FITOREMEDIASI LOGAM TIMBAL (Pb) DI DALAM TANAH YANG TERCEMAR BENSIN DENGAN MENGGUNAKAN TANAMAN KANGKUNG DARAT (Ipomoea reptana Poir)
Oleh :
RIFQI ADHE NUGRAHA NIM. 130500167
PROGRAM STUDI MANAJEMEN LINGKUNGAN JURUSAN MANAJEMEN PERTANIAN POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI SAMARINDA SAMARINDA 2016
FITOREMEDIASI LOGAM TIMBAL (Pb) DI DALAM TANAH YANG TERCEMAR BENSIN DENGAN MENGGUNAKAN TANAMAN KANGKUNG DARAT (Ipomoea reptana Poir)
Oleh :
RIFQI ADHE NUGRAHA NIM. 130500167
Karya Ilmiah Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Sebutan Ahli Madya pada Program Diploma III Politeknik Pertanian Negeri Samarinda
PROGRAM STUDI MANAJEMEN LINGKUNGAN JURUSAN MANAJEMEN PERTANIAN POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI SAMARINDA SAMARINDA 2016
FITOREMEDIASI LOGAM TIMBAL (Pb) DI DALAM TANAH YANG TERCEMAR BENSIN DENGAN MENGGUNAKAN TANAMAN KANGKUNG DARAT (Ipomoea reptana Poir)
Oleh :
RIFQI ADHE NUGRAHA NIM. 130 500 167
Karya Ilmiah Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Sebutan Ahli Madya pada Program Diploma III Politeknik Pertanian Negeri Samarinda
PROGRAM STUDI MANAJEMEN LINGKUNGAN JURUSAN MANAJEMEN PERTANIAN POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI SAMARINDA SAMARINDA 2016
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Karya Ilmiah
: Fitoremediasi Logam Timbal (Pb) Dalam Tanah yang Tercemar Bensin Dengan Menggunakan Tanaman Kangkung Darat (Ipomoea reptana poir)
Nama
: Rifqi Adhe Nugraha
NIM
: 130 500 167
Program Studi
: Manajemen Lingkungan
Jurusan
: Manajemen Pertanian
Pembimbing,
Penguji I,
Penguji II,
Ir. Herijanto Thamrin, MP
Ir. M. Masrudy, MP NIP. 19600805 198803 1 003
Haryatie Sarie, SP. MP. NIP. 19781013 200912 2 001
NIP.19621107 198903 1 015
Menyetujui,
Mengesahkan,
Ketua Program Studi Manajemen Lingkungan
Ketua Jurusan Manajemen Pertanian
Ir. Dadang Suprapto, MP NIP. 19620101 198803 1 003
Ir. M. Masrudy. MP. NIP. 19600805 198803 1 003
Lulus ujian pada tanggal :
ABSTRAK
RIFQI ADHE NUGRAHA. Fitoremediasi Logam Timbal (Pb) Dalam Tanah Yang Tercemar Bensin Dengan Menggunakan Tanaman kangkung Darat (Ipomoea reptana Poir) (di bawah bimbingan Herijanto Thamrin ) Salah satu metode pemulihan kualitas lingkungan tercemar adalah menggunakan teknik fitoremediasi. Yaitu pemulihan lingkungan terkontaminasi menggunakan tanaman. Pada penelitian ini dipelajari kemampuan tanaman kangkung darat (Ipomoea reptana Poir) menyerap logam Timbal (Pb) dan untuk mengetahui apakah kangkung darat (I. reptana Poir) dapat mendegradasi timbal (Pb) dalam tanah atau tidak. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah kangkung darat (I. reptana Poir) dapat mendegradasi tanah yang telah tercemar Timbal (Pb). Penelitian ini dilakukan di Kebun Per cobaan Samboja, Balai Pengkajian Teknologi Pertanian dan di Laboratorium Tanah Politeknik Pertanian Negeri Samarinda, dimulai pada bulan April 2016 sampai Mei 2016, bahan yang digunakan adalah tanah dari ketiga sampel yang diuji. Hasil peneliti an ini dari Fitoremediasi Logam Timbal (Pb) Dalam Tanah Yang Tercemar Bensin Dengan Menggunakan Tanaman kangkung Darat (I. reptana Poir). Data untuk tahap awal kandungan Timbal (Pb) setelah didapatkan rata-rata =2,17 ppm, tahap kedua setelah didapatkan rata-rata =19,0 ppm dan tahap ketiga setelah didapatkan rata-rata =7,5 ppm dari ketiga tahap bahwa Kangkung darat (I. reptana poir) dapat menurunkan kandungan Timbal (Pb) dalam tanah tersebut. Kata kunci : Fitoremediasi, Logam Timbal (Pb), Kangkung Darat
ss
RIWAYAT HIDUP RIFQI ADHE NUGRAHA lahir pada tanggal 17 Januari 1996 di Samarinda. Merupakan anak kedua dari tiga bersaudara pasangan Bapak Widodo Hadi dan Ibu Suryantini. Pendidikan dasar dimulai di Sekolah Dasar Negeri 003 Samarinda. Pada tahun 2001 dan lulus tahun 2007, pada tahun 2007 melanjutkan pendidikan ke Sekolah
Menengah
Pertama
di
SMP
Negeri
2
Samarinda dan lulus pada tahun 2010. Selanjutnya pada tahun 2010 meneruskan ke bangku Sekolah SMK Muhammadiyah 1 Lendah, Kulonprogo, Yogyakarta dengan mengambil jurusan otomotif hingga lulus dan memperoleh ijazah pada tahun 2013. Kemudian pada tahun 2013 mulai melanjutkan pendidikan tinggi di Politeknik Pertanian Negeri Samarinda dan mengambil program studi Manajemen Lingkungan, Jurusan Manajemen Pertanian. Tanggal 02 Maret 2016 sampai 30 April 2016 mengikuti praktik kerja lapangan (PKL) pada Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Provinsi Kalimantan Timur. Penulisan Karya Ilmiah sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar dengan sebutan Ahli Madya Manajemen Lingkungan pada program Diploma III Politeknik Pertanian Negeri Samarinda, dengan judul Karya Ilmiah Fitoremediasi Logam Timbal (Pb) Dalam Tanah Yang Tercemar Bensin Dengan Menggunakan Tanaman kangkung Darat (I. reptana Poir).
sss
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadiran Tuhan Yang Maha Kuasa, karena berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Karya ilmiah ini. Karya Ilmiah ini disusun berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi karya di Politeknik Pertanian Negeri Samarinda. Keberhasilan dan kelancaran dalam menyelesaikan Karya Ilmiah ini tidak
terlepas dari
bantuan
beberapa
pihak,
oleh
karenanya
dalam
kesempatan ini dengan segala kerendahan hati dan sikap hormat penulis menyampaikan
penghargaan
dan terima
kasih
yang sebesar-besarnya
kepada: 1.
Bapak Ir. Herijanto Thamrin, MP selaku Dosen Pembimbing Karya Ilmiah.
2.
Pengelola Kebun Percobaan Samboja Balai Pengkajian Teknologi Pertanian.
3.
Bapak Ir. M. Masrudy, MP. selaku dosen penguji satu.
4.
Ibu Haryatie Sarie, SP. MP. selaku dosen penguji dua.
5.
Bapak Ir. M. Masrudy, MP selaku Ketua Jurusan Manajemen Pertanian.
6.
Bapak Ir. Hasanudin, MP selaku Direktur
Politeknik Pertanian Negeri
Samarinda. 7.
Orang
tua,
adik,
dan
anggota
keluarga
tercinta
yang
senantiasa
memberikan dukungan baik berupa moril maupun materi. 8.
Rekan-rekan seperjuangan angkatan 2013 khususnya program studi Manajemen Lingkungan. Semoga apa yang telah mereka berikan kapada penulis baik doa
maupun mendapatkan balasan dari Tuhan Yang Maha Kuasa, Amin. Dalam menyusun Karya Ilmiah ini penulis menyadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan dan kekeliruan, untuk itu saran dan kritikan membangun
yang bersifat
untuk perbaikan sangat diharapkan dan penulisan juga
berharap semoga Karya Ilmiah ini dapat bermanfaat bagi setiap pembaca.
RIFQI ADHE NUGRAHA Kampus Sei Keledang, 2016
s|
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ i KATA PENGANTAR ..................................................................................
ii
ABSTRAK ..................................................................................................
iii
RIWAYAT HIDUP .......................................................................................
iv
DAFTAR ISI ...............................................................................................
v
DAFTAR TABEL ........................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
vii
I.
PENDAHULUAN ...............................................................................
1
II.
TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... A. Pengertian Fitoremediasi ............................................................ B. Karakteristik Kangkung. .............................................................. C. Karakteristik Bensin .................................................................... D. Karakteristik Timbal (Pb)............................................................. E. Sumber Pencemaran Timbal (Pb) ............................................... F. Timbal (Pb) di Lingkungan .......................................................... G. Perjalanan Timbal (Pb) Mencemari Lingkungan.......................... H. Metabolisme Timbal ....................................................................
4 4 6 7 9 12 15 16 19
III.
METODE PENELITIAN ..................................................................... A. Lokasi dan Waktu Penelitian....................................................... B. Alat dan Bahan Penelitian .......................................................... C. Prosedur Penelitian ................................................................... D. Pengolahan Data ........................................................................
22 22 22 22 24
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. A. Hasil ........................................................................................... B. Pembahasan ..............................................................................
25 25 25
V.
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. A. Kesimpulan .................................................................................. B. Saran ...........................................................................................
29 29 29
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Nomor
Tubuh Utama
Halaman
1. Standar Baku Mutu Kandungan Logam di dalam Tanah ...................... 25 2. Hasil Sampel........................................................................................ 25
DAFTAR GAMBAR
Nomor 1.
Tubuh Utama
Halaman
Petak Penelitian . ................................................................................. 33
2. Alat dan Bahan yang Digunakan .......................................................... 33 3. Pengambilan Sampel Sebelum Pemberian B ensin .............................. 34 4. Pemberian Bensin ke Media Tanah ..................................................... 34 5. Pengambilan Sampel Tanah Setelah Pemberian Bensin ..................... 35 6. Penanaman Benih Kangkung Darat ..................................................... 35 7. Pupuk Organik Urine Sapi .................................................................... 36 8. Pemberian Pupuk Urine Sapi ............................................................... 36 9. Umur Kangkung 1 Minggu Setelah Tanam .......................................... 37 10. Umur Kangkung 2 Minggu Setelah Tanam .......................................... 37 11. Umur Kangkung 3 Minggu Setelah Tanam .......................................... 38 12. Umur Kangkung 4 Minggu Setelah Tanam .......................................... 38 13. Pengambilan Sampel Setelah Umur Kangkung 1 Bulan ...................... 39
?
BAB I PENDAHULUAN
Minyak bumi merupakan senyawa organik dengan rantai hidrokabon sulit terurai, tetapi memiliki arti dan fungsi yang besar bagi kehidupan manusia. Dengan meningkatnya kebutuhan dan penggunaan sumber energi berasal dari minyak bumi, mendorong terjadinya penambahan kapasitas penyediaan dan akan mengakibatkan jumlah minyak yang terbuang dan limbah yang keluar semakin meningkat. Perkembangan industri perminyakan yang semakin pesat menyebabkan peningkatan resiko terjadinya pencemaran lingkungan. Selain itu pencemaran lingkungan juga menimbulkan dampak bagi kesehatan organism hidup (Atlas, 1991). Dampak pencemaran tanah akibat tumpahan minyak juga dirasakan oleh manusia ketika bersentuhan atau mengkonsumsi air tanah yang telah tercemar. Akibat yang timbul bagi manusia bisa sangat fatal, mulai dari perubahan struktur genetik, kanker hingga kematian. Hal ini dikarenakan senyawa hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi berupa benzena, toluena, ethylbenzena, dan isomer xylena (BTEX) sebagai komponen utama, bersifat mutagenik dan karsinogenik pada manusia. Senyawa ini bersifat rekalsitran, yang artinya sulit mengalami perombakan di alam, baik di air maupun di darat, sehingga menyebabkan proses biomagnition pada ikan ataupun pada biota laut yang lain. Untuk itu, ketika ada minyak yang tumpah pada media tanah harus segera ditangani dengan benar (Fahruddin, 2004). Berbagai penelitian dan upaya terus dilakukan guna menemukan cara paling efektif untuk mengatasi masalah limbah minyak bumi pada media tanah. Salah satu teknologi yang akan dilakukan dalam penelitian ini adalah teknologi biodegradasi. Biodegradasi merupakan suatu proses penting bagi rehabilitasi
?
lingkungan yang tercemar minyak bumi dengan memanfaatkan aktivitas mikroba untuk menguraikan pencemar minyak menjadi bentuk lain yang lebih sederhana, tidak berbahaya, dan diharapkan memiliki nilai tambah terhadap lingkungan (Leahy dan Colwell, 1990). Teknologi biodegradasi yang cukup popular adalah Fitoremediasi. Fitoremediasi didefinisikan sebagai teknologi pembersihan, penghilangan atau pengurangan polutan berbahaya, seperti logam berat, pestisida, dan senyawa organik beracun dalam tanah atau air dengan menggunakan bantuan tanaman. Teknologi ini potensial untuk diaplikasikan, aman untuk digunakan dan dengan dampak negatif relatif kecil, memberikan efek positif yang multiguna terhadap kebijakan pemerintah, komunitas masyarakat dan lingkungan, biaya relatif rendah, mampu mereduksi volume kontaminan, dan memberikan keuntungan langsung bagi kesehatan masyarakat (Rismana, 2001). 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). Timbal merupakan polutan yang bersifat prevalens dan mempunyai dampak signifikan terhadap kesehatan. Timbal merupakan racun berbahaya bagi anak-anak maupun orang dewasa. Pada anak -anak timbal dapat menyebabkan penurunan tingkat kecerdasan, penurunan kemampuan belajar. Pada orang dewasa pencemaran timbal dapat menyebabkan tekanan darah tinggi, serangan jantung, kemandulan dan pada level yang sangat tinggi dapat menyebabkan kematian (Lestari, 2006).
?
Hubungan Timbal (Pb) dengan tanah sangat berkaitan pada tingkat pencemaran lingkungan. Karena semakin besar kandungan Timbal (Pb) pada tanah maka mengindikasikan tanah memiliki kualitas tanah yang tercemar sedangkan jika nilai Timbal (Pb) dalam tanah rendah maka tanah tersebut tidak tercemar. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah kangkung darat (Ipomoea reptana Poir) dapat meremediasi Timbal (Pb) dalam tanah. Hasil penelitian n i i diharapkan dapat memberikan informasi mengenai alternatif pengolahan tanah tercemar logam berat Timbal (Pb) menggunakan tanaman Kangkung darat (I. reptana Poir) secara fitoremediasi.
?
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Pengertian Fitoremediasi Pengertian Phyto berasal dari kata Yunani/greek phyton yang berarti tumbuhan/tanaman (plant), remediation asal kata Latin remediare (to remedy) yaitu
memperbaiki/menyembuhkan
fitoremediasi
atau
membersihkan
sesuatu.
Jadi
merupakan suatu sistem dimana tanaman tertentu yang
bekerjasama dengan micro-organisme dalam media (tanah, koral dan air) dapat mengubah zat kontaminan menjadi kurang atau tidak berbahaya bahkan menjadi bahan yang berguna secara ekonomi. Fitoremediasi ini menggunakan tanaman hijau untuk membersihkan limbah/daerah yang terkontaminasi bahan yang berbahaya/beracun. Konsep penggunaan tanaman untuk menghilangkan nutrien yang
berasal
dari
air
limbah
dan
senyawa-senyawa
lain
sudah
diimplementasikan 300 tahun yang lalu pada pembuangan air limbah. Teknologi fitoremediasi dapat digunakan untuk penahanan (phytoimmobilization dan phytostabilization)
atau
penghapusan/penghilangan
(phytoextraction
dan
phytovolatilization) (Thangavel dan Subhuram 2004). Teknologi fitoremediasi memiliki mekanisme yang berbeda dalam tindakan untuk remediasi tanah, sedimen, atau air yang terkontaminasi. Mekanisme remediasi tumbuhan (Vetiver) berlangsung secara alami dengan enam tahap proses secara serial yang dilakukan tumbuhan terhadap zat kontaminan/pencemar yang berada di sekitarnya : 1. Phytoacumulation (phytoextraction) yaitu proses tumbuhan menarik zat kontaminan dari media sehingga berak umulasi disekitar akar tumbuhan, proses ini disebut juga hyperacumulation.
?
2. Rhizofiltration (rhizo = akar) adalah proses adsorpsi atau pengendapan zat kontaminan oleh akar untuk menempel pada akar. 3. Phytostabilization yaitu penempelan zat-zat contaminan tertentu pada akar yang tidak mungkin terserap kedalam batang tumbuhan. Zat-zat tersebut menempel erat (stabil ) pada akar sehingga tidak akan terbawa oleh aliran air dalam media. 4. Rhyzodegradetion disebut juga enhenced rhezosphere biodegradation, or plented-assisted
bioremidiation
degradation,
yaitu
penguraian
zat-zat
kontaminan oleh aktivitas mikroba yang berada disekitar akar tumbuhan, misalnya ragi, fungi dan bakteri. 5. Phytodegradation
(phytotransformation)
yaitu
proses
yang
dilakukan
tumbuhan untuk menguraikan zat kontaminan yang mempunyai rantai molekul yang kompleks menjadi bahan yang tidak berbahaya dengan dengan susunan molekul yang lebih sederhana yang dapat berguna bagi pertumbuhan tumbuhan itu sendiri. Proses ini dapat berlangsung pada daun, batang, akar atau di luar sekitar akar dengan bantuan enzym yang dikeluarkan oleh tumbuhan itu sendiri. Beberapa tumbuhan mengeluarkan enzym berupa bahan kimia yang mempercepat proses degradasi. 6. Phytovolatization yaitu proses menarik dan transpirasi zat kontaminan oleh tumbuhan dalam bentuk yang telah menjadi larutan terurai sebagai bahan yang tidak berbahaya lagi untuk selanjutnya diuapkan ke atmosfir. Beberapa tumbuhan dapat menguapkan 200 sampai dengan 1000 liter perhari untuk setiap batang.
?
B. Karakteristik Kangkung Kedudukan tanaman kangkung dalam tatanama (sistematika) tumbuhan diklasifikasikan ke dalam (Rukmana, 1994). Divisio
: Spermatophyta
Sub-divisio
: Angiospermae
Kelas
: Dicotyledoneae
Famili
: Convolvulaceae
Genus
: Ipomoea
Spesies
: Ipomea reptana Poir
Bagian tanaman kangkung yang paling penting adalah batang muda dan pucuk-pucuknya sebagai bahan sayur-mayur. Berbagai jenis masakan yang dapat diolah dari bahan baku kangkung adalah: pencampur lotek, pecel, sayur tumis, lalap masak, oseng-oseng, cah, asam-asam, semur, sayur bening, sayur asam, sayur bobor, sayur podomoro, setup, dan pelecing kangkung. Kangkung mempunyai daya adaptasi cukup luas terhadap kondisi iklim di daerah tropis, sehingga dapat ditanam (dikembangkan) diberbagai daerah atau wilayah di Indonesia. Prasyarat tumbuh yang harus diperhatikan dalam perencanaan budidaya kangkung antaralain jumlah curah hujan dan temperatur udara. Jumlah curah hujan yang baik untuk pertumbuhan tanaman kangkung berkisar antara 500-5.000 mm per tahun, sedangkan temperatur udara dipengaruhi oleh ketinggian tempat. Setiap naik 100 meter tinggi tempat, maka temperatur udara o
o
turun 1 C. Di permukaan laut temperatur rata-rata sekitar 28 C dan di Universitas Sumatera Utara dataran tinggi (pegunungan) ± 2.000 meter dari permukaan laut (dpl) sekitar 18oC (Rukmana, 1994).
?
Menurut Eddy (2010) kangkung merupakan salah satu tanaman yang memiliki kemampuan yang disebut dengan hiperakumulator, yaitu relatif tahan terhadap berbagai macam bahan pencemar dan mengakumulasikannya dalam jaringan dengan jumlah yang cukup besar. Salah satu bahan pencemar tersebut adalah timbal (Pb). Tanaman kangkung mampu mentranslokasikan bahan pencemar timbal (Pb) dengan konsentrasi sangat tinggi ke pucuk tanpa membuat tanaman tumbuh dengan tidak normal dalam arti kata tidak kerdil dan tidak mengalami fitotoksisitas. C. Karakteristik Bensin Bensin adalah salah satu jenis bahan bakar minyak yang dimaksudkan untuk kendaraan bermotor roda dua, tiga, dan empat. Secara sederhana, bensin tersusun dari hidrokarbon rantai lurus, mulai dari C7 (heptana) sampai dengan C11. Dengan kata lain, bensin terbuat dari molekul yang hanya terdiri dari hidrogen dan karbon yang terikat antara satu dengan yang lainnya sehingga membentuk
rantai.
Jika
bensin
dibakar
pada
kondisi
ideal
dengan oksigen berlimpah, maka akan dihasilkan CO2, H2O, dan energi panas. Bensin dibuat dari minyak mentah, cairan berwarna hitam yang dipompa dari perut bumi dan biasa disebut dengan petroleum. Cairan ini mengandung hidrokarbon; atom-atom karbon dalam minyak mentah ini berhubungan satu dengan yang lainnya dengan cara membentuk rantai yang panjangnya yang berbeda-beda. Molekul hidrokarbon dengan panjang yang berbeda akan memiliki sifat yang berbeda pula. CH 4 (metana berta Empat
molekul
pertama
hidrokarbon
adalah metana, etana, propana,
dan butana. Dalam temperatur dan tekanan kamar, keempatnya berwujud gas,
?
dengan titik didih masing-masing -107, -67,-43 dan -18 derajat C. Berikutnya, dari C5 sampai dengan C18 berwujud cair, dan mulai dari C19 ke atas berwujud padat. Bertambah panjangnya rantai hidrokarbon akan menaikkan titik didihnya, sehingga pemisahan hidrokarbon ini dilakukan dengan cara distilasi. Prinsip inilah yang diterapkan di pengilangan minyak untuk memisahkan berbagai fraksi hidrokarbon dari minyak mentah. Memperlambat
pembakaran
bahan
bakar,
dulu
digunakan
senyawa Pb seperti TEL (Tetra Ethyl Lead) dan MTBE (Methyl Tertiary Butyl Eter). Oleh karena Pb bersifat racun, maka penggunaanya sudah diganti dengan senyawa organik seperti etanol. Antioksidan digunakan untuk menghambat pembentukkan kerak yang dapat menyumbat saringan dan saluran bensin. Bensin banyak mengandung senyawa olefin yang mudah bereaksi dengan oksigen membentuk kerak yang disebut gum. Jadi, bensin perlu ditambahkan antioksidan, seperti alkil fenol. Pewarna untuk membedakan berbagai jenis bensin. Contohnya pewarna kuning untuk bensin premium. Pewarna sebaiknya tidak mempengaruhi kualitas bensin. Antikorosi untuk mencegah korosi pada logam yang bersentuhan dengan bensin, seperti logam tangki dan saluran bensin. Contoh antikorosi adalah asam karboksilat (Anonim 2016a). D. Karakteristik Timbal (Pb) Logam merupakan kelompok toksikan yang unik. Logam dapat ditemukan dan menetap di alam, tetapi bentuk kimianya dapat berubah akibat pengaruh fisika kimia, biologis atau akibat aktivitas manusia. Toksisitasnya dapat berubah drastis apabila bentuk kimianya berubah. Umumnya logam bermanfaat bagi
?
manusia karena pengggunaannya di bidang industri, pertanian atau kedokteran. Sebagian merupakan unsur penting karena dibutuhkan dalam berbagai fungsi biokimia atau faali. Dilain pihak, logam dapat berbahaya bagi kesehatan bila terdapat dalam makanan, air, tanah atau udara (Darmono, 2001). Logam-logam tertentu sangat berbahaya apabila ditemukan dalam konsentrasi yang tinggi dalam lingkungan, karena logam tersebut mempunyai sifat yang merusak jaringan tubuh mahluk hidup, diantaranya logam Pb (timbal). 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. Unsur ini telah lama diketahui dan disebutkan di kitab Exodus. Para alkemi mempercayai bahwa timbal merupakan unsur tertua dan diasosiasikan dengan planet Saturnus. Timbal alami, walau ada jarang ditemukan di bumi. Beberapa sumber menyebutkan bahwa plumbum (Pb) adalah logam lunak berwarna abu-abu kebiruan mengkilat, memiliki titik lebur rendah, mudah dibentuk, memiliki sifat kimia yang aktif, sehingga bisa digunakan untuk melapisi logam agar tidak timbul perkaratan. Pb dicampur dengan logam lain akan terbentuk logam campuran yang lebih bagus daripada logam murninya. trace metals jenis lebih dari lima kali berat jenis air. Bentuk kimia senyawa Pb yang masuk ke dalam tubuh mel alui makanan akan mengendap pada jaringan tubuh, dan sisanya akan terbuang bersama bahan sisa metabolisme. Menurut Palar (2004), logam timbal (Pb) mempunyai sifat -sifat yang khusus seperti berikut :
??
1. Merupakan
logam
yang
lunak,
sehingga
dapat
dipotong
dengan
menggunakan pisau atau dengan tangan dan dapat dibentuk dengan mudah. 2. Merupakan logam yang tahan terhadap peristiwa korosi atau karat, sehingga logam timbal sering digunakan sebagai bahan coating. 3. Mempunyai titik lebur rendah hanya 327,5°C. 4. Mempunyai kerapatan yang lebih besar dibandingkan dengan logam-logam, kecuali emas dan merkuri. 5. Merupakan pengantar listrik yang baik. Paparan bahan tercemar timbal (Pb) dapat menyebabkan gangguan sebagai berikut : 1.
Gangguan Neurologi Gangguan neurologi (susunan syaraf) akibat tercemar oleh timbal (Pb)
dapat berupa encephalopathy, ataxia, stupor dan coma. Pada anak -anak dapat menimbulkan kejang tubuh dan neuropathy perifer. 2.
Gangguan terhadap fungsi ginjal. Logam berat timbal (Pb) dapat menyebabkan tidak berfungsinya tubulus
renal, nephropati 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. 3.
Gangguan terhadap sistem reproduksi. Logam berat timbal (Pb) dapat menyebabkan gangguan pada sistem
reproduksi berupa keguguran, kesakitan dan kematian janin. Logam berat timbal (Pb) mempunyai efek racun terhadap gamet dan dapat menyebabkan cacat kromosom. Anak -anak sangat peka terhadap paparan timbal (Pb) di udara.
??
Paparan timbal (Pb) dengan kadar yang rendah yang berlangsung cukup lama dapat menurunkan IQ. 4.
Gangguan terhadap sistem hemopoitik. Keracunan timbal (Pb) dapat dapat menyebabkan terjadinya anemia
akibat penurunan sintesis globin walaupun tak tampak adanya penurunan kadar zat besi dalam serum. Anemia ringan yang terjadi disertai dengan sedikit peningkatan kadar ALA (Amino Levulinic Acid) urine. Pada anak anak juga terjadi peningkatan ALA dalam darah. Efek dominan dari keracunan timbal (Pb) pada
sistem
hemopoitik
adalah
peningkatan
ekskresi
ALA
dan
CP (Coproporphyrine). Dapat dikatakan bahwa gejala anemia merupakan gejala dini dari keracunan timbal (Pb) pada manusia. Dibandingkan dengan orang dewasa, anak -anak lebih sensitif terhadap terjadinya anemia akibat paparan timbal (Pb). Terdapat korelasi negatif yang signifikan antara Hb dan kadar timbal (Pb) di dalam darah. 5.
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 40hematologis, 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). E. Sumber Pencemaran Timbal (Pb) 1.
Sumber alami Kadar timbal (Pb) yang secara alami dapat ditemukan dalam bebatuan
sekitar 13 mg/kg. Khusus timbal (Pb) yang tercampur dengan batu fosfat dan terdapat di dalam batu pasir (sand stone) kadarnya lebih besar yaitu 100 mg/kg. Timbal (Pb) yang terdapat di tanah berkadar sekitar 5-25 mg/kg dan di air bawah tanah (ground water) berkisar antara 1ditemukan di air permukaan. Kadar timbal (Pb) pada air telaga dan air sungai adalah sebesar 1dalam air tawar. Laut Bermuda yang dikatakan terbebas dari pencemaran iter. Kandungan Pb dalam air danau dan sungai di USA berkisar antara 1Secara alami Pb juga ditemukan di udara yang kadarnya berkisar antara 0,0001 -
-tumbuhan termasuk sayur-mayur dan padi-
padian dapat mengandung Pb, penelitian yang dilakukan di USA kadarnya berkisar antara 0,1 Logam berat Pb yang berasal dari tambang dapat berubah menjadi PbS (golena),
PbCO3
(cerusite)
dan
PbSO4
(anglesite)
dan
ternyata golena merupakan sumber utama Pb yang berasal dari tambang. Logam berat Pb yang berasal dari tambang tersebut bercampur dengan Zn (seng) dengan kontribusi 70%, kandungan Pb murni sekitar 20% dan sisanya 10% terdiri dari campuran seng dan tembaga.
??
2.
Sumber dari Industri Industri yang perpotensi sebagai sumber pencemaran timbal (Pb) adalah
semua industri yang memakai Timbal (Pb) sebagai bahan baku maupun bahan penolong, misalnya: a. Industri pengecoran maupun pemurnian. Industri ini menghasilkan timbal konsentrat (primary
lead),
maupun secondary
lead yang
berasal
dari
potongan logam (scrap). b. Industri baterai. Industri ini banyak menggunakan logam timbal (Pb) terutama lead antimony alloy dan lead oxides sebagai bahan dasarnya. c. Industri bahan bakar. Timbal (Pb) berupa tetra ethyl lead dan tetra methyl lead banyak dipakai sebagai anti knock pada bahan bakar, sehingga baik industri
maupun
bahan
bakar
yang
dihasilkan
merupakan
sumber
pencemaran timbal (Pb). d. Industri kabel. Industri kabel memerlukan timbal (Pb) untuk melapisi kabel. Saat ini pemakaian timbal (Pb) di industri kabel mulai berkurang, walaupun masih digunakan campuran logam Cd, Fe, Cr, Au dan arsenik yang juga membahayakan untuk kehidupan makluk hidup. e. Industri kimia, yang menggunakan bahan pewarn a. Pada industri ini seri ng kali dipakai timbal (Pb) karena toksisitasnya relatif lebih rendah jika dibandingkan dengan logam pigmen yang lain. Sebagai pewarna merah pada cat biasanya dipakai red lead, sedangkan untuk warna kuning dipakai lead chromate (Sudarmaji, dkk, 2006). 3.
Sumber dari Transportasi Timbal, atau Tetra Etil Lead (TEL) yang banyak pada bahan bakar
terutama bensin, diketahui bisa menjadi racun yang merusak sistem pernapasan,
??
sistem saraf, serta meracuni darah. Penggunaan timbal (Pb) dalam bahan bakar semula adalah untuk meningkatkan oktan bahan bakar. Penambahan kandungan timbal (Pb) dalam bahan bakar, dilakukan sejak sekitar tahun 1920-an oleh kalangan kilang minyak. Tetra Etil Lead (TEL), selain meningkatkan oktan, juga dipercaya berfungsi sebagai pelumas dudukan katup mobil (produksi di bawah tahun 90-an), sehingga katup terjaga dari keausan, lebih awet, dan tahan lama. Penggunaan timbal (Pb) dalam bensin lebih disebabkan oleh keyakinan bahwa tingkat sensitivitas timbal (Pb) tinggi dalam menaikkan angka oktan. Setiap 0,1 gram timbal (Pb) perliter bensin, menurut ahli tersebut mampu menaikkan angka oktan 1,5 sampai 2 satuan. Selain itu, harga timbal (Pb) relatif murah untuk meningkatkan satu oktan dibandingkan dengan senyawa lainnya (Santi, 2001). Hasil pembakaran dari bahan tambahan (aditive) timbal (Pb) pada bahan bakar kendaraan bermotor menghasilkan emisi timbal (Pb) in organik. Logam berat timbal (Pb) yang bercampur dengan bahan bakar tersebut akan bercampur dengan oli dan melalui proses di dalam mesin maka logam berat timbal (Pb) akan keluar dari knalpot bersama dengan gas buang lainnya (Sudarmaji, dkk, 2006). F. Timbal (Pb) di Lingkungan Sebagai sumber timbal (Pb) di lingkungan hidup kita adalah (Mukono, 2002): 1.
Udara Timbal (Pb) di udara dapat berbentuk gas dan partikel. Dalam keadaan
alamiah menurut studi patterson (1965), kadar timah hitam di udara sebesar
??
0,0006 mikrogram/m3, sedangkan di daerah tanpa penghuni dipegununan California (USA), menunjukkan kadar timah hitam (Pb) sebesar 0,008 mikrogram/m3. Baku mutu di udara adalah 0,025 2.
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 3.
1 mg/liter.
Tanah Rata-rata timbal (Pb) yang terdapat dipermukaan tanah adalah sebesar
5 25 mg/kg. 4.
Batuan Bumi kita mengandung timbal (Pb) sekitar 13 mg/kg. Menurut study
Weaepohl (1961), dinyatakan bahwa kadar timbal (Pb) pada batuan sekitar 10 20 mg/kg. 5.
Tumbuhan Secara alamiah tumbuhan dapat mengandung timbal (Pb). Menurut
Warren dan Delavault (1962), Kadar timbal (Pb) pada dedaunan adalah 2,5 mg/kg berat daun kering.
??
6.
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). G. Perjalanan Timbal (Pb) Mencemari Lingkungan Meningkatnya konsentrasi Pb di udara dapat berasal dari hasil pembakaran bahan bakar bensin dalam berbagai senyawa Pb terutama PbBrCl dan PbBrCl.2PbO. Senyawa Pb halogen terbentuk selama pembakaran bensin, karena dalam bensin yang sering ditambahkan cairan anti letupan (anti ketok) yang terdiri dari 62% TEL, 18% etildiklorida dan 2% bahan-bahan lainnya. Senyawa yang berperan sebagai zat anti ketok adalah timbal oksida. Timbal oksida ini terdapat dakam partikel -partikel yang tersebar dala ruang bakar bensin . Senyawa Pb sukar larut dalam air tetapi mudah larut dalam minyak atau lemak (Fardiaz, 1992). Tujuan penambahan bahan tersebut untuk mendapatkan tingkat oktan yang lebih tinggi, agar pemakaian bahan bakar bensin lebih ekonomis. Pada proses pembakaran mesin, senyawa ini dilepaskan dalam bentuk partikel melalui asap gas buang kendaraan bermotor ke udara, dimana sebagian besar mengandung partikel Pb berdiameter dibawah 1 mikron. Besarnya ukuran partikel tersebut merupakan batas ukuran partikel yang dapat diserap melalui pernafasan. Pada proses pembakaran mesin yang menggunakan bahan bakar bensin, dihasilkan gugus radikal bebas yang dapat menyebabkan letupan pada mesin, sehingga mengakibatkan menurunnya efisiensi mesin. Untuk mengatasi hal
??
tersebut ditambahkan bahan berupa TEL atau TML. Tujuannya adalah untuk mengikat radikal bebas yang terbentuk selama proses pembakaran. Bahan tersebut akan bereaksi dengan gugus radikal bebas, dan menghalangi terjadinya reaksi pembentukan PbO. Pb dalam bensin akan bereaksi dengan oksigen dan bahan-bahan pengikat, selanjutnya dikeluarkan melalui system pembuangan dalam bentuk partikel. Partikel yang mengandung Pb akan diemisikan ke dalam lingkungan, sehingga menyebabkan terjadinya pencemaran udara oleh Pb (Kumar, De, 1979). Melalui buangan mesin kendaraan tersebut unsur Pb terlepas ke udara. Sebagian di antaranya akan membentuk partikulat di udara bebas dengan unsur unsur lain, sedangkan sebagian lainnya akan menempel dan diserap oleh daun tumbuh tumbuhan yang ada di sepanjang jalan. Timbal yang terdapat dalam makanan yang diduga berasal dari pencemaran udara dilakukan penelitian beberapa sampel makanan yang diambil dari pasar di suatu kota. Kadar Pb dalam Beracun Berbahaya (B3) yang di dalamnya terdapat logam logam berat, salah satunya adalah Pb. Akumulasi logam dalam tanaman tidak hanya tergantung pada kandungan logam dalam tanah, tetapi juga tergantung pada unsur kimia tanah, jenis logam, pH tanah, dan spesies tanaman (Darmono dalam Charlena, 2004). Timbal sebagian besar diakumulasi oleh organ tanaman, yaitu daun, batang, akar, dan akar umbi-umbian (bawang merah). Akumulasi tertinggi Pb dalam akar dibuktikan oleh Kohar (2005) melalui studi kandungan Pb dalam tanaman kangkung. Pada tanaman kangkung yang berumur 6 minggu, Pb terdapat dalam akar sebanyak 3.36 mg/kg sampel dan di bagian lain dari tanaman terdapat kandungan Pb sebesar 2.09 mg/kg sampel. Sedangkan pada
??
tanaman kangkung yang berumur 3 minggu, kandungan Pb nya dalam akar adalah 1.86 mg/kg sampel dalam bagian lain dari tanaman sebesar 1.13 mg/kg. Hasil ini menunjukkan bahwa pajanan Pb pada tanaman kangkung lebih banyak terdapat pada bagian akar. Selain itu, kandungan Pb dalam tanaman kangkung yang berumur 3 minggu baik di akar maupun di bagian lain tidak melebihi ambang batas yang ditetapkan 2 mg/kg, sehingga dianjurkan untuk memanen kangkung pada umur tidak lebih dari 3 minggu. Perpindahan Pb dari tanah ke tanaman tergantung komposisi dan pH tanah, serta KTK (Kemampuan Tukar Kation). Tanaman dapat menyerap logam Pb pada saat kondisi kesuburan tanah, kandungan bahan organik, serta KTK 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. Menurut Charlena (2004), timbal tidak akan larut ke dalam tanah jika tanah tidak terlalu masam. Tingginya tingkat keasaman dapat diatasi dengan pengapuran.
Pengapuran
tanah
mengurangi
ketersediaan
timbal
dan
penyerapannya oleh tanaman. Timbal akan diendapkan sebagai hidroksida, fosfat dan karbonat. Ion-ion Ca2+ bersaing dengan timbal untuk menempati tempat - tempat petukaran pada akar dan permukaan tanah. Pencemaran tanah oleh timbal selain disebabkan oleh limbah B3 dapat pula disebabkan dari air yang tercemar Pb, kemudian terserap oleh tanah dan hendaknya tidak melampaui konsentrasi alami Pb dalam sedimen yaitu 10 ppm.
70
??
H. Metabolisme Timbal 1.
Absorbsi Pajanan timbal (Pb) dapat berasal dari makanan, minuman, udara,
lingkungan umum, dan lingkungan kerja yang tercemar timbal (Pb). Pajanan non okupasional biasanya melalui tertelannya makanan dan minuman yang tercemar timbal (Pb). Pajanan okupasional melalui saluran pernapasan dan saluran pencernaan terutama oleh timbal (Pb) karbonat dan timbal (Pb) sulfat. Masukan timbal (Pb) 100 hingga 350 mikrogram/hari dan 20 mikrogram/hari diabsorbsi melalui inhalasi uap timbal (Pb) dan partikel dari udara lingkungan kota yang polutif (DeRoos, 1997). Timah hitam dan senyawanya masuk ke dalam tubuh manusia melalui saluran pernafasan dan saluran pencernaan, sedangkan absorbsi melalui kulit sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Bahaya yang ditimbulkan oleh timbal (Pb) tergantung oleh ukuran partikelnya. Partikel yang lebih kecil dari 10 mikrogram dapat tertahan di paruparu, sedangkan partikel yang lebih besar mengendap di saluran nafas bagian atas. Absorbsi timbal (Pb) melalui saluran pernafasan dipengaruhi oleh tiga proses yaitu deposisi, pembersihan mukosiliar, dan pembersihan alveolar. Deposisi terjadi di nasofaring, saluran trakeobronkhial, dan alveolus. Deposisi tergantung pada ukuran partikel timbal (Pb) volume pernafasan dan daya larut. Partikel yang lebih besar banyak di deposit pada saluran pernafasan bagian atas dibanding partikel yang lebih kecil (DeRoos, 1997). Pembersihan mukosiliar membawa partikel di saluran pernafasan bagian atas ke nasofaring kemudian di telan. Rata-rata 10 30% Pb yang terinhalasi diabsorbsi melalui paru-paru, dan sekitar 5-10% dari yang tertelan diabsorbsi melalui saluran cerna (Palar, 1994). Fungsi pembersihan alveolar adalah membawa partikel ke ekskalator mukosiliar,
??
menembus lapisan jaringan paru kemudian menuju kelenjar limfe dan aliran darah. Sebanyak 30-40% timbal (Pb) yang di absorbsi melalui saluran pernapasan akan masuk ke aliran darah. Masuknya timbal (Pb) ke aliran darah tergantung pada ukuran partikel daya larut, volume pernafasan dan variasi faal antar individu (Palar, 1994). 2.
Distribusi dan penyimpanan Timah hitam yang diabsorsi diangkut oleh darah ke organ-organ tubuh
sebanyak 95% timbal (Pb) dalam darah diikat oleh eritrosit. Sebagian timbal (Pb) plasma
dalam
bentuk
yang
dapat
berdifusi
dan
diperkirakan
dalam
keseimbangan dengan pool timbal (Pb) tubuh lainnya dibagi menjadi dua yaitu ke jaringan lunak (sumsum tulang, sistim saraf, ginjal, hati) dan ke jaringan keras (tulang, kuku, rambut, gigi) (Palar, 1994). Gigi dan tulang panjang mengandung timbal (Pb) yang lebih banyak dibandingkan tulang lainnya. Pada gusi dapat terlihat lead line yaitu pigmen berwarna abu abu pada perbatasan antara gigi dan gusi. Hal itu merupakan ciri khas keracunan timbal (Pb). Pada jaringan lunak sebagian timbal (Pb) disimpan dalam aorta, hati, ginjal, otak, dan kulit. Timah hitam yang ada dijaringan lunak bersifat toksik. 3.
Ekskresi Ekskresi timbal (Pb) melalui beberapa cara, yang terpenting adalah
melalui ginjal dan saluran cerna. Ekskresi timbal (Pb) melalui urine sebanyak 75 80%, melalui feces 15% dan lainnya melalui empedu, keringat, rambut, dan kuku (Palar,1994). Ekskresi timbal (Pb) melalui saluran cerna dipengaruhi oleh saluran aktif dan pasif kelenjar saliva, pankreas dan kelenjar lainnya di dinding usus, regenerasi sel epitel, dan ekskresi empedu. Sedangkan Proses eksresi timbal (Pb) melalui ginjal adalah melalui filtrasiglomerulus.
??
BAB III METODE PENELITIAN A. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di kawasan Kebun Percobaan samboja. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret hingga bulan Juli 2016, meliputi persiapan, pengumpulan data, pengolahan data dan penyusunan laporan penelitian. B. Alat dan Bahan Penelitian 1. Alat : a. Cangkul b. Sekop c. Ember 2. Bahan : a. Tanah 1 petak berukuran 2 x 2 m2 b. Bensin 1 liter c. Benih kangkung darat (Ipomoea reptana Poir) 0,5 gram d. Pupuk organik urine sapi 4 liter e. Air 16 liter C. Prosedur Penelitian a. Siapkan alat dan bahan b. Buat bedengan berukuran 2 x 2 m 2 di lahan yang telah disediakan c. Sebelum diberikan bensin, tanah diambil sebanyak 3 titik untuk mengetahui Timbal (Pb) awal.
??
d. Berikan bensin sebanyak 1 liter ke tanah yang telah disediakan, kemudian ambil tanah sebanyak 3 titik untuk mengetahui kandungan Timbal (Pb) setelah disiram bensin. e. Tanam bibit kangkung merata di dalam bedeng. f.
Setiap 1 minggu sekali kangkung diberikan pupuk organik urine sapi dengan perbandingan 1 liter pupuk organik urine sapi dan 4 liter air.
g. Setelah kangkung berumur 1 bulan atau masa panen, ambil tanah kembali sebanyak 3 titik untuk mengetahui kandungan Timbal (Pb) setelah ditanami kangkung. h. TItik pengambilan sampel ?
?
? Keterangan : Nomor 1 adalah titik pengambilan sampel pertama. Nomor 2 adalah titik pengambilan sampel kedua. Nomor 3 adalah titik pengambilan sampel ketiga.
??
D. Pengolahan Data Data sampel tanah yang di ambil ( sebelum ditanami dan sesudah ditanami kangkung cabut ) setelah dilakukan uji labotarium, di cari nilai rataratanya dengan menggunakan rumus:
Dimana: = nilai rata-rata kandungan Pb ( sebelum ditanami / sesudah ditanami kangkung cabut ). Xi n
= jumlah sampel
Untuk mengetahui ada atau tidaknya pengaruh kangkung cabut terhadap penurunan kadar Pb di dalam tanah, dilakukan perbandingan kadar Pb sebelum ditanami dan sesudah ditanami kangkung cabut, dengan menggunakan rumus: XPb = Xsd
Xsb
Dimana: XPb = kadar Pb Xsd = kadar Pb rata-rata sesudah ditanami kangkung cabut Xsb = kadar Pb rata-rata sebelum ditanami kangkung cabut
??
Kemudian untuk mengetahui kualitas tanah setelah dilakukan penanaman kangkung cabut kadar Pb (XPb) yang di dapat dibandingkan dengan standar bak u mutu kandungan Pb dalam tanah pada Tabel 1 di bawah ini: Tabel 1. Standar Baku Mutu Kandungan Logam di dalam Tanah (Alloway BJ, 1995). Elemen Normal Kritis ppm ppm Ag 0,01-8 2 As 0,1-40 20-50 Au 0,001-0,002 Cd 0,01-2,0 3 8 Co 0,5-65 25-50 Cr 5-1500 75-100 Cu 2-250 60-125 Hg 0,01-0,5 0,3-5 Mn 20-10000 1500-3000 Mo 0,1-40 2 10 Ni 2-750 100 Pb 2-300 100-400 Sb 0,2-10 5 10 Se 0,1-5 5 10 Sn 1-200 50 Ti 0,1-0,8 1 Zn 1-900 70-400
??
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Hasil analisis Pb dalam tanah pada sampel pertama, sampel kedua dan sampel ketiga yang dilakukan pada laboratorium tanah Politek nik Pertanian Negeri Samarinda dapat dilihat pada Tabel 2 di bawah ini: Tabel 2. Hasil Sampel No Kode Sampel Kondisi Awal (ppm) 1 1 2,75 2 2 2,01 3 3 3,37 Jumlah 8,13 Rata-Rata 2,71
Kondisi Setelah Perlakuan (ppm) 26,5 19,0 11,5 57 19,0
Kondisi Akhir (ppm) 12,0 5,0 5,5 22,5 7,5
B. Pembahasan Berdasarkan hasil analisis sampel Timbal (Pb) yang dilakukan di Laboratorium Tanah Politeknik Pertanian Negeri Samarinda, didapatkan bahwa kondisi awal kandungan Timbal (Pb) pada tanah setelah dirata-rata sebesar 2,71 ppm ini dilakukan untuk mengetahui kandungan awal Timbal (Pb) pada tanah tersebut. Setelah diberikan perlakuan dengan disiram bensin didapatkan ratarata kandungan Timbal (Pb) yakni 19,0 ppm. Jadi perlakuan dengan disiram bensin mampu menaikan kandungan Timbal (Pb) pada tanah tersebut sebesar 16,29 ppm, 16,29 ppm didapatkan dengan cara yakni 19,0 ppm
2,71 ppm dan
didapatkan hasil yakni 16,29 ppm. Kenaikan Timbal (Pb) disebabkan karena bensin
mengandung
(CH3CH2)4Pb. Tetraethyl
TEL
( Tetraethyl
Lead)
lead (TEL, (CH 3CH2)4Pb
rumus pada
kimia
bensin
meningkatkan bilangan oktan bensin tersebut (Anonim 2016b).
adalah berfungsi
??
Pada kondisi akhir telah dijelaskan pada Tabel 2 bahwa terjadi penurunan kandungan Timbal (Pb) pada tanah tersebut, kandungan Timbal (Pb) pada tanah setelah panen kangkung selama satu bulan didapatkan rata-rata sebesar 7,5 ppm dari kandungan setelah perlakuan dengan disiram bensin sebesar 19 ppm, jadi penanaman kangkung selama satu bulan dapat menurunkan kandungan Timbal (Pb) dalam tanah sebesar 11,5 ppm, 11,5 ppm didapatkan dengan cara yakni 19,0 ppm
7,5 ppm dan didapatkan hasil 11,5 ppm Menurut Priyanto dan
Prayitno, (2007) mekanisme penyerapan dan akumulasi logam berat oleh tanaman dapat dibagi menjadi tiga proses yang sinambung, sebagai berikut : a. Penyerapan oleh akar. Agar tanaman dapat menyerap logam, maka logam harus dibawa ke dalam larutan di sekitar akar (rizosfer) dengan beberapa cara bergantung pada spesies tanaman. Senyawa-senyawa yang larut dalam air biasanya diambil oleh akar bersama air, sedangkan senyawa-senyawa hidrofobik diserap oleh permukaan akar. b. Translokasi logam dari akar ke bagian tanaman lain. Setelah logam menembus endodermis akar, logam atau senyawa asing lain mengikuti aliran transpirasi ke bagian atas tanaman melalui jaringan pengangkut (xilem dan floem) ke bagian tanaman lainnya. c. Lokalisasi logam pada sel dan jaringan. Hal ini bertujuan untuk menjaga agar logam tidak menghambat metabolisme tanaman. Sebagai upaya untuk mencegah peracunan logam terhadap sel, tanaman mempunyai mekanisme detoksifikasi, misalnya dengan menimbun logam di dalam organ tertentu seperti akar. Walaupun telah terjadi penurunan kandungan Timbal (Pb) tetapi tidak bisa mengembalikan ke kondisi awal, yang dimana kondisi awal kandungan
??
Timbal (Pb) yakni 2,71 ppm sedangkan dikondisi akhir yakni 7,5 ppm. Terjadi pebedaan sebanyak 4,79 ppm. Menurut Fitter dan Hay (1991) tumbuhan memiliki kemampuan untuk menyerap ion-ion dari lingkungannya ke dalam tubuh melalui membran sel. Dua sifat penyerapan ion oleh tumbuhan adalah: 1. Faktor konsentrasi, dimana kemampuan tumbuhan dalam menyerap ion sampai tingkat konsentrasi tertentu, bahkan dapat mencapai beberapa tingkat lebih besar dari konsentrasi ion di dalam mediumnya. 2. Perbedaan kuantitatif akan kebutuhan hara yang berbeda pada tiap jenis tumbuhan. Logam yang tinggi juga memengaruhi biomassa tanaman kangkung darat, semakin tinggi kandungan logam pada tanaman maka semakin menurunkan biomassa tanaman kangkung darat. Ada beberapa tanaman fitoremediasi yang mampu mengakumulasikan logam berat dalam jumlah besar namun tidak diimbangi dengan biomassa yang meningkat, namun ada beberapa tanaman yang mampu mengakumulasikan logam berat dalam jumlah besar, dengan menghasilkan biomassa yang rendah. Menurut Yoon et al., (2006) Tanaman kangkung darat menunjukan bahwa dengan meningkatnya logam berat dalam tanaman kangkung darat, maka biomassa pada tanaman kangkung semakin rendah, dan juga semakin lama usia panen kangkung maka semakin tinggi pula konsentrasi logam berat Timbal (Pb) yang akan diserap. logam kadmium memengaruhi proses fisiologi dan morfologi kangkung air, salah satunya
penurunan
laju
pertumbuhan
yang
menyebabkan
perbedaan
peningkatan biomassa kangkung air. logam Timbal (Pb) membuat tanaman kangkung darat melakukan adaptasi agar dapat bertahan hidup. Kebutuhan tanaman kangkung darat akan nutrisi membuat tanaman ini menyerap logam
??
berat Timbal (Pb) bersama unsur hara yang ada pada media tanaman, dan selanjutnya logam berat Timbal (Pb) akan masuk ke jalur transpor bersama zat hara. Selanjutnya tanaman kangkung darat akan melakukan proses penetralan terhadap zat tok sik dan mengeksresinya, hal ini sebagai bentuk adaptasi dan mekanisme penanggulangan dari kangkung darat terhadap cekaman logam berat Timbal (Pb). Tanaman melakukan proses penetralan dengan cara menyimpan banyak air pada jaringannya untuk mengurangi efek toksik dari kadmium. Selanjutnya akan ditranspor ke jaringan atau organ yang sudah tua seperti daun yang tua dan batang yang sudah kering. Proses ekskresi dapat dilakukan dengan cara menggugurkan daun yang sudah tua (Monita, 2012). Semakin tinggi kadar Timbal (Pb) dalam media tanam, maka laju pertumbuhan tanaman kangkung darat semakin kecil. Rendahnya laju pertumbuhan tanaman terjadi karena logam Timbal (Pb) masuk dalam sel dan berikatan dengan enzim sebagai katalisator sehingga reaksi kimia di sel tanaman kangkung darat akan terganggu (Haryati, 2012). Dari hasil analisis yang dilakukan, kandungan tanah tidak tercemar karena Timbal (Pb) dalam tanah masih di bawah standar baku mutu yaitu 7,5 ppm sedangkan standar baku mutu kandungan Timbal (Pb) dalam tanah yaitu 2300 ppm dalam kondisi normal sedangkan dalam kondisi kritis yaitu 100-400 ppm.
??
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan Dari hasil ketiga tahap menunjukan bahwa tanaman kangkung darat dapat menurunkan kadar Timbal dan tanaman kangkung darat merupakan tanaman yang mudah menyerap logam berat Timbal dari media tumbuhnya. Semakin lama usia panen kangkung darat, maka semakin tinggi pula konsentrasi logam berat Timbal (Pb) yang akan diserap B. Saran Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk memanfaatkan tanaman kangkung yang telah digunakan dalam proses fitoremediasi.
??
DAFTAR PUSTAKA
Ahmed, 2014. Association of Lead With Heamoglubin Damage in Males (car painters) of Lahore. IOSR Journal of Dental and Medical Sciences (IOSRJDMS) e-ISSN: 2279-0853, p-ISSN: 2279-0861. Volume 13, Issue 1 Ver. IX. Alloway BJ, 1995. heavy Metal in Soils Blackie Academic and Professional Anonim, 2016a. https://id.wikipedia.org/wiki/Bensin Anonim, 2016b. https://en.wikipedia.org/wiki/Tetraethyllead Atlas, 1991. Microbial Hydrocarbon Degradation Bioremedation of Oil Spill. J. Chemistry Tech. Biotechnol 52 : 149-156. California. Charlena. 2004. Pencemaran Logam Berat Timbal (Pb) dan Cadmium (Cd) pada Sayur -sayuran. Program Pascasarjana S3 IPB. Bogor. Darmono, 2001. Lingkungan Hidup dan Pencemaran (Hubungannya dengan Toksikologi Senyawa Logam), Penerbit : Universitas Indonesia Press, Jakarta. DeRoss Fj. 1997. Smelters and Metal Reclaimenrs. In Occupational, Industrial , and environmental toxicology . New York : Mosby-Year book, p 291-3330. Eddy, 2010. Pemanfaatan Teknik Fitoremediasi pada Lingkungan Tercemar Timbal (Pb) Fahruddin, 2004. Dampak Tumpahan Minyak pada Biota Laut. Jakarta : Kompas. Fardiaz, S. 1992. Polusi Air dan Udara. Penerbit Kanisius. Yogyakarta. Fitter dan Hay, 1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. Universitas Gajah Mada, Yogyakarta Haryati, M, 2012. Kemampuan Tanaman Genjer (Limnocharis Flava (L. Buch.) Menyerap Logam Berat Timbal (Pb) Limbah Cair Kertas pada Biomassa dan Waktu Pemaparan yang Berbeda. Skripsi. Tidak Dipubikasikan. Surabaya: Universitas Negeri Surabaya. Kohar, I. 2005. Studi Kandungan Logam Pb dalam Tanaman Kangkung Umur 3 dan 6 Minggu yang Ditanam di Media yang Mengandung Pb. Jurnal MAKARA SAINS. 9 (2): 56 - 59. Kumar De Anil. 1979. Environmental Chemistry. New Delhi Bangalore Bombay Calcuta : Wiley and Sons.
??
Leahy dan Colwell, 1990. Hydrocarbon Mineralization in Sediments and Plasmid incidence in sediment Bacteria From the Campeche Bank. Appl Environ Microbiol. Lestari, 2006. Penelitian Kadar Timbal dalam Darah Anak Sekolah di Kota Bandung. Bandung. Departemen Teknik Lingkungan. Institute Teknologi Bandung. Monita R, 2012. Kandungan Klorofil Tanaman Kangkung Air (Ipomoea aquatica F.) Akibat Pemberian Logam Berat Kadmium pada Berbagai Konsentrasi. Skripsi. Tidak Dipublikasikan. Surabaya: Universitas Negeri Surabaya Mukono, H.J. 2002. Pencemaran Udara dan Pengaruhnya Terhadap Gangguan Saluran Pernafasan. Penerbit Airlangga University Press. Surabaya. Palar, 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Rineka Cipta, Jakarta. Priyanto dan Prayitno, 2007. Fitoremediasi sebagai Sebuah Teknologi Pemulihan Pencemaran, Khususnya Logam Berat. Rismana, 2002. Fitoremediasi Teknologi Pengolah Limbah Alternatif. Pembaharuan edisi 11 februari 2002
Suara
Rukmana, 1994. Kangkung. Kanisius, Yogyakarta. Santi, 2001. Pencemaran Timbal oleh Udara dan Pengaruhnya Terhadap
Penanggulangannya, Sudarmaji, dkk, 2006. Toksikologi Logam Berat B3 dan Dampaknya Terhadap Kesehatan. Bagian Kesehatan Lingkungan FKM Universitas Airlangga. Thangavel dan Subhuram, 2004. Phytoextraction Role of Hyper Accumulators in Metal Contaminated Soils. Proceedings of the Indian National Science Academy. Part B, 70(1):109 130. Tiwari, dkk. 2014. Blood Lead Level-A Review. International Journal of Scientific Engineering and Technology. Volume No.3 Issue No.4, pp : 330-333. ISSN : 2277-1581. Warren, H.V., and Delavault, R.E., 1962. Lead in Some Food Crops and trees. J. Sci. Food Agric. 13: 96-103. Yoon et al., 2006. . Accumulation of Pb, Cu, and Zn in Native Plants Growing on a Contaminated Florida site, Journal Science of the Environment, 368 (2006):456-464.
??
Gambar 1. Petak Penelitian
Gambar 2. Alat dan Bahan yang Digunakan
??
Gambar 3. Pengambilan Sampel Sebelum Pemberian Bensin ke Media Tanah
Gambar 4. Pemberian Bensin ke Media Tanah
??
Gambar 5. Pengambilan Sampel Tanah Setelah Pemberian Bensin
Gambar 6. Penanaman Benih Kangkung Darat
??
Gambar 7. Pupuk Organik Urine Sapi
Gambar 8. Pemberian Pupuk Urine Sapi
??
Gambar 9. Umur Kangkung 1 Minggu Setelah Tanam
Gambar 10. Umur kangkung 2 minggu setelah tanam
??
Gambar 11. Umur Kangkung 3 Minggu Setelah Tanam
Gambar 12. Umur Kangkung 4 Minggu Setelah Tanam
??
Gambar 13. Pengambilan Sampel Setelah Usia Kangkung 1 Bulan
