PEMANFAATAN MIKROBA DALAM TEKNIK BIOREMEDIASI LOGAM BERAT RESIDU PESTISIDA (As, Mn dan Cu)


PEMANFAATAN MIKROBA DALAM TEKNIK BIOREMEDIASI LOGAM BERAT RESIDU PESTISIDA (As, Mn dan Cu)

I. PENDAHULUAN

Menurut UU Republik Indonesia No 4 tahun 1982 bahwa, Pencemaran lingkungan adalah masuknya atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam lingkungan, dan/atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau proses alam, sehingga kualitas lingkungan turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya.

Pencemaran terjadi pada tanah, air tanah, badan air atau sungai, udara, bahkan terputusnya rantai dari suatu tatanan lingkungan hidup atau penghancuran suatu jenis organisme yang pada akhirnya akan menghancurkan ekosistem (Soemarwoto, 1991). Penyebab pencemaran pada lahan pertanian dapat digolongkan kedalam: (1) kegiatan nonpertanian, yaitu industri dan pertambangan dan (2) kegiatan pertanian, yaitu penggunaan bahan-bahan agrokimia. Pencemaran pada lahan sawah umumnya disebabkan oleh limbah industri, dan aktivitas budi daya yang menggunakan bahanbahan agrokimia seperti pupuk dan pestisida yang kurang terkendali. Banyaknya pabrik atau industri tekstil yang dibangun di sekitar lahan pertanian, telah menyebabkan tercemarnya lahan sawah, sehingga hasil gabah menjadi berkurang atau sama sekali tidak menghasilkan.

Kondisi tersebut disebabkan oleh limbah industri tekstil yang dibuang ke badan air atau sungai, dan sungai tersebut sesungguhnya merupakan sumber air pengairan bagi lahan sawah yang ada di bagian hilir pabrik atau ndustri. Unsur-unsur kimia yang terbawa limbah, selanjutnya mengendap di dalam tanah, dan proses ini terus berulang dengan berjalannya waktu, sehingga terjadi akumulasi bahan berbahaya dan beracun (B3), serta logam berat di dalam tanah. Oleh sebab itu, diperlukan teknologi untuk mengendalikan pencemaran yang terjadi pada tanah sawah.

II.PEMBAHASAN

 

A.SUMBER PENCEMARAN

Dengan mengetahui sumber dan penyebab pencemaran, terutama yang terjadi pada lingkungan pertanian khususnya pada lahan sawah, maka upaya pencegahan dan penanggulangannya dapat diupayakan secara lebih tepat dan terarah. Berbagai sumber dan penyebab pencemaran yang dapat mengakibatkan mundurnya kualitas tanah sawah di antaranya penggunaan bahan-bahan agrokimia, masuknya limbah industri termasuk limbah industri pertanian, dan limbah kegiatan pertambangan. Sumber dari pemcemaran logam berat pestisida antara lain:

  1. 1.      Bahan-bahan agrokimia

Bahan-bahan agrokimia adalah pupuk dan pestisida yang digunakan secara luas di dalam budi daya pertanian. Dalam pertanian dikenal pupuk hara makro, baik primer maupun sekunder dan pupuk hara mikro, kesemuanya diperlukan tanaman dengan tingkat kebutuhan atau takaran penggunaan yang berbeda-beda tergantung jenis tanah dan jenis tanaman. Pupuk hara makro

yang dibutuhkan tanaman, diantaranya adalah N, P, K, Ca, Mg, selain C, H dan O yang tersedia melimpah di alam berguna dalam fotosintesis, dan unsur hara mikro, seperti S, Zn, Co, Fe, Al, dan Si, yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit; dalam konsentrasi tinggi, unsur-unsur tersebut bisa menyebabkan keracunan tanaman. Pupuk nitrogen (N) di dalam tanah berada dalam berbagai bentuk, seperti NH4, NO3 dan mudah mengalami berbagai perubahan. Sebagian dari pupuk menguap ke udara (volatilisasi), sebagian lagi hilang melalui pencucian atau erosi.

Pemberian pupuk yang berlebihan dan tidak benar, seperti hanya disebarkan begitu saja, menyebabkan sebagian besar dari pupuk hilang terbawa aliran permukaan, dan masuk ke dalam sungai atau badan air. Keadaan ini tidak menguntungkan, karena pemupukan menjadi tidak efisien, sebaliknya terjadi pengkayaan N di dalam badan air, yang dicirikan oleh terjadinya eutrofikasi. Berbagai jenis pupuk, baik anorganik maupun organik seperti pupuk P, pupuk N, pupuk kandang, kapur dan kompos mengandung logam berat. Logam berat juga terdapat dalam batuan fosfat alam yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan pupuk P. Pupuk organik dan kompos dibuat dari bahan organik, seperti bahan hijau tanaman, sampah kota, pupuk kandang, dan lain-lain. Pupuk organik yang berasal dari sampah kota dapat tercemar B3 atau logam berat, karena berbagai macam limbah rumah tangga dan sampah kota yang terdiri atas sisa sayur-sayuran tercampur dengan baterai bekas, kaleng, seng, aluminium foil yang mengandung atau tercemar B3.

  1. 2.      Limbah industri

Industri di Indonesia umumnya dibangun pada kawasan pertanian yang subur. Selain mengurangi luas lahan pertanian, pembangunan industri seringkali menimbulkan permasalahan yang besar bagi lingkungan dan masyarakat sekitar, yaitu terjadinya pencemaran B3 dan logam berat melalui limbahnya yang dibuang ke badan air/sungai.

Setiap industri menggunakan bahan baku utama dan bahan pembantu yang berbeda dalam proses produksinya. Di antara bahan baku yang digunakan ada yang mengandung bahan-bahan kimia berbahaya (Tabel 5), sehingga limbah yang dihasilkan dapat mengandung unsur-unsur yang sama seperti bahan bakunya. Para pelaku industri biasanya membuang limbah ke dalam badan air atau sungai dengan atau tanpa melalui proses pengolahan limbah terlebih dahulu. Apabila air sungai tersebut dimanfaatkan untuk mengairi lahan pertanian atau sawah, di dalam tanah akan terjadi penimbunan B3 dan logam berat. Dengan demikian, bersamaan dengan penyerapan unsur-unsur hara oleh tanaman, unsur-unsur racun tersebut juga ikut terserap tanaman dan pada akhirnya akan terakumulasi di dalam jaringan tanaman.

Beberapa industri tekstil, dalam proses produksinya menggunakan bahanbahan kimia, seperti sodium hydrophosphate dalam proses pemutihan (bleaching). Demikian juga dalam proses pengolahan limbah digunakan bahanbahan kimia tertentu, agar limbah yang dibuang aman dari bahan-bahan kimia yang digunakan dalam proses produksi. Namun demikian, data analisis limbah industri tekstil menunjukkan adanya sejumlah unsur B3 dan logam berat, seperti Na, NH4, SO4, Fe, Al, Mn, Co, dan Ni yang potensial menyebabkan pencemaran (Tabel 6), terutama bila air limbah tersebut masuk ke dalam badan air atau sungai dan airnya digunakan sebagai sumber air irigasi.

  1. 3.      Limbah industri pertanian

Limbah industri pertanian khususnya yang dihasilkan perkebunan-perkebunan besar cukup potensial mencemari lingkungan. Pabrik minyak kelapa sawit (crude palm oil, CPO) menghasilkan limbah padat, seperti ampas tandan dan buah, lumpur (sludge), serta limbah cair. Limbah cair mempunyai kemasaman atau pH sekitar 6-7,total padatan terlarut (total suspended solid = TSS) cukup tinggi, biological oxygen demand (BOD) dan chemical oxygen demand (COD) tinggi, minyak dan lemak serta bau tidak sedap, dan sangat potensial mencemari badan air dan lingkungan sekitarnya.

Meskipun demikian, limbah pabrik tersebut mengandung unsur-unsur hara yang sangat berguna untuk meningkatkan kesuburan tanah, walaupun kandungannya tidak terlalu tinggi (Tabel 7). Oleh sebab itu, untuk mengurangi dampak negatif limbah cair pabrik kelapa sawit, maka limbah cair tersebut akan sangat bermanfaat bila digunakan sebagai irigasi tambahan bagi lahan perkebunan kelapa sawit itu sendiri, terutama pada saat tanaman membutuhkan air pada musim kemarau. Beberapa pabrik minyak kelapa sawit di Sumatera telah mengenal penggunaan air limbah pabrik minyak kelapa sawit untuk tambahan hara bagi lahan perkebunan itu sendiri.

B.REAKSI & BATAS KRITIS LOGAM BERAT PESTISIDA

Kandungan Fe, Al, Cu, Mn, Co, Cr, dan Ni di dalam tanah sawah melebihi batas kritis logam berat, kecuali Pb dan Cd.Namun, kandungan unsur-unsur logam berat di dalam jerami padi masih di bawah ambang batas kritis, kecuali Mn melebihi ambang batas, Fe dan Zn relatif tinggi. Konsentrasi B3 dan logam berat (Fe, Zn, Mn, Cr, Pb, dan Cd) di dalam beras relatif tinggi meskipun masih di bawah batas kritis.

Secara biologis Cu tersedia dalam bentuk Cu+ atau Cu2+ dalam garam inorganik dan kompleks inorganik. Perpindahan Cu dengan konsentrasi relatif tinggi dari lapisan tanah bumi ditentukan oleh cuaca, proses pembentukan tanah, pengairan, potensial oksidasi reduksi, jumlah bahan organik di tanah dan pH. Kondisi tanah yang asam akan meningkatkan kelarutan Cu, sedangkan pada kondisi basa Cu cenderung dipresipitasi oleh tanah sehingga akan terlarut dan terbawa air yang mengakibatkan defisiensi Cu pada tanaman. Variasi kualitas tanah mempengaruhi pengambilan Cu oleh akar tanaman. Pada tanaman, Cu diakumulasi di akar dan di dinding sel serta didistribusikan melalui berbagai cara (Merian, 1994).

Logam Cu merupakan salah satu logam berat esensial untuk kehidupan makhluk hidup sebagai elemen mikro. Logam ini dibutuhkan sebagai unsur yang berperan dalam pembentukan enzim oksidatif dan pembentukan kompleks Cu-protein yang dibutuhkan untuk pembentukan hemoglobin, kolagen, pembuluh darah dan myelin (Darmono, 1995). Logam Cu dapat terakumulasi dalam jaringan tubuh, maka apabila konsentrasinya cukup besar logam ini akan meracuni manusia tersebut. Pengaruh racun yang ditimbulkan dapat berupa muntah-muntah, rasa terbakar di daerah eksofagus dan lambung, kolik, diare, yang kemudian disusul dengan hipotensi, nekrosi hati dan koma (Supriharyono, 2000).

DAFTAR PUSTAKA

Undang Kurnia, Husen Suganda, Rasti Saraswati, dan Nurjaya.2009.Teknologi Pengendalian Pencemaran Tanah Sawah.http://balittanah.litbang.deptan.go.id/eng/dokumentasi/buku/tanahsawah/tanahsawah9.pdf

PAPER BIOLOGI TANAH “PEMANFAATAN MIKROBA DALAM TEKNIK BIOREMEDIASI LOGAM BERAT RESIDU PESTISIDA (As, Mn dan Cu)”

Disusun oleh:

Rendika Ferri Kurniawan, Mahasiswa Jurusan Tanah, Program Studi Ilmu Tanah, Universitas Gadjah Mada, 2011.


 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: