwa sebagian besar fosfat yang berada di daerah penelitian memiliki tutupan lahan (land cover) berupa tegalan/ladang dengan luas area sebesar 713,88 Ha dan semak belukar seluas 135,72 Ha. Diketahui pula bahwa daerah tersebut memiliki kerapatan vegetasi yang cukup jarang. Kemudian didapati bahwa pada daerah tersebut juga ditemukan tumbuhan yang umum berasosiasi dengan batuan fosfat yaitu mimba (Azadirachta indica, A. Juss) .
6
BAB I PENDAHULUAN
I.8. Keaslian Penelitian Penelitian yang dilakukan, terutama terkait dengan sebaran fosfat di lokasi penelitian menggunakan metode yang berbeda dengan metode penelitian yang digunakan oleh peneliti terdahulu. Yusuf (2000), melakukan penelitian sebaran dari fosfat di pulau madura, termasuk di daerah penelitian tersebut dengan menggunakan metode downhole coring. Nabeel, dkk.,(2013) melakukan penelitian pada daerah tersebut dengan menggunakan metode geolistrik Werner-Schlumberger untuk dapat mengetahui persebaran fosfat yang ada. Sedangkan Putri, dkk.,(2013) melakukan penelitian pada daerah tersebut dengan menggunakan metode analisis citra penginderaan jauh berupa SAVI Algorithm yang kemudian dikorelasikan dengan jenis vegetasi yang tumbuh di daerah tersebut untuk dapat mengetahui perkiraan sebaran litologi berupa fosfat pada daerah tersebut. Selain itu Putri, dkk.,(2013) juga menggunakan metode Geolistrik berupa Werner-Schlumberger untuk mengetahui lebih pasti sebaran fosfat pada daerah tersebut. Penelitian yang dilakukan juga berbeda dengan penelitian yang dilakukan oleh Situmorang., dkk (1992). Penelitian yang dilakukan oleh Situmorang., dkk (1992) lebih bersifat regional dengan penggolongan litologi berdasarkan Formasi dengan skala yang lebih kecil yakni skala 1:50000. Sedangkan penelitian yang dilakukan oleh penulis dilakukan dengan skala yang lebih besar, yakni skala 1:3500 dan juga penggolongan litologi yang dilakukan berdasarkan Satuan batuan. Sehingga penelitian yang dilakukan oleh penulis lebih detail jika dibandingkan dengan pemetaan yang dilakukan oleh Situmorang., dkk (1992). Untuk mengetahui persebaran litologi pada daerah tersebut, penulis menggunakan metode penelitian yang berbeda dengan para peneliti terdahulu, yakni menggunakan metode berupa pemetaan geologi secara langsung. Dalam pemetaan geologi tersebut, sampel batuan diambil pada tiap stasiun pengamatan untuk dianalisis lebih lanjut batuannya sebagai dasar dari korelasi litologi yang akan dilakukan selanjutnya. Analisis sampel batuan yang dilakukan berupa pengamatan petrografi, analisis XRD, pH, KTK, analisis fosat
7
BAB I PENDAHULUAN
tersedia, dan juga analisis fosfat potensial. Selain itu dilakukan pula analisis korelasi persebaran litologi dan juga pembuatan peta geologinya. Dengan adanya perbedaan metode penelitian yang dilakukan oleh penulis dibandingkan dengan peneliti terdahulu, penulis menyatakan bahwa penelitian yang dilakukan merupakan penelitian yang asli dan bukan merupakan plagiat serta dapat dipertanggungjawabkan hasilnya.
8
