Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002
PENYERAPAN TIMBAL OLEH TANAMAN BERAKAR GANTUNG Erwansyah
Lubis, Heny Suseno
Pusat Pengembangan Pengelolaan limbah
Radioaktif
ABSTRAK PENYERAPAN TIMBAL OLEH TANAMAN BERAKAR GANTUNG. Penelitian penyerapan timbal oleh tanaman berakar gantung telah dilakukan. Penelitiaan bertujuan untuk mendapatkan inforrT'asi kapasitas penyerapan timbal oleh tanaman berakar gantung. Penelitian dilakukan dengan menganalisis ka~dungan timbal pad a batang, akar gantung dan daun pad a jenis tanaman monokotil, dikotil dan tanaman rambat. Hasil penelitian menunjukan terdapat akumulasi timbal rerata sebesar 16mg/kg berat kering dari ketiga tanaman tersebut, juga menunjukan bahwa tanaman berakar gantung re:'atif baik digunakan sebagai tanaman penghijauan di pinggir jalan.
ABSTRACT THE SORPTION OF THE LEAD BY THE AIR ROOT PLANT. The objectives of study is to find the capacity sorption of the lead by air root plant. The research was carried out with analyzing the plumb in the branch, leaf and in the rooted of the monocotyl, dicotyl and spread plants. The results indicated that the accumulation rate of the lead is 16 mg/ kg and also indicated that the air root is good for the green plantations in the crowded street.
PENDAHULUAN Oi kota-kota besar polusi udara umumnya berasal dari emisi gas buang yang bersumber dari sektor industri dan kendaraan bermotor. Oi wilayah OK! Jakarta berdasarkan penelitian menunjukkan bahwa 70% pencemaran udara berasal dari emisi gas buang kendaraan bermotor. Bentuk polutan yang berasal dari emisi gas buang kendaraan bermotor antara lain berupa partikulat dan logam berat sepertihalnya Karbon Monoksida (CO) dan Timba! (Pb). Pb merupakan polutan yang mepunyai dampak akut terhadap kesehatan masyarakat, karena Pb merupakan bahan kimia yang bersifat racun. Timah hitam ini tidak terikat oleh unsur lain, sehingga mampu bersirkulasi ke seluruh jaringan tubuh. Akibatnya beberapa organ yang penting dan sensitif akan rusak oleh daya racun Pb. Dampak pad a orang tua adalah, terjadi serangan jantung (cardiotic), menimbulkan hipertensi (diastole meningkat). Sedangkan dampak pada anak-anak secara empirik menimbulkan gangguan dan kelainan otak. Baku mutu Pb di udara adalah 2~lg/L (24 jam) dan 19/1 (1 tahun)[2J. Bahan bakar premium mengandung Pb yang sengaja ditambahkan ke dalam bensin untuk Ii,eningkat~an Ililai oktan. Timbal merupakan racun sistemik yang menimbulkan gejala antara lain muntah-muntah, rasa logam di mulut, perubahan kepribadian, kelumpuhan, kebutaan, dan anemia. Timbal organik cenderung menyebabkan encephalopathy. Pede keracunan akut, terjadi gejala meninges dan cerebral diikuti dengan stupor, kama, dan akhirnya kematian. Timbal berpengaruh pada pembuluh darah yang mengalir ke otak. Baik percobaan pada hewan maupun pada manusia yang diberi Pb dosis tinggi, terlihat bahwa kapiler darah dalam otak terlihat membesar atau mengecil dan
Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002
juga terjadi nekrosis dan trombosis. Perubahan dalam neuron dan sel glial mungkin sebagai akibat sekunder dari pengaruh Pb yang ringan pada pembuluh darah .Berdasarkan hasil tes kecerdasan (IQ) menunjukkan bahwa anak yang kandungan Pb dalam giginya tinggi ternyata IQnya lebih rendah daripada yang konsentrasi Pb-nya rendah. Anak yang menderita toksisitas Pb kronis tersebut menunjukkan kelemahan daya pikir, lamban, sulit menangkap pelajaran, sulit berkonsentrasi sehingga mereka tidak dapat melanjutkan sekolah ke tingkat yang lebih tinggi. Upaya menurunkan polusi Pb di udara adalah dengan menghapus secara bertahap penggunaan bensin yang mengandung timbal. Walaupun demikian tidak menutup kemungkinan penggunaan bensin bertimbal tersebut masih berlangsung dengan cara menambahkan Tlmbal organik kedalam bensin bebas timbal. Salah satu upaya mengurangi kandungan partikel Pb dalam udara adalah menggunakan fungsi ekologis tanaman, di mana tiap-tiap jenis tanaman mempunyai kemampuan yang berbeda-beda dalam menurunkan kandungan Pb dari udara. Fakuara (1990) seperti yang dikutip oleh Edi Rustanto menyatakan b?lhwa tanaman damar (Agathis alba), mahoni (Swietenia macrophylla) , jamuju (Padocarpus imbricatus) , pala (Mirystica fragrans) , asam landi (Pithecelabium dulce) , lahar (Cassia siamea) , mempunyai kemampuan sedang -tinggi dalam menurunkan kandungan timbal dari udara. Pada penelitian ini akan dilakukan pengamatan kemampuan tanaman yang mempunyai akar gantung dari }enis dikatil, monokotil maupun tani:lman ram bat untuk menyerap lagam timbal[3 ..
TATA KERJA Bahan dan Alat Bahan yang digllnakan dalam penelitian ini adalah: cuplikan akar gantung, daun dan batarlg, HNO3, larutan standard Pb dan aquades. Alat yang digunakan antara lain: tanur, oven, hot plate dan Spektormetri Penyerapan Atom (SPA). Tanaman Berakar Gantung Dalam penelitian ini tanaman berakar gantung yang disampling adalah tanaman yang sudah ada dan tumbuh dipinggir jalan di sekitar Puspiptek dan Serpong. Jenis tanaman berakar gantung yang disampling di dekat pasar Serpong adalah jenis tanaman dikotil yaitu Karet Kebo ( Ficus elliptica). Jenis tanaman berakar gantung yang disampling di sekitar Puspiptek adalah jenis tanaman merambat sisirihan (Ficus sp ) dan monokotil, yaitu pohon beringin (Ficus benjamina).
144
I
Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002
Cara Kerja Kemampuan suatu jenis tanaman menyerap Pb dilakukan dengan menganalisis kandungan Pb dalam akar gantung, batang dan daun untuk tanaman monokotil (beringin), dikotil dan tanaman rambat. Analisis Pb dilakukan dengan menggunakan SPA. Data konsentrasi Pb per bobot kering antara satu bagian tanaman d~ngan bagiari lainnya diolah menggunakan statistik dengan uji- T (T -test)., untuk mengetahui kapasitas penyerapannya.
HASIL DAN PEMBAHASAN Lepasan Pb dari emisi gas buang kendaran bermotor terdapat dalam berbagai bentuk kimiawi seperti ditunjukkan pad a Tabel1.
Tabel1. KomDon~Pb Bentuk Senyawaan PbBrCI I. Pb8rCI.2P~Q I PbCI2
I e~j9H)CC Pb8r2 PbCI?2PbO "~'"CC~=~ ~
C~C"-
Pb(OH)~r PbOx' Pb'C.0 "
Pb
dalam q~~ buanq ken~araan. Parsen dart total part.ikal Pb_~i dalam asao 18 jam seteJah starter Segera'setelahstarter
32.0
31.4 10.7 7.7 5.5 5.2 2.2 2.2
,"
1.2
PbBrz.2PbO
1.1
I- pb-CO1.2PbO 1.0 Sumber ..Fardiaz (1995) dikutip dari olehEdi Rustanto
12.0
1.6 -8.3 7.2
..Q:&..
5.6 0.1
~
~
0.1
29.6
Dalam Tabel1 terlihat bahwa senyawa Pb yang dominan segera setelah starter adalah PbBrCI dan PbBrCI.2PbO dan 18 jam setelah starter didominasi ol;eh Pb dalam senyawa oksida dan karbonat. Kemampuan tanaman menyerap Pb dari udara dipengaruhi oleh bentuk kimiawi Pb. Senyawaan timbal dapat diserap melalui proses adsorpsi maupun absorpsi. Pada proses adsorpsi Pb yang terlepas dari asap kendaraan bermotor hanya melekat pada bagian permukaan akar gantung, daun maupun batang. Adsorpsi timbal pada komponen tanaman ini hanya berdasarkan interaksi senyawaan timbal -komponen tanaman (kohesi). Jika terkena air hujan timbal dalam bentuk garam halida akan lepas dari komponen tan~lman tersebut dibandingkan dengan bentuk oksida. Pada proses absorpsi, timbal akan masuk dan terserap kedalam jaringan tanaman melalui akar gantung maupun stomata caun. Timbal yang telah terabsorpsi tidak dapat terlepas dari jaringan tumbuhan tersebut.
145
Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002
Untuk mengetahui kemampuan tanaman berakar gantung menyerap timbal melalui proses absorpsi, maka dilakukan analisis kandungan Pb dalam 3 komponen tanaman (akar gantung, daun dan batang). Hasil analisis ter'3ebut secara dini dapat r:1enginformasikan kemungkinan kemampuan akar gantung menyerap Pb dari udara. Hasil analisis kandungan Pb dalam akar gantung, batang dan dal1n pad a 3 jenis tanaman: tanaman dikotil (Ficus elliptica) , monokotil(Ficus benjamina) dan tanaman rambat(Ficus spy ditunjukkan pad a Gambar 1.
Gambar 1. Kandungan Pb Dalam Berbagai Tiga Jenis Tumbuhan
Kompoten
Pada
Dal;~m Gambar 1 dapat dilihat bahwa kandungan Pb dalam batang, daun dan akar gantung tanaman Dikotil tidak menunjukan perbedaan yang nyata, demikian juga pada tanaman merambat. Namun pad a tanaman Monokotil terlihat bahwa kandungan Pb dalam batang relatif lebih tinggi dibandingkan yang terkandung dalam daun dan akar gantungnya. Kandungan Pb pada batang tanaman Dikotil18,16 mgl kg bobot kering, pada tanaman Monokotil 18,49 mgl kg bobot kering dan pada tanaman merambat 16,07 mg/kg bobot kering. Terliha't bahwa kandungan Pb dalam batang tanaman Dikotil dan Monokotil tidak menunjukan perbedaan yang nyata, namun cukup berbeda nyata dengan yang terdapat dalam tanaman merambat. Kandungan Pb pada daun tanaman Dikotil 17,91 mgl kg bobot kering, pada tanaman Monokotil 15,9 mgl kg bobot kering darJ pada tanaman merambat 16,15 mg/kg bobot kering. Terlihat bahwa kandungan Pb dalam daun tanaman Monokotil dan tanaman merambat tidak menunjukan perbedaan yang nyata, namun cukup berbeda nyata dengan yang terdapat dalam tanaman Dikotil.
146
Hasi! Pene/itian P2PLR Tahun 2002
Pb pada akar gantung tanaman Dikotil 18,41 mgl kg bobot kering, pada tanaman Manokotil 16,07 mgl kg bobot kering dan pada tanaman merambat 15,73 mg/kg bobot kering. Terlihat bahwa kandungan Pb dalam akar gantung tanaman Dikotil dan Monokotil tidak menunjukan perbedaan yang nyata, namun cukup berbeda nyata dengan yang terdapat dalam tanaman merambat. Hasil analisis pada ketiga jenis t:anaman tersebut menunjukkan kandungan Pb dalam berbagai kompoten tumbuhan tidak beda nyata. Hal ini menunjukkan bahwa penyerapan Pb oleh tanaman-tanaman tersebut hanya berdasarkan interaksi adsorpsi. Senyawaan timbal dalam bentuk oksida terserap dan berikatan secara kohesi pad a bagian tanaman tersebut. Jika interaksi terjadi secara absorpsi, maka kandungan timbal dalam akar gantung dan daun jauh lebih tinggi uibandingkan dalam batarlg tanaman. Pembuktian lebih lanjut dilakukan dengan mengamatr rasio konsentrasi Pb dalam daun terhadap komponen-komponen lain (akar gantung dan batang). Rasio ini didasarkan pada kemampuan stomata daun menyerap timbal secara absorpsi. Jika proses absorpsi yang dominan, maka rasio konsentrasi tersebut akan menunjukkan keragaman. Hasil perhitungan rasio konsentrasi Pb dalam daun terhadap komponen lain ditunjukkan pada Gambar 2.
FIcus
81.11ptica
Ficus benjaim Ina
Ficus sp
Jenls Tan:3man
Gambar
2. Rasio kandungan Pb dalam kompoten 3 jenis tanamcin
daun
terhadap
Berdasarkan pada Gambar 2, rasio konsentrasi pada ketiga' jenis tanaman yang memiliki akar gantung menunjukkan harga yang beragam. Harga rasio konsentrasi Pb pad a batang-daun untuk tanaman monokotil, dikotil dan tanaman merambat masing-masing sebesar 1,16 ; 1,01 dan 1,0. Oisisi lain Harga rasio konsentrasi Pb pada akar gantung-daun untuk tanaman monokotil, dikotil dan tanaman merambat masing-masing sebesar 1,01 ; 1,03 dan 9,70.
147
Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002
rv1engacu pada 1-.dSil perhitungan tersebut, maka dapat dibuktikan proses penyerapan Pb bukan berasal dari jalur stomata daun yang se!anjutnya didistribusikan dan ditimbun keseluruhan jaringan tanaman. Proses penyerapan ini hanya merupakan interaksi tarik menarik (kohesi) antara Pb dengan jaringan tanaman sebelah luar. Kontribusi akar gantung pada ketiga jenis tanaman dalam menyerap timbal dari udara dapat dibuktikan dengan menghitung nilai rasio konsentrasi Pb dalam akar gantung terhadap daun dan batang. Hasil perhitungan ditunjukkan pad a Gambar 3.
Acus eillptica
Rcus benjamina
Reussp
Jenis Tanam;in
Gambar
3. Rasio kandungan Pb dalam akar terhadap kompoten 3 jenis tanaman
gantung
Oalam Gambar 3 terlihat bahwa rasio konsentrasi pada ketiga jenis tanaman yang memiliki akar gantung men'Jnjukkan harga yang beragam. Harga rasio konsentrasi Pb pada daun -akar gantung untuk tanaman monokotil, dikotil dan tanaman merambat masing-masing sebesar 1,15 ; 0,99 dan 1,03. Oisisi lain Harga rasio konsentrasi Pb pada batang -akar gantung untuk tanaman monokotil, dikotil dan tanaman merambat masing-masing sebesar 0,99 ; 0,97 dan 1,03. Pad a tanaman monokotil harga rasio kandungan Pb dalam akar gantung terhadap komponen tumbuhan hampir sarna dengan harga rasio kandungan Pb dalam daun. Mengacu pada hasil perhitungan tersebut, maka dapat dibuktikan proses penyerapan Pb bukan berasal dari jalur akar gantung yang selanjutnya didistribusikan dan ditimbun keseluruhan jaringan tanaman. Proses penyerapan ini hanya merupakan interaksi tarik menarik (kohesi) antara Pb dengan jaringan tanaman sebelah luar.
148
Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002
KESIMPULAN Berdasarkan hasil pembahasan yang telah diuraikan dapat disimpulkan bahwa kandungan Pb dalam batang, daun dan akar gantung dari tanaman monokotil, Dikotil dan merambat bukan berasal dari penyerapan oleh daun maupun akar gantllng, namun secara keseluruhan berasal dari penyerapan oleh akar tanaman. Berdasarkan dari jenis tanaman terlihat bahwa tanaman Dikotil yang diwakili oleh tanaman Karet Kebo(Ficus elliptica) menyerap Pb relatif lebih tinggi dibandingkan oleh tanaman Monokotil (Ficus benjamina) maupun oleh tanaman merambat (Ficus spy.
DAFTAR PUSTAKA 1. Udara di Jakarta, Bisa jadi terburuk pertama di dunia ?.LINK, Volume 3 Tahun I Juni 2000, ISSN: 141 1-352 x. 2. Annom, "PP No 42 Tahun 1999 Tentang Pengenda/ian Pencemaran Udara", Kementrian Lingkungan Hidup Indonesia 1999. 3. Eddy Rusdianto "Peranan Tanaman Da/am Mengurangi Pb Dari Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor", http//www.ut.ac.id/ol-supp/FMIPA/LING1112/ kes-tanah.html, 2001 4. Darmono, "Logam Da/am Sistem Bi%gi Makh/uk Hidup", UI-Press. Jakarta,1995 5. Fakuard, Y. dkk. "Studi To/eransi Tanaman Peneduh Ja/an dan Kemampuan Mengurangi Po/usi Udara", Jurnal Penelitian dan Karya Ilmiah Universitas Trisakti No.2 Bulan Juli 1996. Jakarta, 1996
149
