PARAMETER TRANSFER RADIOSTRONSIUM 85 Sr DI LINGKUNGAN MELALUI JALUR TANAH TANAMAN BAYAM (Amaranthus sp.)

Parameter Transfer Radiostronsium 85Sr di Lingkungan Melalui Jalur Tanah – Tanaman Bayam (Amaranthus sp.) (Putu Sukmabuana)

ISSN 1411 – 3481

PARAMETER TRANSFER RADIOSTRONSIUM 85Sr DI LINGKUNGAN MELALUI JALUR TANAH – TANAMAN BAYAM (Amaranthus sp.) Putu Sukmabuana Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri Badan Tenaga Nuklir Nasional – BATAN Jln.Tamansari 71, Bandung E-mail : [email protected] ABSTRAK PARAMETER TRANSFER RADIOSTRONSIUM 85Sr DI LINGKUNGAN MELALUI JALUR TANAH – TANAMAN BAYAM (Amaranthus sp.). Transfer radionuklida dari tanah ke tanaman pangan merupakan salah satu jalur dimana radionuklida kemudian dapat sampai mengkontaminasi tubuh manusia. Parameter yang digunakan untuk menjelaskan interaksi tanah – tanaman adalah faktor transfer (Ft) dan koefisien laju transfer (k12). Penelitian mengenai transfer radionuklida dari tanah ke tanaman pangan telah dilakukan untuk mengetahui besarnya kemampuan tanaman dalam mengakumulasi radionuklida untuk keperluan pengkajian dosis interna pada manusia. Tanaman sayuran yang banyak dikonsumsi, yaitu bayam (Amaranthus sp.), ditumbuhkan dalam media tanah yang dicemari dengan radionuklida 85Sr selama dua bulan. Setiap lima hari sekali tanaman dan tanah tempat tumbuhnya dicuplik, dikeringkan dan kemudian diukur kandungan radionuklida 85Sr menggunakan spektrometer gamma. Dari penelitian ini diketahui besarnya kemampuan tanaman dalam mengakumulasi 85Sr yang dinyatakan sebagai faktor transfer, yaitu sebesar 3, sedang nilai k12 yang menyatakan koefisien laju transfer diperoleh sebesar 9,99 x 10-3 hari-1dan 9,98 x 10-3 hari-1, masing-masing untuk 041 hari. Parameter transfer radionuklida 85Sr dari tanah ke tanaman bayam nantinya dapat diaplikasikan untuk pengkajian dampak radiologik pada saat terjadi pencemaran radionuklida Sr di tanah. Dengan diketahui nilai Ft dan k12 dapat diperkirakan besarnya aktivitas radionuklida Sr dalam tanaman setelah selang waktu tertentu pencemaran di tanah. Kata kunci : radiostronsium, 85Sr, faktor transfer, koefisien laju transfer, Ft, k12 ABSTRACT THE TRANSFER PARAMETER OF ENVIRONMENTAL 85Sr RADIOSTRONTIUM TROUGH SOIL – SPINACH PLANT (Amaranthus sp.) PATHWAY. The radionuclide transfer from soil to crop is a pathway of the radionuclide to contaminate human body. Soil plant interaction can be examined by several parameter such as transfer factor (Ft) and transfer rate coefficient (k12). An experiment about radiostrontium transfer from soil to crop had been conducted to determine the plant ability in radionstrontium accumulation for human internal doses assessment. Crop represented by commonly consumed by people, spinach (Amaranthus sp.), was cultivated in soil contaminated with 85Sr for about 2 months. Every five days the soil and plants were sampled, dried, and the 85Sr activities were measured using gamma spectrometer. The measurement results showed that the spinach crop were able to absorb and accumulate 85Sr. The Ft value obtained from this experiment is about 3, whereas the the k12 values are 9.99 x 10-3 day-1 and 9.98 x 10-3 day-1, for 041 days, respectively. The 85Sr soil – plant transfer parameter is expected to be used for radiological impact assessment in the case of Sr radionuclide contamination in soil. The obtained Ft and k12 can be use for predicting Sr radioactivities in edible parts of plants in certain period after soil contamination with radiostrontium. Key words : radiostronsium, 85Sr, transfer factor, transfer rate coefficient, Ft, k12

1. PENDAHULUAN Transfer radionuklida dari tanah ke

tanaman merupakan salah satu jalur dimana radionuklida kemudian dapat sampai ke 99

Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir Indonesia Indonesian Journal of Nuclear Science and Technology Vol. XI, No. 2, Agustus 2010: 99-110

ISSN 1411 - 3481

tubuh manusia pada kasus kecelakaan

dan subtropis sangat terbatas. Penerapan

nuklir

yang

mengakibatkan

nilai faktor transfer untuk iklim sedang ke

tanah

oleh

radionuklida.

kontaminasi sistem

ekosistem tropis sangatlah tidak mungkin,

pertanian, salah satu parameter terbaik

mengingat jenis tanaman, jenis tanah, dan

yang dapat menjelaskan interaksi tanah –

iklim yang sangat berbeda (5).

tanaman

adalah

Parameter

ini

faktor telah

Pada

transfer

(Ft).

Pada penelitian-penelitian sebelum-

ditentukan

dan

nya telah dilakukan penentuan nilai faktor

digunakan secara luas atas rekomendasi

transfer

dari International Union of Radioecologist

berbagai tanaman sayuran di Indonesia

(IUR), yang berkaitan dengan rasio antara

untuk jenis tanah clay loam (andosol) (6, 7,

jumlah total radionuklida dalam tanaman

8), dan diperoleh nilai Ft bervariasi untuk

dibandingkan dengan yang ada di tanah (1),

setiap jenis tanaman, yaitu 2,05 ; 1,63 ; dan

melalui persamaan [1].

13,16 masing-masing untuk bagian tanaman

Ft =

untuk

radionuklida

Cs

pada

yang dapat dimakan pada tanaman bayam,

A2 A1

[1]

kangkung, dan ubi jalar. Pada penelitian ini ditentukan

nilai

parameter

transfer

Pada persamaan [1], A2 adalah aktivitas

radionuklida stronsium (Sr) dari tanah ke

radionuklida dalam bagian tanaman yang

tanaman sayuran yang banyak dikonsumsi

dikonsumsi

penduduk

di

adalah aktivitas radionuklida dalam tanah

bayam.

Konsumsi

(Bq/kg berat kering).

(Amaranthus sp.) menurut data dari BPS

(Bq/kg berat kering) dan A1

Indonesia,

yaitu

tanaman

sayur

bayam

di

pada tahun 2005 dan 2006 adalah sebesar

ke

0,9 kg/kapita tahun. (9), sedang produksinya

yang

di Indonesia adalah 1556 kuintal/tahun (9).

kompleks dan dipengaruhi oleh berbagai

Dari data hasil penelitian ini kemudian

faktor (2), sehingga nilai Ft mempunyai

ditentukan parameter transfer yang terdiri

variasi yang besar berdasarkan tipe tanah

dari nilai faktor transfer (Ft) dan nilai

tempat tanaman tumbuh, jenis tanaman,

koefisien

dan jenis radionuklida (3). Perpindahan

parameter transfer ini akan digunakan untuk

radionuklida dari tanah ke tanaman telah

memperkirakan dosis radiasi interna pada

banyak

untuk

manusia pada kasus kecelakaan nuklir yang

radionuklida hasil fisi yang mempunyai

mengakibatkan kontaminasi tanah dengan

potensi

radionuklida stronsium.

Perpindahan lingkungan, tanaman

radionuklida

khususnya merupakan

dipelajari

bahaya

jalur

tanah

fenomena

terutama

radiasi

interna

pada

laju

perpindahan

(k12).

Nilai

manusia karena energinya relatif tinggi dan waktu paruhnya yang panjang, yaitu Cs dan

2. TATA KERJA

Sr (4, 5). Namun demikian, nilai faktor

2.1 Percobaan Penelitian

tansfer yang tersedia adalah untuk jenis tanaman yang tumbuh di tempat beriklim

house

sedang, sedangkan data untuk daerah tropis

radiostronsium

dilakukan

untuk

mejaga ke

dalam

green

lepasnya

lingkungan

dan 100


mencegah

serangga

yang

dapat

ISSN 1411 – 3481

pada reaktor nuklir GA Siwabessy, Serpong dengan

kontaminan radionuklida ke lingkungan luar.

neutron.cm-2.detik-1 selama 3 hari, sehingga

Kondisi green house yang digunakan adalah

diperoleh

o

fluks

neutron

aktivitas

suhu berkisar antara 28 – 35 C dan

Radiostronsium

kelembapan udara berkisar antara 70 - 90%.

penambahan

Sebagai media pertumbuhan adalah tanah

konsentrasinya

1,12

1014

mengganggu pertumbuhan dan membawa

sebesar

x

191

diencerkan

dengan

akuades menjadi

85

Sr

MBq.

sehingga

0,382

kemudian

MBq/mL.

ditambahkan

halaman PTNBR, yang sebelum penelitian

Larutan

dimulai dianalisis karakteristik fisika dan

sebanyak 45 mL ke setiap bak untuk

kimianya

memperoleh konsentrasi 107,4 Bq/g, dan

di

Balai

Penelitian

Sayuran,

Departemen Pertanian di Lembang. Tanah

diaduk

yang digunakan berjumlah 640 kg dan telah

diperiksa dengan cara mengambil cuplikan

dicampur

tanah pada 5 titik untuk setiap bak kemudian

dengan

pupuk

organik,

sampai

dimasukkan ke dalam empat buah bak

diukur

terbuat dari kayu dan bagian dalamnya telah

spektrometer

homogen.

aktivitas

85

Sr

gamma

Homogenitas

menggunakan

dengan

detektor

85

dilapisi plastik tebal untuk menjaga agar air

HPGe. Besarnya konsentrasi

hasil penyiraman tidak meresap ke bak

tanah

kayu. Bak kayu berukuran 1 m x 1 m

mempertimbangkan

dengan

paparan radiasi yang dihasilkannya.

tinggi

35

cm,

sehingga

luas

permukaan tanah yang akan ditempati oleh 2

Sr dalam

ditentukan

dengan

waktu

paruh

dan

Setelah dipastikan homogen, bibit

tanaman adalah 1m /bak dengan berat

tanaman ditanam pada dua bak yang telah

tanah 160 kg/bak.

dikontaminasi dan dua bak lain yang tidak

Tanaman bayam diperoleh dengan cara

penyemaian

dari

biji

diperoleh tanaman dengan

sehingga umur dan

dikontaminasi sebagai kontrol. Setiap bak ditanami dengan 25 tanaman dengan jarak antara

tanaman

20

cm.

Pengamatan 85

Sr

ukuran yang relatif seragam. Biji tanaman

pertumbuhan tanaman dan penyerapan

ditaburkan pada seeding tray yang diisi

oleh tanaman dilakukan setiap 5 hari

dengan tanah dan disiram air agar kondisi

dengan cara mengambil 3 individu tanaman

tanah menjadi lembab selama 1 bulan,

beserta tanah di zona akarnya dari bak

sampai

tanah yang mengandung

tanaman mempunyai ketinggian

85

Sr dan kontrol.

lebih kurang 10 cm dan daunnya berjumlah

Tanaman dicuci dengan air mengalir sampai

empat, serta sistem perakaran telah cukup

bersih untuk menghindari menempelnya

kuat dan dapat berfungsi dengan baik.

partikel tanah pada tanaman yang dapat

Radiostronsium

yang

digunakan 85

mengakibatkan penambahan aktivitas pada

Sr yang

saat pengukuran sampel. Tanaman diukur

dengan

tingginya dan dipisahkan menjadi bagian

energi 513 keV (99 %) dan mempunyai

akar, batang, dan daun. Sampel tanaman

dalam penelitian ini adalah merupakan

pemancar

gamma

85

Sr

dan tanah ditimbang, kemudian dikeringkan

diperoleh dari hasil irradiasi 2,5 g Sr(NO3)2

dengan oven pengering pada suhu 100oC

waktu paruh 64 hari. Radionuklida

101


ISSN 1411 - 3481

A1 = A1( 0 ) e − ( k12 + λ ) t

selama 3 – 4 jam sampai diperoleh berat konstan. Sampel kering dimasukkan ke

[4]

A2 = A1( 0 ) (e − λt − e − ( k12 + λ ) t )

dalam kantong plastik dan diukur aktivitas

[5]

85

Berdasar pada persamaan [4] dan [5]

dengan detektor HPGe selama 300 detik

aktivitas

pada energi 513 keV.

melalui persamaan [6].

Sr menggunakan spektrometer gamma

85

Sr dalam tanah dapat dihitung

A1 = A1( 0 ) e − λt − A2

[6]

2.2. Analisis data Data hasil pengukuran pertumbuhan 85

tanaman dan aktivitas tanah

dan

tanaman

mendapatkan radionuklida

nilai

Dimana, A1(t)

= aktivitas

85

Sr dalam tanah

Sr dalam sampel

pada waktu (t); A1(0) = aktivitas

dianalisis

untuk

tanah pada waktu (t=0); λ= konstanta

transfer

peluruhan = 0,693/64 hari = 0,011 /hari; A2=

parameter

85

Sr dari tanah ke tanaman.

85

Sr dalam

aktivitas 85Sr dalam tanaman pada saat (t).

Nilai Ft dihitung menggunakan persamaan [1], sedang nilai koefisien laju perpindahan

Koefisien laju penyerapan

85

Sr dari

(k12) dihitung menggunakan persamaan [2]

tanah ke tanaman ditentukan berdasar pada

sampai [8] yang dirumuskan menurut model

korelasi antara A1(t) dan A1(0). A1(0) adalah

kompartemen

aktivitas awal

transfer

radionuklida

dari

85

Sr dalam tanah dan A1(t)

tanah ke tanaman (Gambar 1) dari Yasuda

adalah aktivitas

(10) dan Maltz (11).

waktu t. Nilai k12 ditentukan untuk 2 fase waktu,

k12

pertama

85

Sr dalam tanah setelah

adalah

penentuan

k12

menggunakan fungsi linear antara ln(A1(0) Tanah A1

Tanaman A2

k21

/A1(t)) vs t. Nilai k12 merupakan slope dari kurva linear yang dirumuskan oleh Birkes, D

Gambar 1. Model kompartemen transfer radionuklida dari tanah ke tanaman (10)

dalam Tambunan, O. T. (12) seperti pada persamaan [7].

dA1 = −(k12 + λ ) A1 dt dA2 = k12 A1 − λA2 dt

t

∑

[2] k12 =

[3]

i =0

⎡⎛ A1(0) ⎞ ⎟ ⎢⎜⎜ ln A1 ⎟⎠i ⎣⎢⎝

⎤ ⎛ A1(0) ⎞ ⎟⎟ ⎥ x t − t average − ⎜⎜ ln A ⎥ 1 ⎠ average ⎦ ⎝

[

∑ [t − t t

i =0

]

] −λ

[7]

2

average

Nilai k12 fase pertama diaplikasikan dimana, A1 = aktivitas radionuklida dalam

pada saat aktivitas di tanaman meningkat

tanah (MBq) dan A2 = aktivitas radionuklida

sebagai fungsi waktu t (dari t=0 sampai t).

dalam tanaman (MBq).

Untuk fase ke 2, nilai k12 ditentukan dengan pada

cara substitusi A1(0) dan A1(t) ke persamaan

persamaan [2] dan [3] dapat diselesaikan

[8] dan diaplikasikan pada saat kondisi

melalui metode analisis sehingga diperoleh

kesetimbangan telah tercapai. Nilai k12

persamaan [4] dan [5].

merupakan rata-rata nilai dari perhitungan

Persamaan

diferensial

yang dirumuskan oleh persamaan [8]. 102


ln k12 =

ISSN 1411 – 3481

Dengan komposisi fraksi pasir, debu, dan

A1( 0)

liat seperti pada Tabel 1, yaitu masing-

A1 −λ t

[8]

masing 14,5% ; 23,2% ; 62,2%, maka

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

berdasarkan segi tiga tekstur dari United

3.1 Karakteristik Tanah

States Department of Agriculture (13) jenis yang

tanah yang digunakan adalah lempung berat

dianalisis

atau clay loam. Jenis tanah ini mempunyai

parameter fisika dan kimianya. Dari hasil

luas permukaan spesifik besar sehingga

analisis, tanah yang digunakan terdiri dari

mempunyai kamampuan adsorpsi ion dan

fraksi

air yang besar pula.

Pada digunakan

pasir,

penelitian terlebih

debu

ini

tanah

dahulu

dan

liat

dengan

persentase seperti diperlihatkan Tabel 1. Tabel 1. Distribusi fraksi tekstur tanah yang digunakan dalam penelitian Fraksi

Pasir Debu Liat

Persentase fraksi ukuran partikel (%) Sangat Kasar Sedang Halus Sangat kasar halus 1,3 1,6 2,8 1,8 7,0 5,5 9,9 7,8 7,7 54,5 -

Total fraksi (%) 14,5 23,2 62,2

Table 2. Parameter kimia tanah yang digunakan dalam penelitian No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Parameter

Karakteristik Makroelemen pH 6,60 C 5,67 N 0,24 C/N 24,00 P 79,20 K 429,00 N-NH4 5,24 N-NO3 50,19 Makroelemen yang dapat dipertukarkan Ca 22,13 Mg 1,75 K 1,38 Na 0,37 KTK** 27,02 Mikroelemen Fe 5,90 Mn 6,40 Cu 2,40 Zn 11,50 S 35,70 Al 102,40 B 0,49 Materi Organik 9,75 Kandungan Air 29,35

Satuan % % % ppm ppm mg/100g mg/100g me/100g* me/100g me/100g me/100g me/100g ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm % %

Keterangan : * me/100g atau meq/100g adalah mili ekivalen per 100 g tanah, menyatakan satuan dari jumlah kation suatu unsur yang dapat diikat oleh partikel tanah. **KTK adalah kapasitas tukar kation, merupakan jumlah total kation yang dapat diikat oleh partikel tanah, atau merupakan muatan negatif total tanah.

103


Parameter kimia tanah diperlihatkan

ISSN 1411 - 3481

penelitian berlangsung seperti diperlihatkan

pada Tabel 2. Dalam kaitannya dengan

pada Gambar 2.

penyerapan Sr oleh tanaman, unsur kimia

Parameter

yang

berpengaruh

adalah

exchangeable

dinyatakan

pertumbuhan

sebagai

growth

tanaman

value

yang

macroelement (makroelemen yang dapat

merupakan rasio antara biomassa tanaman

dipertukarkan) Ca, karena Ca dan Sr berada

pada waktu t (mt) dengan biomassa tanaman

pada golongan yang sama dalam tabel

semula

periodik unsur, sehingga mempunyai sifat

persamaan [9].

kimia yang mirip (14). Dari Tabel 2 dapat

(mo)

GV =

dilihat bahwa kandungan unsur Ca yang

(15)

seperti

diperlihatkan

m ( t ) − m( 0 )

[9]

m( 0 )

dapat dipertukarkan sebesar 22,13 me/100g atau 0,443%. Kandungan Ca yang dapat dipertukarkan dalam tanah lingkungan adalah 0,2 – 1,5%, sedang dalam larutan tanah berkisar antara 0,001 – 0,02 % (13). Karakteristik tanah ini menentukan besarnya 85

Sr yang diserap tanaman.

tanah

yang

yang

ditumbuhkan

dikontaminasi

pada

dengan

85

Sr

dengan pertumbuhan tanaman yang ditanam tanah

Pertumbuhan

tidak

tanaman

biomassa

di tanah yang terkontaminasi

85

Sr relatif lebih

kecil, yaitu 0,45. Perbedaan growth value perbedaan

pertumbuhan

dikontaminasi. diukur

melalui

tanaman

selama

tumbuh

di

tanah

Sr. Pertumbuhan tanaman

tanah

mengalami

dikontaminasi

85

radionuklida pada

yang

yang

mengandung

keterlambatan

85

Sr

dibandingkan

dengan tanaman kontrol, dan kemungkinan merupakan akibat radiasi sinar gamma yang dipancarkan oleh 85Sr.

14 Aktif

12

Kontrol 10 Biomassa (g)

kenaikan

yang

kontrol sedang untuk tanaman yang tumbuh

antara tanaman kontrol dan tanaman yang

diamati pertumbuhannya dan dibandingkan

pada

Gambar 2 adalah sebesar 1 untuk tanaman

mengindikasikan

3.2. Pertumbuhan tanaman Tanaman

Nilai growth value berdasarkan data pada

Log. (Aktif)

8

Log. (Kontrol)

6 4 2 0 -2

0

10

20

30

40

50

60

70

-4 Waktu (hari)

Gambar 2. Kurva pertumbuhan tanaman bayam yang ditanam pada tanah mengandung 85Sr dan tanah kontrol.

104


Radiasi gamma dari

ISSN 1411 – 3481

85

Sr dalam tanah

Nilai parameter transfer ditentukan 85

Sr dalam bagian

dapat mempengaruhi pertumbuhan akar dan

berdasarkan konsentrasi

mengakibatkan

penyerapan

tanaman yang dikonsumsi yaitu batang dan

unsur hara dari tanah, sehingga tanaman

daun dibandingkan dengan konsentrasinya

mengalami gangguan pertumbuhan.

dalam tanah pada saat t seperti diperlihatkan

berkurangnya

Secara kimia Sr tidak mempengaruhi

pada Gambar 4. Nilai faktor transfer (Ft) ditentukan

berdasar

tanaman (16). Di alam Sr terdapat dalam

konsentrasi

85

tanah dengan konsentrasi yang bervariasi,

konsentrasinya dalam tanah setelah dicapai

dan

rata-rata

kestabilan (14), sehingga apabila mengacu

konsentrasi Sr adalah sebesar 250 ppm.

pada Gambar 4 maka dapat ditentukan

Dalam

besarnya Ft

pertumbuhan atau tidak toksik

menurut

Bowen

penelitian

ini

(16)

jumlah

terhadap

Sr

yang

ditambahkan sangat rendah, yaitu 0,23 ppm .

nilai

tertinggi

rasio

Sr dalam tanaman terhadap

85

Sr dari tanah ke bagian

tanaman yang dikonsumsi adalah 3 dan dicapai pada saat tanaman berada pada tanah terkontaminasi setelah lebih dari 20

3.3.Parameter transfer 85

Sr yang ada dalam

hari. Dengan nilai Ft lebih dari satu dapat

tanah diserap dan diakumulasi oleh tanaman

dikatakan bahwa tanaman bayam merupakan

pada seluruh organ tanaman, yaitu akar,

akumulator radionuklida Sr. Hal ini perlu

batang, dan daun (Gambar 3). Stronsium

mendapat perhatian serius, karena dengan

mempunyai sifat kimia hampir sama dengan

sifat akumulasinya berarti pada saat terjadi

kalsium yang dibutuhkan tanaman dalam

kontaminasi tanah dengan unsur Sr, maka

jumlah

bayam menjadi bahan pangan yang tidak

Radionuklida

besar

(makronutrien),

sehingga

stronsium juga diserap oleh tanaman dan

boleh dikonsumsi.

diakumulasi.

300

Konsentrasi

85

Sr (Bq/g)

250 200 150 100

akar batang

50

daun

0 0

10

20

30

40

50

60

70

-50 Waktu (hari)

Gambar 3. Distribusi konsentrasi 85Sr dalam tanaman bayam

105


ISSN 1411 - 3481

Tabel 4. Parameter transfer radionuklida Sr dari tanah ke beberapa tanaman pangan Jenis tanah Andosol (Clay loam)

Tanaman Kangkung

Faktor transfer 3,25 (akar) 2,80 (batang) 1,63 (daun)

2.

Andosol (Clay loam)

Lobak (

0,05 (umbi) 0,78 (daun)

(5)

3.

Andosol (Clay loam)

Wortel

0,12 (umbi) 0,96 (daun)

(5)

4.

Andosol (Clay loam)

Turnip (Brassica rappa)

0,25 (umbi) 0,94 (daun)

(5)

5.

Peat

Tomat

0,025 (buah)

(18)

6.

Udifluvents

Anggur

0,66 (buah) 17,70 (daun) 16,60 (pucuk daun) 6,30 (batang) 6,10 (akar)

(19)

Pustaka (17)

3,5 3 2,5 dan tanah

Rasio konsentrasi 85Sr dalam tanaman

No. 1.

2 1,5 1 y = -0,0016x2 + 0,136x + 0,0385

0,5

R2 = 0,6725

0 0

10

20

30

40

50

60

70

Waktu (hari)

Gambar 4. Rasio konsentrasi 85Sr dalam bagian tanaman bayam yang dikonsumsi dibandingkan dengan konsentrasinya dalam tanah.

Parameter transfer lainnya yang perlu ditentukan adalah k12

85

Sr dari tanah ke

85

Sr dalam tanaman dan tanah mencapai

nilai

tertinggi

berdasarkan

kurva

rasio

bagian tanaman yang dikonsumsi. Nilai ini

(Gambar 4) serta untuk hari ke 41 dan

penting ditentukan untuk dapat memprediksi

selanjutnya.

85

Dengan

menggunakan

Sr dalam bagian

persamaan [7] dan [8] dihitung besarnya k12,

tanaman yang dikonsumsi apabila tanah

dan diperoleh hasil k12 sebesar 9,99 x 10-3

besarnya konsentrasi

tercemar dengan

85

Sr setelah waktu tertentu.

Nilai k12 dihitung untuk hari ke 0 sampai hari ke 40 dimana pada saat itu rasio konsentrasi

hari-1dan 9,98 x 10-3 hari-1, masing-masing untuk 041 hari. Data mengenai faktor transfer

85

Sr dari 106


ISSN 1411 – 3481

tanah ke tanaman masih sangat sedikit,

tanah dapat ditekan oleh keberadaan Ca,

terutama untuk daerah tropis. Data Ft untuk

Mg, K, dan Na.

Sr

dari

tanah

ke

tanaman

pangan

Penyerapan

Sr

dari

tanah

oleh

tanaman berkaitan dengan mekanisme mass

diperlihatkan pada Tabel 4. Dari data parameter transfer yaitu Ft

flow dan difusi pertukaran ion. Besarnya

yang tercantum pada Tabel 4 dapat dilihat

konsentrasi

bahwa

bervariasi.

umumnya berkisar antara 10 – 1500 µg/g

Menurut Maria Greger (14) dan Stefan Trapp

kering. Unsur Sr yang berada dalam tanaman

(20) transfer setiap unsur dari tanah ke

sangat mudah berpindah ke bagian tanaman

tanaman

yang

lainnya. Distribusi akumulasi Sr dalam bagian

tanaman,

tanaman bervariasi menurut jenis tanaman,

besarnya

Ft

sangat

mempunyai

berbeda-beda

mekanisme

menurut

jenis

Sr

dalam

tanaman

pada

karakteristik tanah dan kondisi lingkungan

untuk

tanah. Ada tiga mekanisme penyerapan

terakumulasi pada bagian daun dari pada

unsur melalui akar tanaman yaitu difusi,

pada bagian umbi, sedang pada tanaman

intersepsi, dan mass flow. Mekanisme difusi

sebangsa cemara (Picea abies) Sr banyak

pada penyerapan unsur melalui akar bekerja

diakumulasi pada rambut akar (14).

apabila terjadi perbedaaan konsentrasi unsur antara

tanah

dan

ubi

jalar

Sr

banyak

Faktor transfer merupakan parameter

sedang

yang umum digunakan dalam kaitannya

mekanisme intersepsi akar terjadi pada saat

dengan transfer radionuklida di lingkungan.

volume matrik tanah digantikan oleh volume

Besarnya

akar akibat adanya pertumbuhan. Proses

radionuklida dan jenis tanaman. Menurut IUR

mass flow (aliran massa) merupakan proses

dalam laporan Greger (14) besarnya Ft untuk

transport larutan tanah yang disebabkan

radionuklida Sr berkisar antara 8 x 10-3 dan 4

karena perbedaan tekanan potensial air yang

x 101. Berdasar pada data Tabel 4 nilai Ft

dipicu karena adanya proses transpirasi.

yang diperoleh dari penelitian ini masih

Ketiga

terjadi

masuk dalam kisaran nilai yang diberikan

bergantian

oleh IUR. Nilai Ft berbeda antara spesies

bergantung pada keadaan lingkungan, atau

yang berbeda karena setiap spesies tanaman

dapat juga satu proses lebih dominan dari

mengakumulasi elemen pada tingkat yang

yang lain menurut jenis tanaman (14).

berlainan. Oleh karena itu data Ft mutlak

mekanisme

bersamaan

atau

tanaman,

tanaman

ini

dapat

secara

Stronsium dalam tanah kebanyakan berada dalam bentuk ionik Sr

2+

atau juga

Ft

bervariasi

untuk

setiap

spesifik untuk tempat dan jenis tanaman. Nilai Ft dari penelitian ini relatif tinggi

dalam bentuk khelat. Ion Sr mudah berikatan

dibandingkan

dengan mineral clay dan terikat kuat pada

penelitian lain untuk tanaman yang berbeda.

materi

organik.

Ketersediaan

Sr

bagi

Nilai

dengan

parameter

yang

transfer

diperoleh

k12

yang

tanaman bergantung pada pH tanah dan

diperoleh dari penelitian ini digunakan untuk

kandungan

memperkirakan

materi

organik,

pada

tanah

konsentrasi

radionuklida

dengan pH asam dan bersifat aerob mobilitas

dalam tanaman setelah terpapar selama

Sr sangat tinggi. Ketersediaan

waktu t. Nilai k12 sama halnya dengan Ft juga

Sr dalam

107


ISSN 1411 - 3481

bervariasi menurut jenis tanah, radionuklida

kepada Ibu Neneng Nur Aisyah, Amd. yang

dan tanaman.

telah membantu pelaksanaan penelitian ini, serta kepada Bapak Widanda yang telah mengelola limbah radioaktif hasil penelitian.

4. KESIMPULAN Dari

hasil

disimpulkan

penelitian

bahwa

ini

tanaman

dapat bayam

menyerap radionuklida Sr melalui akar dan kemudian

Sr

didistribusikan

ke

seluruh

6. DAFTAR PUSTAKA 1. Choi YH, Lim KM, Jun I, Park DW, Keum DK, and Lee CW. Root uptake of

bagian tanaman yaitu akar, batang, dan daun

radionuclides following their acute soil

sesuai dengan distribusi unsur Ca yang

deposition during the growth of selected

berada pada golongan yang sama dengan Sr

food crops. J Environ Radioactivity

dalam sistem periodik unsur.

2009;100: 746–51.

Kemampuan tanaman bayam dalam

2. Butkus D, Luksiene B, and Konstatinova

mengakumulasi unsur Sr dinyatakan sebagai

M. Evaluation of 137Cs soil-to-plant

Ft yang dari penelitian ini diperoleh nilai

transfer: Natural and model experiments.

sebesar 3 untuk bagian tanaman yang dapat

J Radioanal and Nucl Chem

dikonsumsi

2009;279(2):411-6.

yaitu

batang

dan

daun.

Dibandingkan dengan nilai Ft yang diperoleh

3. Rovdan EN and Abramets AM.

peneliti lain untuk jenis tanaman lainnya nilai

Physicochemical processes effecting

Ft untuk tanaman bayam relatif tinggi, karena

137

tanaman bayam mampu mengakumulasi

uptake by plants. In: Horst WJ, editor.

logam

Plant Nutrition-food security and

lebih

baik

dari

tanah

tempat

Cs and 90Sr migration in soils and

tumbuhnya dibandingkan dengan tanaman

sustainabioity of agro-ecosystem. The

lainnya. Pada penelitian ini dihitung juga

Netherlands: Kluwer Academic

koefisien laju penyerapan yang dinyatakan

Publishers; 2001. p 996 -7.

sebagai k12 dan diperoleh nilai sebesar 9,99 x 10

-3

-1

hari dan 9,98 x 10

-3

-1

hari , masing-

masing untuk 041 hari. Parameter transfer radionuklida Sr dari

4. Carvalho C, Mosquere B, Anjos RM, Sanches N, Bastos J, Macario K, and Veiga R; Accumulation and long-term behavior of radiocaesium in tropical

tanah ke tanaman bayam nantinya dapat

plants, Brazilian J of Phys

diaplikasikan

2006;36(4B):1345-8.

untuk

pengkajian

dampak

radiologik pada saat terjadi pencemaran Sr di

5. Bannai T, Muramatsu Y, Yanagisawa K.

tanah. Dengan diketahui nilai Ft dan k12 dapat

Transfer factors of some selected

diperkirakan besarnya aktivitas Sr dalam

radionuclides (radioactive Cs, Sr, Mn, Co,

tanaman setelah selang waktu t pencemaran

and Zn) from soil to leaf vegetables. J

di tanah.

Radiat Res 1995;36:143–54. 6. Tjahaja PI dan Sukmabuana P.

5. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih

Penyerapan Cs-134 dari tanah andosol ke tanaman bayam (Amaranthus sp). 108


Prosiding Seminar Nasional ke 14

ISSN 1411 – 3481

13. Sutanto R. Dasar-dasar ilmu tanah,

Teknologi Dan Keselamatan PLTN Serta

konsep dan kenyataan. Yogyakarta:

Fasilitas Nuklir; 2008 Nov 5; Bandung.

Percetakan Kanisius; 2005.

PTRKN BATAN – UNPAD; 2008. p. 34856.

14. Greger M. Uptake of nuclides by plants. Technical report. Stockholm: Swedish

7. Sukmabuana P dan Tjahaja PI.

Nuclear Fuel and Waste Management

Perpindahan radiocesium dari tanah

Co; 2004. p. 13 -52.

berair ke tanaman kangkung (Ipomoea

15. Soudek P, Valenova S, Vavrikova Z,

sp). Prosiding Seminar Nasional Sains

Vanek T. 137Cs and 90Sr uptake by

dan Teknologi Nuklir; 2009 Jun 6.

sunflower cultivated under hydroponic

Bandung. PTNBR BATAN – ITB; 2009

conditions. J Environ Radioactivity 2006;

November. p. 207-14.

20:1-15.

8. Tambunan OT, Arif I, Sukmabuana P, dan Tjahaja PI. Perpindahan

134

Cs dari

tanah ke tanaman ubi jalar (Ipomoea batatas). Prosiding Seminar Nasional

16. Bowen HJM. Environmental chemistry of the elements, London : Academic Press; 1979. p. 195 -267. 17. Sukmabuana P and Tjahaja PI.

Sain dan Teknologi Nuklir; 2009 Jun 6.

Radiostrontioum transfer from 85Sr

Bandung. PTNBR BATAN – ITB; 2009

contaminated soil to kangkung plant.

November. p. 180-6.

Proc. Asia Physics Symposium; 2009

9. Badan Pusat Statistik-Bandung. Bandung Dalam Angka Tahun 2003. Bandung:

July 22 – 23; Bandung. Institut Teknologi Bandung; 2009. p. 329 -33. 18. Brambilla M, Fortunati P and Carini F.

Penerbit BPS, 2003. 10. Yasuda H. Transfer models in soil-plant

Foliar and root uptake of 134Cs, 85Sr and

system used for environmental impact

65

assessments. J Nucl Sci And Technol

(Lycopersicum esculentum Mill.). J

1995;32(12): 1272-83.

Environ Radioact 2002;60:351-63.

11. Maltz J. Compartmental modelling [cited

Zn in processing tomato plants

19. Carini F and Lombi E. Foliar and soil

2008 May]. Available form URL:

uptake of 134Cs and 85Sr by grape vines.

http://www.berkeley.edu.

The Sci of The Total Environ 1997;207:

12. Tambunan OT, Arif I, Tjahaja PI, and Sukmabuana P. The

134

Cs Rate

157-64. 20. Trapp S and Kulhanek A. Human

coefficient (k12) from andosol soil to

exposure assessment for food – one

sweet potatoes used in uptake model.

equation for all crops is not enough In:

rd

Proceedings of the 3 Asian Physiscs

Mackove M, Dowling D, and Macek T,

Symp, 2009 Jul 22 – 23. Bandung.

editors. Phytoremediation

Department of Physiscs, Institut

rhizoremediation. The Netherlands:

Teknologi Bandung; 2009. p. 323-7.

Springer; 2006.

109


ISSN 1411 - 3481

110

PARAMETER TRANSFER RADIOSTRONSIUM 85 Sr DI LINGKUNGAN MELALUI JALUR TANAH TANAMAN BAYAM (Amaranthus sp.)

Recommend Documents