J.Tek.Ling
Edisi Khusus
Hal. 174-180
Jakarta, Juli 2006
ISSN 1441 – 318X
POTENSI TUMBUHAN LIAR DARI LOKASI PENAMPUNGAN LIMBAH TAILING PT. ANTAM CIKOTOK UNTUK FITOREMEDIASI LAHAN TERCEMAR SIANIDA Titi Juhaeti, F. Syarif, N. Hidayati Bidang Botani, Pusat Penelitian Biologi-LIPI Abstrak Detoxification of cyanide contaminated soils and waters with plants seems to be a feasible option in these decades. The plant types that are of particular interest for use as remediation are those that absorb, store and under certain circumstances, detoxify contaminants. Since plants vary in their ability to accumulate specific contaminants, it is necessary to identify candidate plant species that can both accumulate and tolerate the contaminants of concern at a given site. For this purpose screening appropriate plant species adapted to local conditions should be seriously considered. Therefore this study aims to characterized plants that grow under extreme contaminated media of gold mined sites i.e tailing dam that belongs to PT ANTAM Cikotok and to analyse the capacity of their potency as hyperaccumulator. The results showed that some plant species, which grow in the contaminated areas, indicated high tolerance and potentially affective in accumulating cyanide in their roots and above ground portions. Some of these plants are known as cover crops i.e Centrocema pubescens Beth and Mucuna purients DC. Other species are Chromolaena odorata (L.) R.M King and H. Robinson, Cleome aspera Koen ex Dc, Jussieua peruviana, Melastoma malabatricum Liin, Mikania cordata (Burm.f.) B.L.Rob, Paspalum conjugatum Berg that known as weeds and Solanum torvum Swartz that known as vegetable. As candidate species, these plants need to be studied integratedly and utilized as hyperaccumulators for cleaning up the contaminated sites. Key Words: Plants, phytoremediation, accumulator, cyanide. tahun 1970-an, seorang ahli geologi di Caledonia menemukan tumbuhan Sebertia acuminata yang dapat 1.1. Latar Belakang mengakumulasi hingga 20% Ni dalam tajuknya1). Dan pada tahun 1980-an Ide awal penggunaan tumbuhan untuk remediasi lingkungan sebetulnya beberapa penelitian mengenai akumulasi sudah sangat lama sehingga tidak dapat logam berat oleh tumbuhan sudah mengarah pada realisasi penggunaan dilacak lagi sumbernya. Dimulai dari tumbuhan untuk membersihkan polutan3). 174 Potensi Tumbuhan Liar.......J. Tek. Ling. 8. (1): 174-180 1. PENDAHULUAN
Fitoremediasi didefinisikan sebagai pencucian polutan yang dimediasi oleh tumbuhan berfotosintesis, termasuk pohon, rumput-rumputan dan tumbuhan air. Pencucian bisa berarti penghancuran, inaktivasi atau imobilisasi polutan ke bentuk yang tidak berbahaya2) 5) . Salah satu strategi fitoremediasi yang sudah digunakan baik secara komersial maupun dalam taraf penelitian adalah dengan memanfaatkan kemampuan tumbuhan dalam mengakumulasi kontaminan (fitoekstraksi). Pembersihan lahan dan perairan yang tercemar sianida dengan menggunakan tumbuhan merupakan suatu hal yang memungkinkan untuk dilakukan. Hal ini didukung oleh banyak penelitian yang telah dilakukan selama ini. Salix babylonica terbukti dapat menyerap sianida yang ada pada media tanamnya tanpa menimbulkan adanya efek racun pada tanaman tersebut kecuali pada dosis sianida yang tinggi. Hal ini berarti telah terjadi metabolisme sianida oleh Salix babylonica, sehingga tumbuhan tersebut dapat direkomendasikan untuk mengeliminasi sianida pada tanah dan perairan yang tercemar sianida7). Tumbuhan mampu untuk memetabolisme sianida baik yang dihasilkannya sendiri maupun yang diserap dari lingkungannya sehingga sianida tsb tidak menimbulkan efek racun baginya. Diketahui bahwa tumbuhan membentuk sianida selama proses konversi ACC (1-aminocyclopropane-1carboxylic acid) menjadi etilen. Reaksi detoksifikasi yang paling umum adalah pada saat sianida bereaksi dengan Lcystein untuk membentuk β-cyanoalanin karena adanya enzyme β-cyanoalanin sintase. Selanjutnya β-cyanoalanin yang terbentuk dihidrolisa menjadi asparagin8). Untuk menemukan jenis tumbuhan fitoremediator maka dalam mengawali langkah penelitiannya tahapan skreening
terhadap berbagai jenis tumbuhan yang cocok dan dapat beradaptasi terhadap kondisi lokal harus dilakukan6). Penelitian tentang “Potensi Tumbuhan Liar dari Lokasi Penampungan Limbah Tailing PT. Antam Cikotok untuk Fitoremediasi Lahan Tercemar Sianida” dilakukan di lokasi lahan penampungan limbah pengolahan emas (tailing) PT. Antam Cikotok. Lokasi ini digunakan sebagai area penelitian karena limbah tailing pada awalnya merupakan limbah yang masih mengandung sianida. Hal ini terjadi karena pada pengolahan emas di PT. Antam Cikotok digunakan sianida dalam proses pengolahannya. PT. Antam telah melakukan berbagai tahap untuk meminimalkan sisa sianida yang terlarut dalam tailing. Tailing yang berupa air berlumpur pada proses akhir ditampung di sebuah dam, dan secara periodik lumpur yang mengendap di tailing dam diangkat dan sementara ditimbun di lahan yang disediakan di sekitar tailing dam. Seiring bertambahnya waktu di sekitar penampungan limbah ini tumbuh berbagai jenis rumput dan gulma berdaun lebar. Tumbuhan yang tumbuh di area ini tumbuh dengan baik karena toleran terhadap lingkungan yang marginal tersebut juga diduga memiliki kemampuan untuk menyerap sianida yang terkandung di dalam media tumbuhnya. Potensi ini dapat dimanfaatkan untuk mencari jenis-jenis tumbuhan yang potensial untuk fitoremediasi. 1.2. Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi jenis-jenis tumbuhan yang tumbuh di tempat penampungan limbah tailing PT Antam Cikotok dan menganalisa potensinya sebagai akumulator sianida untuk keperluan fitoremediasi.
Titi Juhaeti, dkk, 200???
175
2. BAHAN DAN METODE Penelitian jenis tumbuhan yang tumbuh di lokasi penampungan limbah PT. Antam dilakukan di kolam penampungan limbah penambangan emas PT. Antam Cikotok yang terletak di Pasir Gombong, Kec. Cibeber, Kab. Lebak, Banten. Secara administratif wilayah kegiatan Pertambangan Emas Cikotok, masuk ke dalam Kecamatan Cibeber dan Kec. Bayah, Kab. Lebak, Prop. Banten. Secara geografis terletak pada posisi koordinat 106o 19’ 10” – 106o 26’ 05” BT dan 6o 51’ 05” – 6o 54’ 15” LS.
Pengambilan sample tumbuhan dilakukan pada jenis-jenis tumbuhan yang tumbuh dominan di area penampungan limbah tailing. Penentuan status dominan dilakukan berdasarkan banyaknya tumbuhan yang mampu tumbuh dengan baik di lokasi penampungan tailing dan juga hasil penelitian Sambas (2005) tentang komposisi jenis tumbuhan bawah di tailing penambangan emas Cikotok (Tabel 1)4).
Tabel 1. Daftar Jenis Tumbuhan Bawah di Sekitar Tailing Dam, Cikotok No
Nama Jenis 1. Centrosema pubescens Benth 2. Chromolaena odorata L.)R.M.King and H.Rob 3. Imperata cylindrica L 4. Jussieua peruviana 5. Mikania cordata (Burm.f.) B.L.Rob 6. Paspalum conyugatum Berg 7. Saccharum spontaneum L 8. Wedelia triloba DC
Pengambilan sampel tumbuhan dilakukan dengan mencabut tumbuhan secara keseluruhannya termasuk akar untuk dianalisa kandungan sianidanya. Sebagai data pendukung dilakukan pula pengambilan sampel sample air dan tanah secara komposit juga untuk dianalisa kandungan sianidanya.
Suku Fabaceae Asteraceae
Nilai Penting (%) 19,73 2,00
Poaceae Onagraceae Asteraceae
41,98 4,50 21,37
Poaceae Poaceae Asteraceae
72,12 19,35 7,50
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil analisa terhadap lumpur limbah penambangan emas di Pasir Gombong Cikotok menunjukkan adanya kandungan sianida yang nilainya mencapai 0.12 – 0.44 ppm. Sementara itu lumpur yang telah ditumbuhi vegetasi kandungan Analisa kandungan sianida pada sianidanya menurun sampai 0.10 ppm tumbuhan dilakukan di Lab. Analisis (Tabel 1). Menurunnya kandungan dan Kalibrasi Balai Besar Industri Agro sianida pada lumpur yang telah ada memperkuat dugaan Bogor dengan Metode Uji/Tehnik vegetasinya bahwa tumbuhan dapat digunakan Spektrofotometri. sebagai fitoremediator sianida. 176 Potensi Tumbuhan Liar.......J. Tek. Ling. 8. (1): 174-180
Tabel 1. Data hasil analisa Lumpur tailing yang berasal dari PT. Antam dan PETI No.
Sampel
1. 2. 3. 4.
Lumpur tailing pond 1 Lumpur tailing pond 2 Lumpur tailing pond 3 Lumpur tailing pond bervegetasi
Dari hasil analisa terhadap kandungan sianida pada berbagai jenis tumbuhan yang diambil sampelnya dari penampungan limbah tailing terlihat adanya variasi dalam kemampuan jenis tumbuhan dalam menyerap sianida (Tabel 2). Hal ini terjadi diduga karena sifat genetis dan umur tumbuhan tersebut. Beberapa jenis tumbuhan menunjukkan serapan sianida yang tinggi sementara jenis lainnya menunjukkan serapan yang rendah. Kandungan sianida tertinggi terdapat pada Solanum torvum Swartz mencapai 28.71 ppm, sedangkan yang terendah pada Echinochloa colona Link dengan kandungan sianida 3.90 ppm. Jenis tumbuhan dengan kandungan sinida yang tinggi potensial untuk dikembangkan sebagai fitoremediator sianida. Jenis-jenis tersebut adalah Centrosema pubescens Benth (22.09 ppm), Chromolaena odorata (L.) R.M King and H. Robinson (8.11, 8.91, 20.69, 26.33ppm), Cleome aspera Koen ex Dc (22.4 ppm), Jussieua peruviana (22.11 ppm), Melastoma malabatricum Liin (16.43ppm), Mikania cordata (Burm.f.) B.L.Rob (15.48 - 16.90ppm), Mucuna pruriens DC (23.35ppm), Paspalum conjugatum Berg (8.12, 9.82, 11.24, 16.37ppm) dan Solanum torvum Swartz (28.71ppm). Diketahui bahwa di antara jenisjenis tumbuhan yang potensial tersebut, beberapa jenis dikenal
Kandungan Sianida (Cn) mg/kg 0.44 0.43 0.12 0.10 sebagai tumbuhan penutup tanah yakni Centrosema pubescens Benth dan Mucuna pruriens DC. Centrosema pubescens Benth merupakan tumbuhan terna memanjat dari keluarga kacang-kacangan (leguminoceae) yang dikenal dengan nama sentro. Batangnya sedikit berbulu dan akan mengayu pada umur lebih dari 18 bulan. Daunnya majemuk beranak daun 3, berbentuk bundar telur. Bunganya berwarna ungu keputihan, terdiri dari 3 -5 bunga tiap tandan. Buahnya berupa polong dengan panjang berkisar 4 -17 cm berbentuk gepeng dan berwarna coklat tua. Jenis ini biasanya tumbuh pada ketinggian 600 – 900 m dpl dengan curah hujan tahunan 1500 mm. Jenis ini juga tahan terhadap musim kemarau agak panjang dan juga tahan pada naungan 80 % Mucuna pruriens DC, berupa perdu yang membelit ke kiri, atau menjalar di permukaan tanah, berasal dari keluarga polong-polongan (leguminoceae). Buahnya berupa polong pipih agak besar, panjangnya melebihi jari tangan dan dipenuhi dengan rambut halus bewarna kuning emas atau coklat. Rambut halus ini menyerupai sutera kasar yang mengkilat, jika menempel di pakaian dan kena kulit sangat gatal rasanya seperti terbakar, bila kena air rasa sakit semakin bertambah. Tumbuhan ini ditemukan di dataran rendah.
Titi Juhaeti, dkk, 200???
177
Tabel 2. Hasil analisa sianida pada tumbuhan yang tumbuh di limbah PT Antam, Cikotok No.
Jenis tumbuhan 1. 2. 3. 4. 5. 6.
19. 20.
Abelmoschus cf angulosus W.it.A Alocasia (daun) Alocasia (umbi) Centrosema pubescent Benth Christella sp Chromolaena odorata (L.)R.M.King and H.Rob Cleome aspera Koen ex Dc Echinochloa colona Link Hyptis capitata Jack Imperata cylindrica L (akar) Imperata cylindrica L (daun) Imperata cylindrica L Ipomoea batatas (L.) Lamb) (daun) Ipomoea batatas (L.) Lamb) (umbi) Jussieua peruviana Ludwigia peruviana (L.) Hara Melastoma malabatricum Linn Mikania cordata (Burm.f.) B.L.Rob Mucuna pruriens DC Paspalum conjugatum Berg
21. 22. 23. 24.
Saccharum spontaeum L Seleria sp Solanum torvum Swartz Wedelia Montana DC
7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.
Famili
Capparidaceae Poaceae Lamiaceae Poaceae Poaceae Poaceae Convolvulaceae
Sianida (ppm) 13.3 8.16 6.47 22.09 6.25 8.11, 8.91, 20.69, 26.33 22.4 3.90 2.65 – 9.39 9.36 10.84 4.69 8.16
Convolvulaceae
6.47
Onagraceae Onagraceae Melastomaceae Asteraceae
22.11 5.14 16.43 15.48 - 16.90
Leguminoceae Poaceae
23.35 8.12, 9.82, 11.24, 16.37 6.74 - 10.25 7.43 28.71 8.19
Malvaceae Araceae Araceae Leguminoceae Thalypteridaceae Asteraceae
Poaceae Poaceae Solanaceae Asteraceae
Jenis-jenis potensial lainnya nama ki rinyuh dari famili Asteraceae. yakni Chromolaena odorata (L.) R.M Ki rinyuh merupakan tumbuhan King and H. Robinson, Cleome aspera menjalar, bercabang banyak, melilit, Koen ex Dc, Jussieua peruviana, membentuk semak-semak, perdu. Melastoma malabatricum Liin, Mikania Batang muda mengandung banyak air, cordata (Burm.f.) B.L.Rob, Paspalum batang dewasa berkayu, kekuningan. tunggal, bewarna merah conjugatum Berg yang lebih dikenal Daun sebagai gulma di pertanaman. kecoklatan, bundar telur dengan ujung Sedangkan Solanum torvum Swartz runcing. Perbungaan homogamous, buahnya biasa dikonsumsi sebagai terdiri atas 10 – 35 bongkol. Mahkota bunga lembayung muda yang pucat, sayuran. Chromolaena odorata (L.) R.M biru pucat atau keputihan. Buah King and H. Robinson, dikenal dengan seperti longkah menyempit. Habitat 178 Potensi Tumbuhan Liar.......J. Tek. Ling. 8. (1): 174-180
alaminya di hutan terbuka, di pinggiran sungai dan di perbatasan antara padang savana dengan hutan tertutup. Dapat tumbuh sampai ketinggian 1000 – 1500 m dpl, dengan curah hujan rata-rata pertahun 1100 mm dan 5 bulan musim kering. Melastoma malabatricum Liin., dikenal dengan nama harendong dari famili Melastomaceae. Perawakannya berupa perdu setinggi 1,5 m, batangnya kecil dan cabang lurus dan agak liat. Tumbuh pada ketinggian 10 – 1650 m dpl, di tanah-tanah yang gersang dan berpasir. Mikania cordata (Burm.f) B.L.Robinson. merupakan tumbuhan belukar, herba berumur tahunan dari keluarga Compositae. Batang mempunyai ruas-ruas yang panjangnya mencapai 6 – 14 cm, buku-bukunya tipis kadang-kadang pendek berambut. tangkai daun panjangnya 1-8 cm. Berbunga majemuk. Mikania tumbuh di daerah panas, lembab di lingkungan tropik dengan curah hujan 1500 mm atau lebih per tahun dengan cahaya penuh serta ketinggian tempat 2000 m dpl atau lebih.Umum ditemukan di hutan sekunder Paspalum conjugatum Berg dikenal dengan nama rumput paitan termasuk famili Poacea, merupakan gulma yang umum ditemukan, karena produksi biji bisa mencapai 1500 biji/tumbuhan. Penyebarannya disamping melalui biji juga dengan akar stolon. Toleran terhadap naungan dan dapat hidup pada tanah yang miskin hara atau tanah asam Solanum torvum Swartz, dikenal nama tekokak tergolong ke dalam keluarga terung-terungan (Solanaceae). Tumbuhan berupa herba atau setengah berkayu, bercabang lebar dan banyak ditumbuhi duri yang tajam. Daunnya daun tunggal tumbuh berpasangan berbentuk bulat telur, berlekuk, permukaan daun berambut. Ujung
daun runcing bertepi rata, pertulangan daun menyirip, tangkai daun kadangkadang berduri. Bunganya bunga majemuk panjang 1 – 2 cm berambut. Mahkota bunga waktu kuncup bewarna berbintik-bintik ungu setelah mekar berbentuk bintang bertaju 6 bewarna putih. Buahnya buah buni, bulat dengan garis tengah 1,4 cm, permukaan licin.Buah muda bewarna hijau setelah masak bewarna kuning. Tumbuh liar ditempat-tempat terbuka ataupun ditempat yang teduh, tingginya mencapai 1 – 3 m. Dapat tumbuh ditanah berlempÿÿÿÿdan berpasir yang mengandung vÿÿÿÿnis bahkan dapat tumbuh di tanah yang miskin hara. Penyebarannya mulai dari dataran rendah sampai 2000 m dpl dengan curah hujan 150 – 200 mm per bulan. Di antara tumbuhan lainnya yang diamati pada penelitian ini, takokak menunjukkan serapan sianida tertinggi mencapai 28.71 ppm, tetapi nampaknya tumbuhan ini kurang tepat untuk dikembangkan lebih lanjut mengingat tumbuhan ini dikonsumsi masyarakat. Hasil analisa juga menunjukkan beragamnya kandungan sianida pada satu jenis tumbuhan yang sama. Sebagai contoh kandungan sianida pada Chromolaena odorata (L.) R.M King and H. Robinson beragam dengan nilai masing-masing 8.11, 8.91, 20.69, 26.33 ppm, hal ini terjadi diduga karena perbedaan umur tumbuhan yang dianalisa. Kenyataan ini membuka peluang penelitian lebih lanjut tentang umur panen yang tepat untuk mendapatkan serapan sianida yang maksimal. Penelitian tentang potensi tumbuhan untuk menyerap sianida dilakukan oleh banyak peneliti asing. Yu X; Zhou P; Zhou X; Liu Y (2005) melakukan penelitian tentang pembersihan sianida oleh jenis-jenis tumbuhan dari China dengan menghitung nilai kinetika MichaelisMenten (Km). Tumbuhan yang diamati
Titi Juhaeti, dkk, 200???
179
adalah Chinese elder (Sambucus chinensis), parsley (Torilis japonica), hybrid willow (Salix matssudana x alba), water lily (Nymphea teragona), poplar (Populus deltoides Marsh) dan jagung (Zea mays L.). Hasilnya menunjukkan bahwa jenis tumbuhan yang digunakan pada penelitian ini dapat dengan efisien melakukan metabolisme sianida walaupun dengan kapasitas metabolik maksimum yang berbeda. Diketahui pula bahwa perbedaan laju metabolisme tiap jenis tumbuhan adalah kecil. Semua jenis tumbuhan yang dicoba mempunyai nilai Km yang hampir sama yang berarti bahwa adanya enzim yang sama yang aktif pada semua tanaman. Mereka menyimpulkan bahwa detoksifikasi sianida oleh tanaman merupakan pilihan teknik yang dapat dilakukan untuk membersihkan tanah dan air yang terkontaminasi sianida6).
4. KESIMPULAN Di antara jenis-jenis tumbuhan yang tumbuh di penampungan limbah tailing penambangan emas di pasir Gombong Cikotok terdapat jenis-jenis tumbuhan yang mampu menyerap sianida dalam jumlah yang lebih tinggi dibandingkan jenis lainnya. Beberapa jenis potensial dikenal sebagai tumbuhan penutup tanah yakni Centrosema pubescens Benth dan Mucuna pruriens DC. Jenis lainnya yakni Chromolaena odorata (L.) R.M King and H. Robinson, Cleome aspera Koen ex Dc, Jussieua peruviana, Melastoma malabatricum Liin, Mikania cordata (Burm.f.) B.L.Rob, Paspalum conjugatum Berg dikenal sebagai gulma di pertanaman dan Solanum torvum Swartz yang buahnya biasa dikonsumsi sebagai sayuran. Jenisjenis tumbuhan potensial tersebut perlu diteliti lebih lanjut potensinya sebagai fitoremediator sianida. DAFTAR PUSTAKA
180
1. Brown, K.S. 1995. The Green Clean: The Emerging Field of Phytoremediation Takes Root. Bioscience 9:579-582. 2. Chaney, R.L., S.L. Brown, Y.M. Li, J.S. Angle, F. Homer and C. Green. 1995. Potential Use of Metal Hyperaccumulators. Mining Environ. Management 3(3): 9-11. 3. Salt, D.E. 2000. Phytoextraction: Present Applications and Future Promise. Dalam: Wise, D.L., D.J. Trantolo, E.J. Cichon, H.I. Inyang dan U. Stottmeister (Ed.). Bioremediation of Contaminated Soil. Marcel Dekker Inc. New York. Basel. Hlm 729-743. 4. Sambas, E.N., T. Juhaeti, F. Syarif, N. Hidayati dan E. Komarudin. 2005. Komposisi Jenis Tumbuhan Bawah di Tailing Penambangan Emas Cikotok. Laporan Tehnik. Pusat Penelitian Biologi-LIPI Tahun 2005. 5. Squires V.R. 2001. Soil Pollution and Remediation: Issues, Progress and Prospects. Di dalam : Prosiding Workshop Vegetation Recovery in Degraded Lands Area. Kaloorlie, Western Australia, 27 October – 3 November 2001. Hlm 11-20. 6. Yu, X., P. Zhou, X Zhou and Y. Liu. 2005. Cyanide Removal by Chinese Vegetation-Quantification of the Michaelis Menten Kinetics, http://www.medscape.com/medli ne/abstract/16137157. 7. Yu Xiaozhang, Trapp, Stefan, Zhou, Puhua, 2005, Phytotoxicity of cyanide to weeping willow trees. http://dx.doi.org/10.1065/espr2005. 02.237. 8. Larsen, M. 2005. Plant Uptake of Cyanide. Ph.D. Thesis. Institut of Environment & Resources. Technical University of Denmark. www.er.dtu.dk
Potensi Tumbuhan Liar.......J. Tek. Ling. 8. (1): 174-180
