PENDAHULUAN Latar Belakang Dalam
memenuhi kebutuhan hidupnya, manusia telah melakukan eksploitasi terhadap alam dan menyebabkan
berbagai dampak negatif berupa kerusakan
dan pencemaran lingkungan. Pencemaran merupakan perubahan sifatsifat udara,
air, tanah dan makanan yang dapat berpengaruh buruk terhadap kesehatan, kelangsungan hidup atau aktivitas
manusia dan organisme hidup lainnya. Penyebab pencemaran tanah
biasaya berasal dari hasil
pembuangan limbah yang mengandung
bahan-bahan anorganik yang sukar terurai dalam tanah seperti plastik, kaca, dan kaleng, dll. Lahan
pertanian umumnya menerima paling banyak
pencemaran dari atmosfir, batuan, pupuk buatan, pestisida dan limbah industri yang memiliki kandungan logam berat
dalam jumlah sedikit, namun jika terus
menerus akan terakumulasi kedalam tanah dan berbahaya bagi lingkungan serta makhluk yang hidup didalamnya (Mukhlis
dkk., 2011).
Logam berat merupakan penyebab
pencemaran terbesar yaitu logam timbal.
Timbal banyak dijumpai pada tanah di daerah bekas pertambangan, buangan limbah industri, dan paling banyak
berasal dari penggunaan bahan TEL (Tetra
Etyl Lead), yang banyak terkandung dalam minyak bumi dan gas alam yang banyak digunakan. Timbal bersifat
karsinogenik dan dapat menyebabkan mutasi
serta terurai dalam jangka waktu yang lama dengan toksisitas yang tidak berubah (Francis, 1994; dan Notodarmojo, dkk,
2005).
Azolla merupakan tanaman paku air
mini yang berukuran 3-4 cm yang hidup di daerah perairan. Tanaman ini dahulunya
banyak dimanfaatkan, namun xiii akhir-akhir
ini sudah tidak digunakan para petani khususnya petani padi di Indonesia. Azolla mampu bersimbiosis dengan
Anabaena azollae pemfiksasi N2.
Simbiosis ini menyebabkan azolla
mempunyai kualitas nutrisi yang
baik dan mampu menyediakan unsur N bagi tanah
disekitarnya. Azolla segar juga mempunyai
kemampuan untuk mengakumulasi logam
berat pada tinggi konsentrasi dari media air. Dari sebuah penelitian
menyebutkan bahwa azolla dapat menyerap
logam berat dan mengakumulasikan logam tersebut kedalam tubuhnya sampai 100 ppm Cd dan Cu serta 1000
ppm Pb (Sela dkk., 1988).
Azolla yang terakumulasi logam
berat kemudian akan mati dan biomassa azolla
tersebut akan terdekomposisi menjadi bahan organik tanah. Bahan organik tanah akan terdekomposisi menjadi asam yang
belum terhumifikasi seperti karbohidrat,
asam amino, dan protein. Asam yang telah terhumifikasi seperti asam humat, asam fulfat dan turunan turunan
hidroksi benzoatnya. Asam-asam organik tersebut
yang berpotensi dalam mengkhelat logam berat (Tan, 1997) Biomassa azolla yang
terakumulasi logam berat kemudian akan terdekomposisi
menjadi bahan organik tanah yang berpotensi dalam mengkhelat logam berat dan melepaskan logam berat. Untuk
itu perlu dilakukan penelitian untuk
mengetahui kemampuan biomassa azolla dalam menjerap logam berat pada tanah.
Tujuan Penelitian 1. Untuk mengukur kemampuan biomassa azolla
tercemar logam berat Pb dalam menambahkan Pb total dan tersedia pada tanah
yang dicemari logam berat Pb maupun yang
tidak tercemar.
xiv 2. Untuk mengukur pengaruh cemaran logam berat
Pb terhadap penambahan Pb didalam tanah.
3. Untuk mengetahui pengaruh interaksi biomassa
azolla yang tercemar Pb pada tanah
terhadap ketersediaan dan total Pb didalam tanah.
Hipotesis Penelitian 1. Pemberian biomassa azolla yang terakumulasi
logam berat Pb tidak memberi pengaruh
terhadap status logam berat Pb di dalam tanah.
2. Pemberian biomassa azolla yang terakumulasi
logam berat Pb mampu mengurangi
konsentrasi logam berat pada tanah yang dicemari logam berat.
3. Pengaruh interaksi biomassa azolla yang tercemar
Pb dengan penambahan cemaran Pb pada
tanah mampu mengurangi konsentrasi logam
berat pada tanah.
Kegunaan Penelitian 1. Sebagai syarat untuk mendapatkan gelar
sarjana di Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara, Medan.
2. Sebagai bahan informasi bagi pihak yang
membutuhkan.
xv TINJAUAN PUSTAKA Logam Berat
Pada Tanah Perkembangan dan pembangunan di Indonesia yang semakin meningkat baik dalam bidang pertanian maupun industri
akan sejalan dengan penigkatan residu
atau hasil samping berupa logam berat. Logam berat yang dihasilkan diantaranya adalah Cd, Hg, Pb, Zn,Cu, Ni dll.
Logam berat merupakan unsur logam yang
mempunyai massa jenis lebih besar dari 5 g/cm
. Logam berat dari residu pertanian maupun industri biasa
dijumpai dalam jumlah yang kecil namun sangat
sulit terurai sehingga dalam jangka waaktu tertentu akan terakumulasi dalam
tubuh makhluk hidup
yang meracuni makhluk
hidup (Montazeri et al., 2010).
Logam berat Secara alami sangat
banyak terkandung di dalam tanah, terutama
tanah yang berasal dari batuan induk tertentu seperti tanah ultramafik (serpentin). Pencemaran logam berat di lahan
sekitar penambangan, industri dan pertanian
akan sangat meningkatkan kandungan logam berat didalam tanah karena residu maupun akibat tindakan dari kegiatan
tersebut akan dibuang ataupun di timbun
didalam tanah. Dalam jumlah yang sedikit tanah dapat mengurai logam berat, namun secara terus menerus tanah akan
terakumulasi dan tercemar logam berat
tersebut (Priyanto dan Joko, 2010).
Pencemaran logam berat saat ini
sudah mempengaruhi seluruh ekosistem.
Oleh karena itu para peneliti
terus mencari cara untuk mengembalikan keseimbangan
lingkungan yang telah tercemar diantaranya dengan bioremediasi.
Bioremediasi yang sering
dilakukan dewasa ini yakni dengan memanfaatkan xvi mikroorganisme tanah dan tumbuhan sebagai
hiperakumulator. Tumbuhan dikatakan
hiperakumulator apabila tanaman tersebut dapat menyerap logam berat yang ada dilapangan dalam jumlah tertentu dan
mengakumulasikan logam berat tersebut ke
dalam tubuhnya atau di sekitar perakaran tanaman tersebut (Shah and Nongkynrih, 2007) Jenis limbah yang
potensial merusak lingkungan hidup adalah limbah yang termasuk dalam Bahan Beracun Berbahaya
(B3) yang di dalamnya terdapat logam-logam
berat. Logam berat memasuki lingkungan tanah melalui penggunaan bahan kimia yaitu, penimbunan debu, hujan atau
pengendapan, pengikisan tanah dan limbah
buangan (Montazeri et al., 2010).
Tabel 1. Kandungan logam berat
dalam tanah secara alamiah (μg/g) Logam
Kandungan (Rata-Rata) Kisaran Non
Populasi As 100 5 – Co 8 1 – Cu
20 2 – Pb
10 2 – Zn
50 10 – Cd
0,06 0,05 – 0, Hg 0,03
0,01 – 0, Montazeri et al., (2010) Beberapa logam berat tersebut banyak digunakan dalam berbagai keperluan sehari-hari namun secara
langsung maupun tidak langsung dapat mencemari lingkungan dan apabila sudah melebihi batas yang ditentukan berbahaya bagi kehidupan. Logam-logam berat tersebut
diketahui dapat terakumulasi di dalam
tubuh suatu mikroorganisme, dan tetap
tinggal dalam xvii jangka waktu lama sebagai racun. Di
antara logam berat di atas, timbal merupakan salah satu logam berat yang paling banyak
dijumpai khususnya di daerah perkotaan
(Supriyanto dkk, 2007).
Timbal Timbal adalah sebuah unsur yang biasanya
ditemukan di dalam batu -batuan, tanah, tumbuhan dan hewan. Timbal 95% bersifat
anorganik dan pada umumnya dalam bentuk
garam anorganik yang umumnya kurang larut dalam air.
Selebihnya berbentuk timbal
organik. Timbal organik ditemukan dalam bentuk senyawa Tetra Ethyl Lead (TEL) dan Tetra
Methyl Lead (TML). Jenis senyawa ini
hampir tidak larut dalam air, namun dapat dengan mudah larut dalam pelarut organik misalnya dalam lipid. Waktu keberadaan timbal dipengaruhi
oleh beberapa faktor seperti arus
angin dan curah hujan. Timbal tidak
mengalami penguapan namun dapat
ditemukan di udara sebagai partikel.
Karena timbal merupakan sebuah unsur
maka tidak mengalami degradasi (penguraian) dan tidak dapat dihancurkan (Sudarwin, 2008).
Timah hitam (Pb) merupakan salah
satu unsur logam berat yang bersifat mobil
dan mudah bergerak di dalam tanah. Pb dalam tanah berasal dari batuan dan berada pada struktur silikat yang menggantikan
unsur kalsium/Ca dan baru dapat diserap
oleh tumbuhan ketika Pb dalam mineral utama dan terpisah oleh proses pelapukan. Selain itu Pb di dalam tanah juga
dapat terikat pada koloid tanah baik koloid
liat maupun organik dan sering terkonsentrasi
pada bagian atas tanah karena menyatu
dengan tumbuhan (Priyanto dan Joko, 2001).
Logam Pb dalam sedimen
(nonorganik dan organik) dibawa oleh air sungai menuju samudera. Pb relatif dapat
melarut dalam air dengan pH < 5 xviii
dimana air yang bersentuhan dengan timah hitam dalam suatu periode waktu dapat mengandung > 1 μg Pb/dm ; sedangkan batas kandungan dalam air minum adalah 50 μg Pb/dm (Priyanto dan Joko, 2001).
Kandungan logam berat tanah dapat
dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya
adalah jenis tanah dan juga kondisi tanah tersebut. Logam berat terdapat banyak pada tanah- tanah masam dan juga yang miskin bahan organiknya. Dari sebuah penelitian menyatakan
bahwa pH tanah menurun selama beberapa
hari setelah aplikasi logam berat dan mikroorganisme ke dalam tanah.
Mikroorganisme juga
berpartisipasi dalam proses mobilisasi dan immobilisasi logam berat dalam tanah
dengan menurunkan pH disekitar tanah tersebut (Mühlbacova, et al., 2005) Keracunan Pb
didalam tanah dipengaruhi oleh pH tanah, potensial redox dan jenis senyawa Pb tersebut. Secara umum Pb
didalam tanah berikatan dengan ikatan
karbonat, Fe dan Mn terikat, senyawa organik dan fase residual. Dampak negatif Pb pada fase larut ialah dapat
dipertukarkan dan mudah tercuci, diserap tanaman air dan berada di permukaan air.
Sedangkan Pb dalam fase organik karena
ikatan yang kuat dari bahan organik dan sulfida (Dan et al., 2005).
Peran mikroorganisme dalam proses
mobilisasi logam berat dapat dilihat dari
penelitian Mühlbacova, et al. (2005) yang menyatakan bahwa pada inkubasi hari pertama jumlah mikroorganisme dalam tanah
meningkat dan konsentrasi logam berat
menurun pada perlakuan pemberian zeolit ke dalam tanah. Hal ini karena mikroorganisme tanah dapat menyerap Pb
dan logam berat lainnya kedalam tubuhnya
dan juga dapat berperan dalam memperbaiki sifat fisik, kimia xix dan biologi tanah sehingga membuat kondisi
yang stabil antara logam berat dan tanah
tersebut (Mühlbachová, 2002).
Logam Pb dapat mencemari udara, tanah, air, tumbuhan, hewan dan bahkan manusia. Masuknya Pb ke tubuh manusia
dapat melalui pencernaan bersamaan
dengan tumbuhan yang biasa dikonsumsi manusia seperti padi, teh, dan sayur-sayuran. Dari hasil penelitian menyatakan bahwa
beberapa jenis sayuran yang ditanam di
pinggir jalan di kota besar mengakumulasi Pb di daunnya. Selain melalui pencernaan, Pb masuk
ke tubuh manusia melalui sistem pernafasan.
Sekitar 25-50.% Pb akan diserap oleh paru-paru karena ukurannya yang kecil (< 0,5μm) sehingga lebih mudah
diserap oleh alveoli (Ahmad, 1994).
Banyak dimanfaatkannya Pb oleh kehidupan manusia seperti sebagai bahan
pembuat baterai, amunisi, produk logam (logam lembaran, solder, dan pipa),
perlengkapan medis (penangkal radiasi dan alat bedah), cat, keramik, peralatan
kegiatan ilmiah/praktek (papan sirkuit/CB untuk komputer) untuk campuran minyak bahan - bahan untuk
meningkatkan nilai oktan. Selai itu Pb juga
penyumbang polusi terbesar di udara adalah sektor transportasi, yang diakibatkan oleh penggunaan Pb sebagai zat
aditif untuk meningkatkan bilangan oktan
pada bahan bakar. Mengingat sebagian besar Pb dalam BBM (70-80%) akan dikeluarkan sebagai partikulat ke udara
(Francis, 1994).
Logam Pb sangat beracun dan tidak
dibutuhkan oleh manusia, sehingga bila
makanan tercemar oleh logam tersebut, tubuh akan mengeluarkannya. Di dalam tubuh manusia, logam Pb bisa menghambat
aktivitas enzim yang terlibat dalam
pembentukan haemoglobin (Hb) dan sebagian kecil logam Pb dieksresikan lewat urin atau feses karena sebagian terikat
oleh protein, sedangkan sebagian lagi xx
terakumulasi dalam ginjal, hati, kuku, jaringan lemak, dan rambut. Keracunan timbal kronik menimbulkan gejala seperti
depresi, sakit kepala, sulit berkonsentrasi,
gelisah, daya ingat menurun, sulit tidur, halusinasi dan kelemahan otot.
Susunan saraf pusat
merupakan organ sasaran
utama timbal.
Skripsi Agricultural:Pengaruh Biomassa Azolla Terhadap Status Logam Berat Timbal (Pb)
Downloads Versi PDF >>>>>>>Klik Disini
 |
Bab I
|
Downloads
|
|
Bab II
|
Downloads
|
|
Bab III - V
|
Downloads
|
|
Daftar Pustaka
|
Downloads
|
|
Lampiran
|
Downloads
|