BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Pencemaran Udara 1. Pengertian Pencemaran udara adalah suatu kondisi di mana kualitas udara menjadi rusak dan terkontaminasi oleh zat-zat, baik yang tidak berbahaya maupun yang membahayakan kesehatan tubuh manusia. Pencemaran udara biasanya terjadi di kota-kota besar dan juga daerah padat industri yang menghasilkan gas-gas yang mengandung zat di atas batas kewajaran. Pada umumnya bahan pencemar udara adalah berupa gas-gas beracun (hampir 90 %) dan partikel-partikel zat padat. Gas-gas beracun ini berasal dari pembakaran bahan bakar kendaraan, dari industri dan dari rumah tangga. Selain gas-gas beracun di atas, pembakaran bahan bakar kendaraan juga menghasilkan partikelpartikel karbon dan timah hitam yang beterbangan mencemari udara.(1,2) Sumber pencemaran udara dapat berasal dari berbagai kegiatan antara lain industri, transportasi, perkantoran, dan perumahan. Sumber pencemaran udara juga dapat disebabkan oleh berbagai kegiatan alam, seperti kebakaran hutan, gunung meletus, gas alam beracun, dan lain-lain.(2) Prinsip dari pencemaran udara adalah bilamana dalam udara terdapat unsur - unsur pencemar (biasa disebut polutan baik primer maupun sekunder yang bersumber dari aktifitas alam dan kebanyakan dari aktifitas manusia) yang dapat mempengaruhi keseimbangan udara normal dan mengakibatkan gangguan terhadap kehidupan manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan dan benda-benda lain.
2. Jenis Pencemaran Menurut asalnya, pencemaran udara dapat dibagi menjadi dua macam, yakni : (17)
6
a. Pencemaran Udara Alami Masuknya zat pencemar ke dalam udara / atmosfer, akibat proses proses alam seperti asap kebakaran hutan, debu gunung berapi, pancaran garam dari laut, debu meteroid dan sebagainya. b. Pencemaran Udara Non- Alam Masuknya zat pencemar ke dalam udara yang disebabkan oleh aktifitas manusia seperti gas beracun, asap dari hasil industry, asap kendaraan bermotor maupun, asap rokok yang mengandung karbon monoksida (CO), karbon dioksida (C02), sulfur oksida (S02), nitrogen oksigen (NO, N02, NOx), CFC, dan sebagainya. Salah satu senyawa berbahaya yang dihasilkan adalah karbon monoksida (CO).(4). 3. Sumber Pencemaran Sumber Pencemaran Udara dapat dibedakan menjadi : (17) 3.1. Sumber alami 3.1.1. Meletusnya gunung berapi : emisi SO2, H2S, CH4, dan partikulat. 3.1.2. Kebakaran hutan : emisi HC, CO dan Partikulat berupa asap. 3.2. Kegiatan manusia 3.2.1. Transportasi 3.2.2. Industri 3.2.3. Gas buang pabrik yang menghasilkan gas berbahaya seperti (CFC) 4. Dampak Dampak dari pencemaran udara tersebut adalah menyebabkan penurunan kualitas udara, yang berdampak negatif terhadap kesehatan manusia. Semakin banyak kendaraan bermotor dan alat-alat industri yang mengeluarkan gas yang mencemarkan lingkungan akan semakin parah pula pencemaran udara yang terjadi. 4.1. Terhadap Kesehatan
7
Pengaruh pencemaran udara terhadap manusia, selain berupa kematian dapat pula berupa penyakit antara lain : Table 2.1 Dampak Pencemaran Udara Terhadap Kesehatan No 1
Dampak
Keterangan
Kanker kulit (melanoma)
Berkurangnya lapisan ozon di atmosfer, akan mengakibatkan meningkatnya radiasi ultra violet, yang akan merangsang penyakit kanker kulit
2
Kanker paru-paru
Senyawa benzopyren, asbes dan nitrosoamin
merupakan agen karsinogen yang sangat ganas. 3
4
Kebotakan (alopecia), aiemia dan
Ketiga penyakit ini disebabkan oleh residu timbal
gastro-enteritis
yang masuk ke dalam tubuh
Bronkhitis dan emfisema
Gas SO2 dan benzopyren dapat memperlemah gerakan rambut getar pada saluran tenggorokan. Selain itu pula gas ini dapat merangsang sekresi lendir'pada saluran pangkal pada paru-paru.
5
Asfiksia (mati lemas)
Gas CO sangat reaktif terhadap Hb dalam darah
dengan afinitas 240 kali
lebih besar, jika
dibandingkan afinitasnya terhadap oksigen. CO dengan Hb akan membentuk senyawa COHb yang sangat stabil dalam darah. Karena Hb darah tidak lagi dapat berfungsi menyerap dan membawa oksigen, maka tubuh akan menderita kekurangan oksigen 6
Iritasi pada saluran pernafasan.
Hal ini dapat menyebabkan pergerakan silia menjadi lambat, bahkan dapat terhenti sehingga tidak dapat membersihkan saluran pernafasan.
Sumber : 17,18. 4.2.Dampak terhadap lingkungan Ketika
terjadi
pencemaran
udara
yaitu
masuknya,
atau
tercampurnya, unsur-unsur berbahaya ke dalam atmosfir maka keseimbangan unsur-unsur yang ada diudara akan terganggu sehingga pengaruhnya terhadap lingkungan dapat diketahui yaitu dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan lingkungan atau menurunnya
kualitas
lingkungan.
Beberapa
akibat
dari
8
pencemaran udara terhadap kerusakan lingkungan atau penurunan kualitas lingkungan adalah. (19) 4.2.1. Menghambat fotosistesis tumbuhan. Terhadap tanaman yang tumbuh di daerah dengan tingkat pencemaran udara tinggi dapat terganggu pertumbuhannya dan rawan penyakit, antara lain klorosis, nekrosis, dan bintik hitam. Partikulat yang terdeposisi di permukaan tanaman dapat menghambat proses fotosintesis. 4.2.2. Menyebabkan hujan asam. pH biasa air hujan adalah 5,6 karena adanya CO2 di atmosfer. Pencemar udara seperti SO2 dan NO2 bereaksi dengan air hujan membentuk asam dan menurunkan pH air hujan. Dampak dari hujan asam ini antara lain: Mempengaruhi kualitas air permukaan, Merusak tanaman, Melarutkan logam-logam berat yang terdapat dalam tanah sehingga mempengaruhi kualitas air tanah dan air permukaan, serta Bersifat korosif sehingga merusak material dan bangunan. 4.2.3. Meningkatkan
efek
rumah
kaca.
Efek
rumah
kaca disebabkan oleh keberadaan CO2, CFC, metana, ozon, dan N2O di lapisan troposfer yang menyerap radiasi panas matahari
yang
dipantulkan
oleh
permukaan
bumi.
Akibatnya panas terperangkap dalam lapisan troposfer dan menimbulkan fenomena pemanasan global. Pemanasan global sendiri akan berakibat pada; Pencairan es di kutub, Perubahan iklim regional dan global, Perubahan siklus hidup flora dan fauna. 4.2.4. Kerusakan lapisan ozon. Lapisan ozon yang berada di stratosfer ( ketinggian 20-35 km) merupakan pelindung alami bumi yang berfungsi memfilter radiasi ultravioletB dari matahari. Pembentukan dan penguraian molekulmolekul ozon (O3) terjadi secara alami di stratosfer. Emisi
9
CFC yang mencapai stratosfer dan bersifat sangat stabil menyebabkan laju penguraian molekul-molekul ozon lebih cepat dari pembentukannya, sehingga terbentuk lubanglubang pada lapisan ozon. Kerusakan lapisan ozon menyebabkan sinar UV-B matahri tidak terfilter dan dapat mengakibatkankanker kulit serta penyakit pada tanaman. Dampak dari pencemaran udara tersebut adalah menyebabkan penurunan kualitas udara, yang berdampak negatif terhadap kesehatan manusia. Semakin banyak kendaraan bermotor dan alat-alat industri yang mengeluarkan gas yang mencemarkan lingkungan akan semakin parah pula pencemaran udara yang terjadi. Salah satu bahan pencemar udara yang sangat membahayakan makhluk hidup adalah gas karbon monoksida. (19)
B. Karbon monoksida (CO) 1. Pengertian Karbon dan Oksigen dapat bergabung membentuk senyawa karbon monoksida (CO) sebagai hasil pembakaran yang tidak sempurna dan karbon dioksida (CO2) sebagai hasil pembakaran sempurna. Karbon monoksida (CO) merupakan senyawa yang tidak berbau, tidak berasa dan pada suhu udara normal berbentuk gas yang tidak berwarna, dan dapat berbentuk cairan pada suhu dibawah -129OC, berat jenis sedikit lebih ringan dari udara (menguap secara perlahan ke udara). Konsentrasi gas CO sampai dengan 100 ppm masih dianggap aman kalau waktu kontak hanya sebentar. Gas CO sebanyak 30 ppm apabila dihisap manusia selama 8 jam akan menimbulkan rasa pusing dan mual. Senyawa CO mempunyai potensi bersifat racun yang berbahaya karena mampu membentuk ikatan yang kuat dengan pigmen darah yaitu haemoglobin. (6) Karbon monoksida di lingkungan dapat terbentuk secara alamiah, tetapi sumber utamanya adalah dari kegiatan manusia. Karbon
10
monoksida yang berasal dari alam termasuk dari lautan, oksidasi metal di atmosfir, pegunungan, kebakaran hutan dan badai listrik alam. Sumber CO buatan antara lain kendaraan bermotor, terutama yang menggunakan bahan bakar bensin. Berdasarkan estimasi, jumlah CO dari sumber buatan diperkirakan mendekati 60 juta Ton per tahun. Separuh dari jumlah ini berasal dari kendaraan bermotor yang menggunakan bakan bakar bensin dan sepertiganya berasal dari sumber tidak bergerak seperti pembakaran batubara dan minyak dari industri dan pembakaran sampah domestik. (5) Karbon monoksida, CO, dihasilkan dari pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar yang mengandung karbon dan oleh pembakaran pada tekanan dan suhu tinggi yang terjadi pada mesin. Karbon monoksida dapat juga dihasilkan dari reaksi oksidasi gas metana oleh radikal hidroksi dan dari perombakan/pembusukan tanaman meskipun tidak sebesar yang dihasilkan oleh bensin. Pada jam-jam sibuk di daerah perkotaan konsentrasi gas CO bisa mencapai 50 -100 ppm. Tingkat kandungan CO di atmosfir berkorelasi positip dengan padatnya lalu lintas, tetapi korelasi negatif dengan kecepatan angin. Keberadaan atau umur gas CO di atmosfir tidak lama hanya kira-kira 4 bulan. Hal ini terjadi karena karbon monoksida di atmosfir dihilangkan melalui reaksi dengan radikal hidroksil, HO*. (6,18) 2. Sumber CO 2.1 Aktifitas Gunung Berapi Karbon monoksida telah lama ada di atmosfer sebagai hasil produk dari aktivitas gunung berapi. Zat ini larut dalam lahar gunung berapi pada tekanan yang tinggi di dalam mantel bumi. Kandungan karbon monoksida dalam gas gunung berapi bervariasi dari kurang dari 0,01% sampai sebanyak 2% bergantung pada gunung berapi tersebut. Oleh karena sumber alami karbon monoksida bervariasi dari tahun ke tahun, sangatlah sulit untuk secara akurat menghitung emisi alami gas tersebut.
11
2.2 Hasil Pembakaran Mesin Selain dari aktifitas gunung berapi, karbon monoksida juga dihasilkan dari pembakaran tak sempurna dari senyawa karbon, sering terjadi pada mesin pembakaran dalam. Karbon monoksida terbentuk apabila terdapat kekurangan oksigen dalam proses pembakaran. (21) Reaksi-reaksi yang menghasilkan gas karbon monoksida antara lain: 2.2.1 Pembakaran tidak sempurna dari bahan bakar atau senyawa senyawa karbon lainnya: C + O 2 2 CO 2.2.2
Reaksi antara gas karbon dioksida dengan karbon dalam proses industri yang terjadi dalam tanur: CO2 + C 2 CO
2.2.3
Penguraian gas karbon dioksida pada suhu tinggi: CO2 2 CO + O 2
Gas karbon monoksida yang dihasilkan secara alami yang masuk ke atmosfer lebih sedikit bila dibandingkan dengan yang dihasilkan dari kegiatan manusia. 2.3 Asap Rokok Satu batang rokok mengandung kurang lebih 4000 jenis bahan kimia dengan 40% kandungan racun. Asap rokok sangat berbahaya, terutama bagi perokok pasif. Selain nikotin, asap rokok juga mengandung karbonmonoksida (CO). Satu batang rokok yang dibakar mengandung 3 – 6 % karbon monoksida dan dalam darah kadarnya mencapai 5%. Pada orang yang bukan perokok, kadarnya adalah 1%. Perokok dengan kadar karbon monoksida 5% ke atas mendapat serangan 3 kali lipat dibanding dengan bukan perokok. Gabungan karbon monoksida dengan nikotin akan mempermudah para perokok menderita penyakit penyempitan dan penutupan pembuluh darah dengan akibat – akibatnya.
12
3
Dampak CO bagi kesehatan Karakteristik biologis yang paling penting dari CO adalah kemampuannya untuk berikatan dengan haemoglobin, pigmen sel darah merah yang mengangkut oksigen ke seluruh tubuh. Sifat ini akan menghasilkan pembentukan karboksihaemoglobin (HbCO) yang 200 kali lebih stabil dibandingkan Oksihaemoglobin (HbO2). Penguraian HbCO yang relative lambat menyebabkan terhambatnya kerja molekul sel pigmen tersebut dalam fungsinya membawa oksigen ke seluruh tubuh. Kondisi seperti ini bisa berakibat serius hingga fatal, karena dapat menyebabkan keracunan. (5,22)
Tabel.2.2 Efek Pajanan Gas CO Konsentrasi ratarata 8 jam (ppm)
Konsentrasi COHb di dalam darah (%)
Gejala
25-50 50 – 100 100 – 250
2,5 – 5 5 – 10 10 – 20
Tidak ada gejala Aliran darah meningkat, sakit kepala ringan Tegang daerah dahi, sakit kepala, penglihatan agak terganggu
250 – 450
20 – 30
Sakit kepala sedang, berdenyutdenyut, (throbbing temple), wajah merah dan mual
450 – 650
30 – 40
Sakit kepala berat, vertigo, mual, muntah, lemas, mudah Terganggu pingsan pada saat bekerja
650 – 1000 1000 – 1500
40 – 50 50 – 60
1500 – 2500
60 – 70
Seperti di atas, lebih berat, mudah pingsan dan jatuh Koma, hipotensi, kadang disertai kejang, pernafasan Cheyne- Stokes Koma dengan kejang, penekanan pernafasan dan fungsi jantung, mungkin terjadi kematian
2500 – 4000
70 – 80
dahi
Denyut nadi lemah, pernafasan lambat, gagal hemodinamik, kematian
Sumber : 4,9,18,21,22 Gas CO apabila terhisap ke dalam paru-paru akan ikut peredaran darah dan akan menghalangi masuknya oksigen yang akan dibutuhkan oleh tubuh. Hal ini dapat terjadi karena gas CO bersifat racun
13
metabolisme, ikut bereaksi secara metabolisme dengan darah. Seperti halnya oksigen, gas CO bereaksi dengan darah (hemoglobin) : Hemoglobin + O2 –> O2Hb (oksihemoglobin) Hemoglobin + CO –> COHb (karboksihemoglobin) Konsentrasi gas CO sampai dengan 100 ppm masih dianggap aman kalau waktu kontak hanya sebentar. Gas CO sebanyak 30 ppm apabila dihisap manusia selama 8 jam akan menimbulkan rasa pusing dan mual. Pengaruh karbon monoksida (CO) terhadap tubuh manusia ternyata tidak sama dengan manusia yang satu dengan yang lainnya. Kadar CO yang tinggi dapat menyebabkan perubahan tekanan darah, meningkatkan denyut jantung, ritme jantung menjadi abnormal, gagal jantung dan kerusakan pembuluh darah perifal. Dampak keracunan gas CO sangat berbahaya bagi orang yang telah menderita gangguan pada otot jantung atau sirkulasi darah peripheral yang parah. Manusia
dengan aktifitas yang
tinggi disekitar lalu
lintas
kendaraan yang padat merupakan kelompok yang paling beresiko mengalami gangguan kesehatan akibat gas CO. Mereka ini antara lain Polisi lalu lintas yang dinas dijalan, menertibkan dan mengatur agar lalulintas kendaraan lancar, petugas retribusi Tol dan tukang parkir. Sedangkan yang beresiko dari hasil sampingan
kegiatan manusia
antara lain para pekerja bengkel kendaraan, industri logam, industri kimia dan industri bahan bakar. Dampak gangguan
kesehatan
terhadap
ketahanan fisik manusia, namun yang paling
manusia
tergantung
sering
adalah
memperparah penderita gangguan jantung dan paru-paru, kelahiran premature dan berat badan bayi dibawah normal bahkan kematian akibat keracunan gas CO juga bisa terjadi. (5,21) Dampak CO terhadap tubuh tergantung dari jumlah paparan yang diterima oleh tubuh. Pemeriksaan Hb dalam tubuh dapat dilakukan dengan menggunakan alat Haemometer dengan cara mengambil sampel darah dari ujung jari.
14
Nilai Normal Hb menurut Dacie:
4
-
Dewasa laki-laki 12,5 – 18,0 gr%
-
Dewasa Wanita 11,5 – 16,5 gr %
-
Bayi < 3 bulan 13,5 – 19,5 gr %
-
Bayi >3 bulan 9,5 – 13,5 gr%
-
Umur 1 tahun 10,5 – 13,5 gr%
-
Umur 3-6 tahun 12,0 – 14,0 gr%
-
Umur 10 – 12 tahun 11,5 – 14,5 gr%
Cara Menanggulangi Dampak Negatife Gas CO Untuk dapat menanggulangi terjadinya pencemaran udara dapat dilakukan beberapa usaha antara lain: mengganti bahan bakar kendaraan bermotor dengan bahan bakar yang tidak menghasilkan gas karbon monoksida dan diusahakan pula agar pembakaran yang terjadi berlangsung secara sempurna, selain itu pengolahan/daur ulang atau penyaringan limbah asap industri, penghijauan untuk melangsungkan proses fotosintesis (taman bertindak sebagai paru-paru kota), dan tidak melakukan pembakaran hutan secara sembarangan, serta melakukan reboisasi/penanaman kembali pohon - pohon pengganti yang penting adalah untuk membuka lahan tidak dilakukan pembakaran hutan, melainkan dengan cara mekanik.
C. Tanaman Anti Polutan Tanaman sansevieria dan aloe vera merupakan tanaman yang menyumbang banyak manfaat bagi manusia salah satunya adalah membuat udara di sekitarnya menjadi lebih sejuk dan dapat menghilangkan zat berbahaya. Sansevieria dan aloe vera merupakan tanaman antipolutan yang berperan penting dalam kehidupan sehari – hari kususnya dalam menghasilkan kualitas udara karena dapat menyerap polutan di sekeliling areal hunian. Menurut arsitek lanskap Giwo Rubianto, banyak manfaat dapat kita peroleh jika menanam tumbuhan yang sehat. Antara lain menjaga udara di sekitar tempat
15
tinggal agar tetap bersih karena tumbuhan tersebut mampu menyerap polutan serta menghasilkan oksigen yang berguna bagi manusia. (23) Bahan
polutan
seperti
benzena,
formaldehida,
dan
trikloroetilen yang terdapat di sekitar kita diyakini bisa mengakibatkan berbagai keluhan penyakit, seperti gangguan penglihatan, alergi kulit, kelelahan, serta melemahnya daya ingat. Dalam jangka panjang, apabila secara terus-menerus manusia menghirup bahan-bahan tersebut, dapat mengakibatkan kerusakan hati, ginjal, juga berbagai jenis penyakit kanker dan leukemia.(23) Pencemaran udara tak hanya keluar dari cerobong asap maupun kenalpot kendaraan di jalan raya. Seperti musuh dalam selimut, senyawa berbahaya juga banyak terdapat di dalam ruangan atau kantor. Senyawa itu mudah terhirup hidung saat kita bersantai maupun bekerja. Banyak benda di dalam kantor dan rumah yang bisa menjadi sumber gas beracun, misalnya lapisan plitur, cat dan vernis pembalut meja kursi antik. Bukan hanya itu saja, tisu, kertas, kayu lapis, cairan pembersih, asap rokok, uap tinta, uap lem, plastik, detergen beserta remukan fiber glass juga bisa menjadi sumber gas polutan berisiko tinggi.(23) Gas polutan banyak macamnya. Contoh, Formaldehyde, amonia, benzena, Karbon monoksida, xylene, dan trichloroethylene. Gas – gas tersebut dapat memicu segudang penyakit. Iritasi lapisan membran mucous ( kelenjar dalam mulut ), gangguan saluran pernafasan, radang tenggorokan dan astma kerapkali disebabkan oleh formaldehyde. Sementara itu, Trichloroethylen bersifat karsinogenik, atau penyebab kanker terutama kanker hati. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah dengan tanaman anti polutan. Ada banyak jenis tanaman indoor yang bisa dimanfaatkan sebagai penolak polutan. Tanaman- tanaman tersebut memiliki spesialisasi menyerap yang berbeda - beda. Contohnya, Pakis boston,
16
bambu, palem, Philodendron, dan Sansevieria adalah ahli sedot polutan yang berasal dari senyawa formaldehyde. 1. Sansevieria ( lidah Mertua ) Sansevieria mempunyai banyak nama. “Lidah mertua (mother-in law tongue)” merupakan julukan yang kerap diberikan pada tanaman tak berdahan ini. Ada juga yang menamainya “tanaman pedang-pedangan” karena bentuk daunnya yang runcing menyerupai pedang. Beberapa yang lain menyebutnya “tanaman ular” (snake plant) karena pada beberapa jenis coraknya menyerupai sisik ular. Para ahli biologi menjuluki tanaman sansevieria sebagai tanaman perintis karena mampu hidup di tempat yang tidak bisa di tumbuhi tanaman lain. Julukan-julukan lainnya adalah “century plant”, “lucky plant”, “the devil luck”, “judas sward”, dan “african’s devil”. Nama “sansevieria merupakan bahasa latin untuk genus yang terdiri dari beragam spesies. 1.1 Taksonomi Dalam ilmu taksonomi yang membagi makhluk hidup ke dalam lima kerajaan (Kingdom), tanaman sansevieria diklasifikasikan ke dalam famili Agavaceae (century plant) yang umumnya mempunyai daun berdaging tebal dan banyak mengandung air. (24) Klasifikasi Sansevieria adalah ; Kingdom : Plantae Divisi : Spermatophyta Sub Divisi : Angiospermae Kelas
: Monocotyledoneae
Bangsa : Liliales Suku : Agavaceae Marga
: Sansevieria
Jenis : Sansevieria trifasciata Prain
17
Gambar 2.1 Sansevieria trifasciata Prain24 1.2 Gambaran umum Sansevieria atau yang lebih dikenal dengan Lidah Mertua adalah marga tanaman hias yang cukup populer sebagai penghias bagian dalam rumah karena tanaman ini dapat tumbuh dalam kondisi yang sedikit air dan cahaya matahari. Sansevieria memiliki daun keras, sukulen, tegak, dengan ujung meruncing. Sansevieria merupakan jenis tanaman yang telah lama dikenal oleh banyak orang sejak beberapa abad yang lalu dan mulai dibudidayakan sebagai tanaman hias mulai abad 19. Pada tahun 2000 dan 2004 Sansevieria sebagai tanaman hias telah booming di Indonesia. Hingga tahun 2008 minat masyarakat terhadap Sansevieria masih tetap tinggi. Sansevieria memiliki banyak kelebihan, seperti mampu bertahan hidup pada rentang waktu suhu dan cahaya yang sangat luas, sangat resisten terhadap polutan, dan mampu menyerap 107 jenis polutan di daerah padat lalu lintas dan ruangan yang penuh dengan asap rokok dan dapat menyerap radiasi barang elektronik. 1.3 Manfaat Beberapa manfaat Sansevieria adalah sebagai tanaman hias di dalam ruangan (indoor) dan di pekarangan (outdoor), sebagai tanaman obat yang telah teruji secara klinis berefek positif terhadap penyakit
18
diabetes dan ambeien. Beberapa Sansevieria dapat diambil seratnya untuk bahan baku tekstil terutama di Negara China dan New Zealand. Di Afrika getah Sansevieria digunakan sebagai antiracun ular dan serangga. Sansevieria dapat membersihkan polutan dari udara. Tanaman hias jenis baru dengan nama Sansevieria di Indonesia dikenal dengan nama lidah mertua atau tanaman ular, karena tekstur daunnya mirip kulit ular, warna daun ada yang hijau muda dengan corak bersisik seperti ular. Tanaman Sansevieria merupakan tanaman hias berkelas karena bentuknya yang unik dan perawatannya sangat mudah. Sansevieria banyak menghiasi taman rumah hingga hotel-hotel berbintang. Tanaman Sansevieria merupakan tanaman import yang berasal dari Afrika, tetapi sudah lama dikembangkan di Indonesia. Selain sebagai penghias taman, rimpang lidah mertua berkasiat untuk obat batuk. Menurut sebuah penelitian yang dilakukan Badan Penerbangan
Antariksa Amerika Serikat, lidah mertua merupakan
salah satu tanaman penyerap gas beracun, misalnya karbon monoksida yang terkandung dalam asap rokok. Setiap helai daun sansevieria terdapat senyawa aktif pregnane glykoside, yaitu zat yang mampu menguraikan zat beracun menjadi senyawa asam organik, gula, dan beberapa senyawa asam amino. Mekanisme sansevieria dalam menyerap polutan adalah saat tanaman bernapas, akan menyerap polutan seperti karbon dioksida dan gas beracun lainnya. Lidah mertua menggunakan stomata sebagai vacuum cleanernya untuk menyedot polutan atau gas beracun dan akan memasuki sistem metabolisme dalam tubuh tanaman. Polutan yang telah diserap kemudian dikirim ke akar, pada bagian akar, mikroba melakukan proses detoksifikasi. Melalui proses ini, mikroba akan menghasilkan suatu zat yang diperlukan oleh tanaman. Dalam proses pernapasan tersebut dihasilkan gas yang bermanfaat bagi manusia yaitu berupa oksigen. Proses ini berlangsung terus menerus selama tanaman masih hidup.
19
Beberapa senyawa beracun yang bisa diuraikan oleh tanaman ini diantaranya
kloroform,
benzene,
xilen,
formaldehyde,
dan
trecoethylene. Kloroform adalah senyawa beracun yang menyerang sistem saraf manusia, jantung, hati, paru-paru, dan ginjal, melalui sistem pernafasan dan sirkulasi darah. Kemampuan sansevieria untuk menyerap racun membuatnya akrab dalam penghijauan lingkungan. Tanaman
ini
dimanfaatkan
untuk
menyerap
racun
asap
buangan kendaraan dari knalpot. Sementara itu sebagai tanaman hias indoor, sansevieria bisa menangani sick building syndrome, yaitu keadaan ruangan yang tidak sehat akibat tingginya konsentrasi gas karbondioksida, zat nikotin dari asap rokok, dan penggunaaan AC dalam ruangan. Satu tanaman sansevieria dewasa berdaun 4-5 helai dapat menyegarkan kembali udara dalam ruangan seluas 20 m2. Dengan kemampuan ini pula, ibu rumah tangga yang sering beraktivitas di dapur bisa memetik manfaat dari tanaman sansevieria. Peletakan sansevieria di dapur dapat menyegarkan udara dengan menyerap gas karbondioksida dan monoksida sisa pembakaran dari kompor. 2
Aloe vera ( lidah Buaya ) Tanaman hias yang sudah sangat akrab dengan halaman rumah dan taman yang mampu menyerap polutan dengan baik contohnya lidah buaya. Tanaman yang termasuk perdu basah dan dapat tumbuh secara liar di tempat bersuhu panas ini terbilang banyak fungsinya. Lidah buaya juga sudah lebih dulu dikenal sebagai penghalus kulit dan penyubur rambut. (12) Oleh sebab itu, lidah buaya kerap dijadikan bahan dasar kosmetik dan perawatan rambut. Tanaman ini juga memiliki kandungan nutrisi cukup lengkap, antara lain vitamin A, B1, B2, B3, C, E. Juga, mengandung mineral seperti kalsium, magnesium dan potassium. Sejak dulu lidah buaya dikenal sebagai tanaman obat yang banyak khasiatnya. Untuk membantu proses fotosintesisnya lidah buaya
20
membutuhkan CO2 yang merupakan senyawa berbahaya bagi makhluk hidup dalam bernapas. Senyawa berbahaya lain yang mampu diserap lidah buaya adalah formaldehid melalui stomata daun, akar yang bekerjasama dengan bakteri yang kemudian menguraikannya menjadi senyawa atau ikatan karbon yang tidak berbahaya bagi manusia. Lidah buaya ini sangat efektif karena memiliki permukaan daun relatif banyak. Seluruh bagian lidah buaya, baik atas maupun bawah mampu menyerap polutan. (12,13) 2.1. Taksonomi Klasifikasi ilmiah atau taksonomi dari lidah buaya adalah sebagai berikut: Kingdom : Plantae Division : Spermatophyta Class : Monocotyledoneae Ordo : Liliflorae Family : Liliceae Genus : Aloe Species : Aloe vera
Gambar 2.2 Aloe Barbadensis Miller 12,13 2.2. Gambaran Umum Lidah buaya sama seperti tanaman lainnya yang mempunyai struktur akar, batang, daun dan bunga, namun yang sering digunakan di dalam pengobatan adalah bagian daun. Daun lidah buaya merupakan daun tunggal berbentuk tombak dengan helaian memanjang berupa pelepah dengan panjang mencapai kisaran 40– 21
60 cm dan lebar pelepah bagian bawah 8–13 cm dan tebal antara 2–3 cm. Daunnya berdaging tebal, tidak bertulang, berwarna hijau keabu- abuan dan mempunyai lapisan lilin di permukaan serta bersifat sukulen, yakni mengandung air, getah dan lendir yang mendominasi daun. Bagian atas daun rata dan bagian bawahnya membulat (cembung). Daun lidah buaya muda memiliki bercak berwarna hijau pucat sampai putih. Bercak ini akan hilang saat daun lidah buaya dewasa. Namun tidak demikian halnya dengan tanaman lidah buaya jenis kecil atau lokal. Hal ini kemungkinan disebabkan faktor genetiknya. Sepanjang tepi daun berjajar gerigi atau duri yang tumpul dan tidak berwarna. (25) 2.3. Jenis dan Varietas Lidah Buaya
Ada lebih dari 350 jenis lidah buaya yang termasuk dalam suku Liliaceae dan tidak sedikit yang merupakan hasil persilangan. Ada tiga jenis lidah buaya yang dibudidayakan secara komersial di dunia yaitu Aloe vera atau Aloe barbadensis Miller, Cape aloe atau Aloe ferox Miller dan Socotrine aloe atau Aloe perry Baker. Tabel 2.3. Karakteristik Tiga Jenis Tanaman Lidah Buaya No
Karakteristik
Aloe barbadensis Miller
Aloe ferox Miller
Aloe perry Baker
1.
Batang
Tidak terlihat jelas
2.
Bentuk daun
Tidak terlihat jelas (lebih kurang 0,5 m) Lebar di bagian bawah
3. 4.
10-15 cm Tebal
5-8 cm Tipis
5.
Lebar daun Lapisan lilin Pada daun Duri
Lebar dibagian bawah, dengan pelepah bagian atas cembung 6-13 cm Tebal
Terlihat jelas (tinggi 3-5 m atau lebih) Lebar di bagian bawah
6
Tinggi bunga (mm)
Di bagian pinggir dan bawah daun 35-40
Di bagian pinggir daun 25-30
7
Warna bunga
Merah tua hingga jingga
Merah terang
Di bagian pinggir daun
25-30 (tinggi tangkai bunga 60-100 cm) Kuning
Sumber : 12, 25
22
Aloe barbadensis Miller
Aloe ferox Miller
Aloe perry Baker
Gambar 2.3 Jenis-Jenis Aloevera Dari tiga jenis di atas yang banyak dimanfaatkan adalah spesies Aloe barbadensis Miller karena jenis ini mempunyai banyak keunggulan yaitu: tahan hama, ukurannya dapat mencapai 121 cm, berat per batangnya bisa mencapai 4 kg, mengandung 75 nutrisi serta aman dikonsumsi. 2.4. Struktur dan Kandungan Daun Lidah Buaya Adapun struktur daun lidah buaya terbagi atas tiga bagian. 2.4.1. Kulit daun Kulit daun adalah bagian terluar dari struktur daun lidah buaya yang berwarna hijau. Sejauh ini belum ada tulisan mengenai zat yang terkandung di dalam kulit daun namun penelitian yang dilakukan Agarry., et al (2005) menunjukkan bahwa ekstrak kulit daun lidah buaya pada konsentrasi 25 mg/ml menghambat pertumbuhan Staphylococcus aureus dengan zona hambat 4 mm. Di dalam buku pengobatan menyatakan bahwa teh yang terbuat dari kulit daun lidah buaya dapat menghilangkan kecanduan merokok. 2.4.2. Eksudat Eksudat adalah getah yang keluar dari daun saat dilakukan pemotongan. Eksudat berbentuk cair, berwarna kuning dan rasanya pahit. Zat- zat yang terkandung di dalam eksudat adalah:
8-
dihidroxianthraquinone
(Aloe
Emoedin)
dan
glikosida (Aloins), biasa digunakan untuk pencahar. 2.4.3. Gel
23
Gel adalah bagian yang berlendir yang diperoleh dengan cara menyayat bagian dalam daun setelah eksudat dikeluarkan. Ada beberapa zat terkandung di dalam gel. Tabel 2.4 Zat – zat yang terkandung dalam gel lidah buaya Kelas Carbohydrates
Chromones
Enzymes
Inorganic compounds Miscellaneous including organic compounds and lipids Non-essential and essential amino acids Proteins Saccharides Vitamins
Komponen Pure mannan, acetylated mannan (acemannan), acetylated glucomannan, glucogalactomannan, galactan, galactogalacturan, arabinogalactan, galactoglucoarabinomannan, pectic substance, xylan, cellulose 8-C-glucosyl-(2’-O-cinnamoyl)-7-O-methylaloediol A, 8-C glucosyl-(S)aloesol, 8-C-glucosyl-7-O-methyl-(S)-aloesol, 8-C-glucosyl-7Omethylaloediol, 8-C-glucosyl-noreugenin, isoaloeresin D, isorabaichromone, neoaloesin A Alkaline phosphatase, amylase, carboxypeptidase, catalase, cyclooxidase, cyclooxygenase, lipase, oxidase, phosphoenolpyruvate carboxylase, superoxide dismutase Calcium, chlorine, chromium, copper, iron, magnesium, manganese, potassium, phosphorous, sodium, zinc Arachidonic acid, γ-linolenic acid, steroids (campestrol, cholesterol, βsitosterol), triglicerides, triterpenoid, gibberillin, lignins, potassium sorbate, salicylic acid, uric acid, saponin Alanine, arginine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, histidine, hydroxyproline, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, threonine, tyrosine, valine Lectins, lectin-like substance Mannose, glucose, L-rhamnose, aldopentose B1, B2, B6, C, β-carotene, choline, folic acid, α-tocopherol
Sumber ; 25 2.5. Morfologi Tanaman Lidah Buaya Lidah buaya termasuk suku Liliaceae. Liliaceae diperkirakan meliputi 4000 jenis tumbuhan, terbagi dalam 240 marga, dan dikelompokan lagi menjadi lebih kurang 12 anak suku. Daerah distribusinya meliputi keseluruh dunia. Lidah buaya sendiri mempunyai lebih dari 350 jenis tanaman. Tanaman lidah buaya dapat tumbuh di daerah kering, seperti Afrika, Amerika dan Asia. Hal ini di karenakan lidah buaya dapat menutup stomatamya sampai rapat pada musim kemarau untuk melindungi kehilangan air dari daunya. Lidah buaya juga dapat tumbuh di daerah yang beriklim dingin. Karena tanaman lidah buaya juga termasuk tanaman yang efesien dalam penggunaan air, karena dari segi fisiologis tumbuhan tanaman ini termasuk jenis tanaman CAM (crassulance acid metabolism) dengan sifat tahan kekeringan.
24
Dalam kondisi gelap, terutama malam hari,stomata atau mulut daun membuka, sehingga uap air dapat masuk. Disebabkan pada malam hari udaranya dingin, uap air tersebut berbentuk embun. Stomata yang membuka pada malam hari memberi keuntungan, yakni tidak akan terjadi penguapan air dari tubuh tanaman, sehingga air yang berada di dalam tubuh daunya dapat dipertahankan. Karenanya dia mampu bertahan hidup dalam kondisi bagaimanapun keringnya. Kelemahan lidah buaya adalah jika ditanam di daerah basah dengan curah hujan tinggi, mudah terserang cendawan; terutama fusarium sp. Yang menyerang pangkal batangnya, sementara itu dari segi budidayanya tanaman lidah buaya relatif mudah dan relatif tidak memerlukan investasi yang cukup besar. Hal ini di sebabkan tanaman ini merupakan tanaman tahan yang dapat dipanen berulang-ulang dengan masa produksi 7- 8 tahun. Tanaman lidah buaya termasuk semak rendah, tergolong tanaman yang bersifat sukulen dan menyukai hidup di tempat kering. Batang tanaman pendek, mempunyai daun yang bersap-sap melingkar (roset). Panjang daun 40-90cm, lebar 6-13cm, dengan ketebalan lebih kurang 2,5cm dipangkal daun, serta bunga berbentuk lonceng. 2.5.1. Batang Batang tanaman lidah buaya berserat atau berkayu. Pada umumnya sangat pendek dan hampir tidak terlihat karena tertutup oleh daun yang rapat dan sebagian terbenam dalam tanah. Namun, ada juga beberapa species yang berbentuk pohon dengan ketinggian 3-5m. Species ini dapat dijumpai di gurun Afrika Utara dan Amerika. Melalui batang ini akan tumbuh tunas yang akan menjadi anakan. 2.5.2. Daun Seperti halnya tanaman berkeping satu lainya, daun lidah buaya berbentuk tombak dengan helaian memanjang. Daunnya berdaging tebal tidak bertulang, berwarna hijau
25
keabu-abuan dan mempunyai lapisan lilin dipermukaan; serta bersifat sukulen, yakni mengandung air, getah, atau lendir yang mendominasi daun. Bagian atas daun rata dan bagian bawahnya membulat (cembung). Di daun lidah buaya muda dan anak (sucker) terdapat bercak berwarna hijau pucat sampai putih. Bercak ini akan hilang saat lidah buaya dewasa. Namun tidak demikian halnya dengan tanaman lidah buaya jenis kecil atau lokal. Hal ini kemungkinan disebabkan faktor genetiknya. Sepanjang tepi daun berjajar gerigi atau duri yang tumpul dan tidak berwarna. 2.5.3. Bunga Bunga lidah buaya berbentuk terompet atau tabung kecil sepanjang 2-3cm, berwarna kuning sampai orange, tersusun sedikit berjungkai melingkari ujung tangkai yang menjulang keatas sepanjang sekitar 50-100cm. 2.5.4. Akar Lidah buaya mempunyai sistem perakaran yang sangat pendek dengan akar serabut yang panjangnya bisa mencapai 30-40cm Beberapa penelitian tanaman aloe vera memiliki kandungan nutrisi cukup lengkap, antara lain vitamin A, B1, B2, B3, C, E. selain itu juga mengandung mineral seperti kalsium, magnesium, potassium.(31) Sejak dulu lidah buaya dikenal sebagai tanaman obat yang banyak khasiatnya. Untuk membantu proses fotosintesisnya lidah buaya membutuhkan CO2 yang merupakan senyawa berbahaya bagi makhluk hidup dalam bernapas. Senyawa berbahaya lain yang mampu diserap lidah buaya adalah formaldehid melalui stomata daun, akar yang bekerjasama dengan bakteri yang kemudian menguraikannya menjadi senyawa atau ikatan karbon yang tidak berbahaya bagi manusia. Lidah buaya ini sangat efektif karena memiliki permukaan daun relatif banyak. ”Seluruh bagian lidah buaya, baik atas maupun bawah mampu menyerap polutan.(12)
26
Kelebihan tanaman sansevieria dan aloevera dibandingkan dengan tanaman yang lain adalah tidak perlu dengan perawatan khusus karena kedua jenis tanaman ini dapat hidup dan tahan terdapat segala unsur iklim, yaitu suhu, curah hujan, dan sinar matahari. Selain itu dari segi harga lebih ekonomis dan mudah di dapat. D. Faktor – faktor yang Mempengaruhi Kemampuan Tanaman dalam Menyerap Polutan Dalam menyerap polutan, tanaman dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan, diantaranya. 1. Pencahayaan Cahaya diperlukan dalam proses fotosintesis untuk perombakan dan daya serap polutan. Hal ini berhubungan dengan membuka dan menutupnya stomata. (24,26,27) 2. Kerapatan dan luas daun Menurut Tandjung (1995) bentuk daun yang sederhana atau lebar lebih efektif menahan polutan dibanding daun majemuk yang permukaan kecil. Namun bentuk daun majemuk atau rapat memiliki permukaan total yang lebih besar dibanding bentuk daun sederhana. (27) 3. Ketebalan Menurut Patra (2002) dari Institut Pertanian Bogor semakin tebal daun, kemampuan menyerap semakin berkurang, atau dengan kata lain semakin tipis daun maka penyerapan semakin tinggi, baik dalam kondisi gelap maupun terang. Menurut Suryowinoto (1995), daun yang lebih tipis lebih mudah menyerap zat pencemar dibanding daun yang tebal. (27) 4. Umur tanaman Tanaman mampu meyerap polutan dengan umur maksimal. Semakin bertambah umur, maka kerapatan semakin padat. Tetapi jika umur tanaman terlalu tua, maka kemampuan menyerap pun berkurang.
27
5. Suhu Suhu berpengaruh pada beberapa proses fisiologis penting seperti bukaan stomata, laju traspirasi, fotosintesis dan respirasi.
(26,27)
.
Naiknya suhu membuat udara mampu membawa lebih banyak kelembapan, maka transpirasi meningkat sehingga bukaan stomata pun terpengaruh. Angin membawa lebih banyak CO2 dan mengusir uap air. Hal ini menyebabkan penguapan dan penyerapan CO2 meningkat, meningkatnya CO2 menyebabkan stomata menutup sebagian. Bila daun dipanaskan oleh sinar matahari dengan panas yang melebihi suhu udara, angin akan menurunkan suhunya. Akibatnya, transpirasi menurun. Bila kandungan air tanah terbatas, transpirasi dan penyerapan CO2 terhambat, karena stomata menutup. 6. Kadar Air Kadar yang dibutuhkan tanaman dalam proses trasportasi dan respirasi. 7. Klorofil Semakin hijau tanaman, semakin banyak menyerap polutan. Karena polutan yang diserap ikut dalam proses fotosintesis. (27) 8. Kelembaban Menurut Dahlan (2004) pada lingkungan daun yang sangat lembab, stomata daun akan membuka penuh sehingga kemampuan menyerap akan meningkat. (26)
28
E. Kerangka Teori Berdasarkan tinjauan pustaka diatas maka kerangka teori yang dapat di uraikan adalah Pencahayaan Kelembaban Klorofil Suhu Kerapatan Luas daun Ketebalan daun umur
Kandungan Pregnane Glikoside
Fotosintesis
Stomata daun
Senyawa Carbon tidak berbahaya berupa Glukosa (C6H12O6)
CO udara Akar tanaman
Kadar air
Bakteri
Bagan 2.1 Kerangka Teori Sumber : 9,11,16,24,26,27.
29
F. Kerangka Konsep Berdasarkan kerangka teori diatas maka kerangka konsepnya adalah seperti di bwah ini :
Variable Bebas
variable terikat
Sansevieria
Kadar CO di udara
Aloe vera
Variable Pengganggu 1.
Volume ruangan *
2.
Lama paparan *
3.
Suhu *
4.
Kelembaban *
5.
Kadar air
6.
Pencahayaan *
7.
Klorofil
8.
Kerapatan *
9.
Ketebalan
10. Umur *
Bagan 2.2 Kerangka Konsep Keterangan : * = dikendalikan ( disamakan) G. Hipotesis Ada perbedaan penurunan kadar CO di udara berdasarkan jenis tanaman.
30
