exam pencemaran tanah (fitoremediasi dan bioremediasi)

55
Take Home Exam NAMA : I Gusti Agung Lanang Widyantara NIM : 1291261013 JURUSAN : Ilmu Lingkungan JAWABAN TAKE HOME EXAM 1. Soal Pengertian pencemaran tanah, kenapa terjadi, dampaknya, dan cara pencegahannya. Pencemaran tanah adalah suatu keadaan dimana produk- produk buatan manusia yang berasal dari bahan-bahan kimia masuk ke dalam tanah dan mencemari tanah tersebut dari keadaan alaminya. Pencemaran tanah ini biasanya terjadi karena adanya tumpahan atau kebocoran dari suatu bahan kimia industri atau limbah cair, seperti penggunaan pestisida yang berlebihan, meresapnya air tanah yang sudah tercemar dengan limbah, kecelakaan transportasi (baik di darat laut dan udara), air limbah dari perindustrian, serta sampah-sampah yang dibuang secara timbunan (illegal dumping). Zat-zat kimia berbahaya dan beracun yang mencemari permukaan tanah, maka zat-zat tersebut akan menguap, tersapu air hujan dan akan masuk ke dalam tanah. Jika zat-zat beracun tersebut sudah berada di dalam tanah dan mengendap, itu akan sangat berbahaya bagi manusia apabila bersentuhan langsung dengan tanah tersebut dan juga akan mencemari air tanah dan udara disekitarnya. Pencemaran Pencemaran Tanah 1

Upload: gunk-lanank

Post on 14-Aug-2015

1.115 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

TRANSCRIPT

Page 1: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

NAMA : I Gusti Agung Lanang Widyantara

NIM : 1291261013

JURUSAN : Ilmu Lingkungan

JAWABAN TAKE HOME EXAM

1. Soal

Pengertian pencemaran tanah, kenapa terjadi, dampaknya, dan cara

pencegahannya.

Pencemaran tanah adalah suatu keadaan dimana produk-produk buatan

manusia yang berasal dari bahan-bahan kimia masuk ke dalam tanah dan mencemari

tanah tersebut dari keadaan alaminya. Pencemaran tanah ini biasanya terjadi karena

adanya tumpahan atau kebocoran dari suatu bahan kimia industri atau limbah cair,

seperti penggunaan pestisida yang berlebihan, meresapnya air tanah yang sudah

tercemar dengan limbah, kecelakaan transportasi (baik di darat laut dan udara), air

limbah dari perindustrian, serta sampah-sampah yang dibuang secara timbunan

(illegal dumping).

Zat-zat kimia berbahaya dan beracun yang mencemari permukaan tanah,

maka zat-zat tersebut akan menguap, tersapu air hujan dan akan masuk ke dalam

tanah. Jika zat-zat beracun tersebut sudah berada di dalam tanah dan mengendap, itu

akan sangat berbahaya bagi manusia apabila bersentuhan langsung dengan tanah

tersebut dan juga akan mencemari air tanah dan udara disekitarnya. Pencemaran

tanah yang paling banyak terjadi adalah dari aktivitas rumah tangga, antara lain

pencemaran tersebut berasal dari sampah, limbah cair rumah tangga, tinja, oli bekas,

cat, dan lain-lain. Sampah yang berasal dari rumah tangga sebelum diangkut oleh

truk pengangkut sampah biasanya ditimbun terlebih dahulu. Pada musim hujan

seperti sekarang ini, timbunan sampah yang terkena air hujan akan menyebabkan

sampah tersebut busuk. Air hujan yang terkena sampah busuk akan menyebabkan

Lindi (air sampah) dan baunya juga sangat menyengat. Timbunan sampah yang telah

menutupi permukaan tanah, maka tanah tersebut tidak akan bisa dimanfaatkan lagi.

Sampah-sampah anorganik yang tidak terdegradasi menyebabkan lapisan

tanah sulit ditembus oleh akar tanaman dan tidak tembus juga oleh air, sehingga

Pencemaran Tanah 1

Page 2: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

mineral-mineral dan air yang terkandung dalam tanah tidak dapat dimanfaatkan

secara maksimal oleh tumbuhan dan tanah juga akan kehilangan kesuburan serta

mikroorganisme yang terdapat di dalam tanah juga akan menghilang. Itulah yang

menyebabkan tanaman sulit tumbuh dan berkembang, dan pada akhirnya akan mati.

Beberapa pencemar seperti tinja, oli bekas, dan cat, yang telah mengkontaminasi

tanah juga akan membuat tanah menjadi tidak sehat dengan kata lain unsur hara dari

tanah tersebut sangat kecil bahkan tidak ada sama sekali. Inilah yang dikatakan

sebagai pencemaran tanah.

Selain pada aktivitas rumah tangga, aktivitas pertanian juga mengakibatkan

pencemaran tanah. Penggunaan pupuk secara terus-menerus dan berlebihan akan

membuat struktur tanah menjadi berubah dan tingkat kesuburan tanah menjadi

berkurang. Jika itu terjadi maka tanah tersebut hanya bisa ditanami oleh tanaman

tertentu saja. Selain pupuk, pestisida juga berperan besar di dalam pencemaran tanah.

Banyak yang beranggapan bahwa semakin banyak pestisida, maka akan semakin

hilang hama di tanaman tersebut. Itu salah, karena semakin banyak banyak pestisida

yang digunakan maka organisme di dalam tanah juga akan mati seiring dengan

matinya hama tanaman.

Dampak-dampak yang ditimbulkan dari pencemaran tanah adalah (1) Pada

Kesehatan, dampaknya sangat berbahaya tergantung dari jenis polutan yang masuk

ke dalam tubuh dan berapa lama paparan terkena polusi. Beberapa jenis polutan yang

sangat berbahaya antara lain dari jenis Kromium, beberapa jenis pestisida, dan

herbisida yang merupakan bahan karsinogenik untuk semua populasi. Selain itu

Timbal juga sangat berbahaya bagi anak-anak, karena dapat mengakibatkan

kerusakan otak dan kerusakan ginjal. Untuk jenis benzena pada konsentrasi tertentu

dan jika mendapatkan paparan kronis (paparan terus-menerus) maka akan

mengakibatkan Leukimia. Selain Timbal, Merkuri (Air Raksa) dan Siklodiena juga

menyebabkan kerusakan ginjal, dan beberapa tidak dapat diobati. Selain

menyebabkan kerusakan ginjal, Siklodiena juga terkait pada penyakit keracunan hati,

termasuk PCB. Yang menyebabkan gangguna pada saraf otot adalah Organofospat

dan Karmabat. Klorin yang banyak terdapat di dalam pelarut juga dapat merangsang

perubahan dalam hati dan ginjal serta penurunan sistem saraf pusat. Gejala-gelaja

ringan yang nampak jika terkena paparan dari polutan penyebab pencemaran tanah

Pencemaran Tanah 2

Page 3: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

adalah sakit kepala, letih, iritasi mata, dan ruam kulit. Jika dalam dosis yang besar

terkontaminasi polutan tersebut maka akan mengakibatkan kematian. (2) Pada

Ekosistem, pencemaran tanah dalam dosis rendah pun akan menyebabkan perubahan

pada ekosistem. Perubahan ekosistem yang minimal dari polutan yang

mengkontaminasi tanah akan menyebabkan perubahan metabolisme dari organisme

yang hidup di tanah seperti miroorganisme endemik dan antropoda walaupun dengan

dosis rendah. Akibatnya, putusnya rantai makanan karena musnahnya spesies primer

dari rantai makanan terhadap predator atau tingkatan lain dari rantai makanan

tersebut. Efek-efek yang terlihat pada saat ini adalah dari konsentrasi DDT pada

burung yang menyebabkan rapuhnya cangkang telur, yang akan meningkatkan

kematian anakan, serta yang paling barbahaya adalah hilangnya atau punahnya

spesies tersebut. Untuk bidang pertanian, perubahan metabolisme tanaman juga akan

menurunkan kualitas hasil pertanian. Dampak lanjutannya adalah tanaman sudah

tidak bisa menahan lapisan tanah dari erosi. Polutan yang mencemari tanah

mempunyai waktu paruh yang lama, jadi bahan-bahan kimia derivatif akan

bermunculan dari polutan pencemar tanah utama.

Beberapa penanganan bisa dilakukan untuk mencegah semakin banyaknya

pencemaran tanah yang terjadi. Salah satunya adalah dengan memisahkan sampah-

sampah yang terbuat dari bahan organik dengan bahan yang bukan organik. Akan

lebih baik jika di setiap rumah tangga sebelum membuang sampah yang akan

diangkut oleh truk sampah bisa memisahkan antara sampah organik dan anorganik,

tetapi penting juga adanya sosialisasi dan pembelajaran untuk setiap masyarakat agar

bisa memisahkan sampah-sampah organik dan anorganik, jika hanya dirmah tangga

saja, para pengangkut sampah jika sudah sampai di TPA akan mencampur-adukkan

lagi sampah-sampah tersebut. Sampah-sampah organik bisa di jadikan bahan urugan

tanah dan ditutup lagi dengan tanah, agar tanah tersebut menjadi subur dan dibsa

dipakai lagi, seperti kompos. Untuk kotoran hewan bisa dijadikan sebagai biogas,

dan lain sebagainya. Jadi yang terjadi ditanah adalah bukanlah pencemaran

melainkan terjadinya proses pembusukan organik secara alami. Sampah anorganik

yang tidak bisa diuraikan oleh mikroorganisme, bisa dijadikan bahan daur ulang dan

itu adalah penanganan yang paling baik. Untuk bidang pertanian kurangilah

penggunaan pupuk sintetik dan penggunaan pestisida. Untuk bidang perindustrian,

Pencemaran Tanah 3

Page 4: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

limbah-limbah yang dihasilkan oleh setiap industri haruslah diolah terlebih dahulu

sebelum dibuang ke sungai ataupun ke laut. Kurangi juga penggunaan bahan yang

terbuat dari plastik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme. Bahan plastik

biasanya digunakan sebagai pembungkus kemasan berbagai macam, oleh karena itu

cobalah untuk mengganti kemasan plastik tersebut dengan daun pisang atau daun jati

yang lebih ramah lingkungan.

Beberapa langkah yang digunakan untuk mencegah ataupun menangani

pencemaran tanah antara lain (1) Remediasi adalah suatu kegiatan yang dilakukan

untuk menangani pencemaran permukaan tanah. Adapun remediasi tersebut dibagi

menjadi dua yaitu in-situ (on-site) dan ex-situ (off-site). In-situ (on-site) adalah

pembersihan pencemaran permukaan tanah di lokasi, dari segi biaya dan penanganan

metode ini adalah yang paling murah dan paling mudah yang terdiri dari

pembersihan, venting (injeksi), bioremediasi. Pembersihan ex-situ (off-site) adalah

meliputi penggalian tanah yang tercemar dan diangkut menuju ke daerah yang aman,

setelah berada di daerah yang aman kemudian tanah tersebut disimpan di dalam bak

yang kedap, dan zat pembersihnya kemudian dipompakan menuju ke tanah yang

tercemar dan zat pencemarnya akan keluar dan limbah tersebut setelah keluar akan di

olah sesuai dengan pengolahan air limbah. Pembersihan off-site ini jauh lebih mahal

dan lebih rumit. (2) Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran tanah

dengan menggunakan mikroorganisme seperti jamur dan bakteri. Tujuan dari

bioremediasi ini adalah dimasukkannya bakteri atupun jamur agar zat-zat yang

menjadi pencemar di dalam tanah bisa pecah atau terdegradasi menjadi zat-zat yang

kurang berbahaya dan menjadi tidak berbahaya, seperti karbon dioksida dan air. (3)

Fitoremediasi adalah sama pengertiannya dengan bioremediasi, yaitu proses

pembersihan pencemaran tanah yang dicemari oleh logam-logam berat, pestisida, san

senyawa organik yang beracun dalam tanah atau air dengan bantuan tanaman atau

disebut dengan hiperakumulator plant. Keunggulan dari tanaman hiperakumulator

plant ini adalah mampu menyerap lebih dari 10.000 ppm Mn, Zn, Ni; menyerap lebih

dari 1.000 ppm untuk Cu dan Se; dan menyarap lebih dari 100 ppm untuk Cd, Cr, Pb,

dan Co.

Pencemaran Tanah 4

Page 5: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Mana yang lebih baik, proses pencegahan ataukah proses

penanggulangan dari pencemaran tanah, atau kombinasi keduanya.

Kita menyadari bahwa upaya pencegahan dan penanggulangan adalah dua

upaya yang saling berkaitan, dimana upaya pencegahan dilakukan untuk mencegah

terjadinya pencemaran, dan upaya penanggulangan dilakukan jika sudah terjadi

pencemaran. Upaya dari pencegahan adalah upaya yang paling baik, karena seperti

kata pepatah “mencegah lebih baik daripada mengobati”, pencemaran apapun bisa

tidak terjadi kalau kita semua bisa mencegah hal itu terjadi, apabila sudah terlanjur

terjadi pencemaran mau tidak mau kita harus menggunakan upaya penanggulangan

agar pencemaran tersebut tidak menjadi besar dan berbahaya. Kaitan inilah yang

menyebabkan dua upaya tersebut saling mengisi dan ketergantungan satu dengan

yang lainnya.

Adapun langkah-langkah dari dua upaya diatas, yaitu :

(1) Upaya Pencegahan pada prinsipnya adalah mencegah sesuatu yang

buruk agar tidak terjadi, dalam hal ini adalah pencemaran tanah. Oleh karena itu

dapat dilakukan dengan mengurangi/mencegah terjadinya bahan tercemar, seperti :

Sampah organik yang dapat diuraikan oleh mikroorganisme bisa menguburnya

dalam tanah dan dapat juga diolah menjadi bahan pupuk kompos. Untuk

mengurangi bau busuk dari gas-gas proses pembusukkan dari sampah organik,

bisa dilakukan penguburan di dalam tanah yang berlapis-lapis.

Sampah anorganik yang didak dapat diuraikan oleh mikroorganisme dapat

dilakukan upaya daur ulang, dimana membuat sampah anorganik menjadi bahan-

bahan yang menarik seperti boneka, tas, dan lain-lain. Untuk bahan plastik,

usahakan jangan dibuang sembarangan karena plastik tidak dapat hancur didalam

tanah dan tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme. Sampah-sampah plastik

dapat dikumpulkan di suatu tempat dan diolah agar tidak mencemari tanah.

Limbah-limbah dari perindustrian yang biasa membuang limbahnya ke sungai

ataupun ke laut, diharapkan sebelum membuang limbah yang mengandung logam

berat dan beracun agar mengolah limbah tersebut terlebih dahulu dengan proses

pemurnian.

Sampah zat radioaktif yang mempunyai waktu paruh yang sangat lama agar

disimpan di dalam sumur atau tangki-tangki dahulu, sampai zat tersebut tidak

Pencemaran Tanah 5

Page 6: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

berbahaya lagi. Setelah itu dibuang di tempat yang jauh dari pemukiman ataupun

ke dalam dasar laut yang paling dalam.

Penggunaan pupuk dan pestisida juga jangan terlalu berlebihan dan digunakan

sesuai dengan kadar aturan yang berlaku.

Usahakan memakai ataupun membuang deterjen berupa senyawa organik, agar

dapat diuraikan oleh mikroorganisme.

(2) Upaya Penanggulangan akan dilakukan apabila upaya pencegahan sudah

tidak dapat dilakukan lagi. Pada prinsipnya upaya penanggulangan mengolah bahan

tercemar yang mencemari tanah agar menjadi bahan yang bermanfaat. Dengan upaya

penanggulangan diharapkan tanah menjadi alami sebagaimana mestinya, tanahnya

menjadi subur dan cocok untuk ditanami tanaman lagi, mikroorganime yang terdapat

di dalam tanah juga menjadi tambah banyak dan yang paling penting bahwa tanah

tersebut sudah tidak berbahaya lagi bagi kesehatan manusia. Adapaun langkah-

langkan penanggulangan antara lain dengan cara :

Sampah-sampah organik yang tidak dapat dimusnahkan (berada dalam jumlah

cukup banyak) dan mengganggu kesejahteraan hidup serta mencemari tanah, agar

diolah atau dilakukan daur ulang menjadi barangbarang lain yang bermanfaat,

misal dijadikan mainan anak-anak, dijadikan bahan bangunan, plastik dan serat

dijadikan keset atau kertas karton didaur ulang menjadi tissu, kaca-kaca di daur

ulang menjadi vas kembang, plastik di daur ulang menjadi ember dan masih

banyak lagi cara-cara pendaur ulang sampah.

Bekas bahan bangunan (seperti keramik, batu-batu, pasir, kerikil, batu bata,

berangkal) yang dapat menyebabkan tanah menjadi tidak/kurang subur, dikubur

dalam sumur secara berlapis-lapis yang dapat berfungsi sebagai resapan dan

penyaringan air, sehingga tidak menyebabkan banjir, melainkan tetap berada di

tempat sekitar rumah dan tersaring. Resapan air tersebut bahkan bisa masuk ke

dalam sumur dan dapat digunakan kembali sebagai air bersih.

Hujan asam yang menyebabkan pH tanah menjadi tidak sesuai lagi untuk

tanaman, maka tanah perlu ditambah dengan kapur agar pH asam berkurang.

2. Soal

Pencemaran Tanah 6

Page 7: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

a. Bioremediasi berkaitan dengan mikroorganisme dan kenapa

bioremediasi dapat menanggulangi pencemaran tanah.

Bioremediasi berasal dari kata bio dan remediasi atau “remediate” yang

artinya menyelesaikan masalah. Artinya secara umum bioremediasi dimaksudkan

penggunaan mikroorganisme yang dapat menyelesaikan masalah-masalah

lingkungan atau untuk menghilangkan senyawa yang tidak diinginkan dari tanah

seperti logam berat dan zat beracun agar lingkungan menjadi bersih dan kembali

alami. Mikroorganisme yang hidup di tanah ataupun di air tanan dapat “memakan”

atau menguraikan bahan kimia tertentu, semisal berbagai jenis minyak.

Mikroorganisme dapat mengubah bahan kimia ini menjadi zat yang tidak berbahaya

seperti air dan gas CO2. Bakteri yang secara spesifik menggunakan karbon dari

hidrokarbon minyak bumi sebagai sumber makanannya disebut sebagai bakteri

petrofilik. Bakteri inilah yang memegang peranan penting dalam bioremediasi

lingkungan yang tercemar limbah minyak bumi.

Bagaimana bioremediasi ini dilakukan adalah dengan mengutamakan faktor

mikroorganisme yang dapat menguraikan zat-zat beracun dari tanah agar lingkungan

kembali bersih dan alami. Mikroorganisme dapat hidup sesuai dengan kondisi

lingkungan sekitar yang ideal seperti suhu, pH, nutrient, dan jumlah oksigen. Pada

umumnya bioremediasi menggunakan mikroorganisme lokal. Umumnya di daerah

yang tercemar jumlah mikroorganisme yang ada tidaklah mencukupi untuk

terjadinya bioproses secara alamiah. Di dalam teknologi bioremediasi dikenal dengan

adanya dua proses stimulasi pertumbuhan mikroorganisme, yaitu biostimulasi dan

bioaugmentasi. Biostimulasi adalah memperbanyak dan mempercepat pertumbuhan

mikroba yang sudah ada di daerah tercemar dengan cara memberikan lingkungan

pertumbuhan yang diperlukan, yaitu penambahan nutrient dan oksigen. Jika jumlah

mikroba yang ada sangat sedikit, maka harus ditambahkan mikroba dalam

konsentrasi yang tinggi sehingga bioproses dapat dimulai. Mikroba yang

ditambahkan adalah mikroba yang sebelumnya diisolasi dari lahan tercemar

kemudian setelah melalui proses penyesuaian di laboratorium diperbanyak dan

kembalikan ke tempat asalnya untuk memulai bioproses. Penambahan mikroba

dengan cara ini disebut sebagai bioaugmentasi.

Pencemaran Tanah 7

Page 8: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Kondisi lingkungan yang memadai akan membantu mikroba tumbuh,

berkembang dan “memakan” polutan tersebut. Sebaliknya jika kondisi yang

dibutuhkan tidak terpenuhi, mikroba akan tumbuh dengan lambat atau mati. Secara

umum kondisi yang diperlukan ini tidak dapat ditemukan di area yang tercemar.

Dengan demikian, perencanaan teknis (engineering design) yang benar memegang

peranan penting untuk mendapatkan proses bioremediasi yang efektif. Bioremediasi

sangat aman untuk digunakan karena menggunakan mikroba yang secara alamiah

sudah ada dilingkungan (tanah). Mikroba ini adalah mikroba yang tidak berbahaya

bagi lingkungan atau masyarakat. Bioremediasi juga dikatakan aman karena tidak

menggunakan/menambahkan bahan kimia berbahaya. Nutrien yang digunakan untuk

membantu pertumbuhan mikroba adalah pupuk yang digunakan dalam kegiatan

pertanian dan perkebunan. Karena bioremediasi mengubah bahan kimia berbahaya

menjadi air dan gas tidak berbahaya (CO2), maka senyawa berbahaya dihilangkan

seluruhnya. Teknologi bioremediasi banyak digunakan pada pencemaran di tanah

karena beberapa keuntungan menggunakan proses alamiah/bioproses. Tanah atau air

tanah yang tercemar dapat dipulihkan ditempat tanpa harus mengganggu aktifitas

setempat karena tidak dilakukan proses pengangkatan polutan.

Perbedaan, kelebihan, dan kelemahan dari teknik Composting,

Biopile, dan Land Farming.

Teknik Composting.

Proses pencampur-adukan dari bahan-bahan yang tercemar dengan bahan

organik padat yang relatif mudah tercampur dan diletakkan membentuk suatu

tumpukan. Bahan-bahan dari organik padat yang dicampurkan boleh berupa limbah

pertanian, sampah organik, ataupun limbah gergaji. Kadang juga untuk mempercepat

perombakan ditambahkan pupuk N, P, dan nutrien anorganik lainnya. Bahan tersebut

diatas setelah dicampur biasanya diletakkan membentuk suatu tumpukan dan

memanjang yang biasa disebut dengan “windrow”. Selain diletakkan secara windrow,

bisa juga diletakkan dalam wadah yang besar dan impermiabel dan diberikan aerasi,

metode ini khusus unguk bahan tercemar yang beracun dan berbahaya. Aerasi

diberikan melalui metode pengadukan secara mekanis, dimana tumpukan dibolak-

balik menggunakan alat yang khusus untuk memberikan aerasi. Selain itu juga harus

Pencemaran Tanah 8

Page 9: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

tetap dijaga adalah kelembaban zat tercampur tersebut. Setelah diinkubasikan terjadi

pertumbuhan mikroba, dan suhu tumpukan meningkat mencapai 50-60o C.

Meningkatnya suhu dapat meningkatkan perombakan bahan oleh mikroba. Pada

proses composting ini juga bisa dioptimalkan dengan cara menambahkan mikroba

yang telah terbukti mampu menguraikan kontaminan.

Kelebihan Teknik Composting Kekurangan Teknik Composting

Menghasilkan kompos yang stabil dan

matang untuk dipasarkan dalam waktu

yang sesingkat-singkatnya dan biaya

seminimal mungkin

Suhu, waktu, rasio C:N, kadar air dan

porositas kurang dipertimbangan

Mengandung mikroba-mikroba pengurai

yang bias menambah kesuburan tanah

Waktu relative lama, minimal 3 bulan

(tergantung terkstur)

Tidak sulit memperoleh bahan limbah

dapur pembuat kompos

Kandungan unsur hara tidak bisa

diketahui secara pasti

Lebih ramah lingkungan, tidak

merugikan kesehatan dan mencemari

lingkungan

Kandungan unsur hara lebih rendah

dibandingkan dengan pupuk anorganik

Tanaman tidak bisa menyerap unsur hara

dari kompos lebih cepat, dibandingkan

dengan pupuk organik

Proses pembuatan yang tidak hati-hati

dapat mengandung telur dan larva hama.

Dengan proses pengayakan kompos dan

pengeringan, kendala ini bisa diatasi

Teknik Biopile

Merupakan salah satu pengembangan dari teknik composting. Teknik biopile

ini merupakan salah satu teknik bioremediasi ex-situ yang dilakukan dipermukaan

tanah. Teknik biopile ini juga bisa disebut dengan aerated compost pile. Aerated

Pencemaran Tanah 9

Page 10: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

compost pile merupakan aerasi yang terjadi pada pengkomposan secara alami. Proses

Biopile sendiri menggunakan pompa untuk menginjeksikan oksigen ke dalam

tumpukkan tanah tercemar yang diolah. Proses biodegradasi dipercepat dengan

optimasi pasokan oksigen, pemberian nutrien dan mikroorganisme serta pengaturan

kelembaban. Teknik Biopile ini sangat mirip dengan Teknik Land Farming, dilihat

dari penanggulangan lahan tercemar. Kemiripannya dilihat dari teknik pemberian

aerasi, land farming diberikan dengan cara membolak-balik tanah dengan cara

dibajak, sedangkan biopile diberikan menggunakan peralatan. Pada biopile ada dua

cara pemberian aerasi. Pertama dengan pompa penghisap untuk memasukkan

oksigen dari udara ke lapisan tanah, dan yang kedua menggunakan blower untuk

menginjeksikan udara ke dalam tanah.

Kelebihan Teknik Biopile Kekurangan Teknik Biopile

Waktu proses biodegradasi (untuk

mencapai target 1% sesuai peraturan

yang berlaku) lebih cepat dibanding

beberapa teknik yang lain. Teknik biopile

memerlukan waktu sekitar 1,5 – 2 bulan

(misalnya tergantung jenis cemaran

minyak), lebih cepat dibanding beberapa

teknik yang lain yang rata-rata

memerlukan waktu 6 bulan

Untuk mencapai konsentrasi lebih kecil

dari 0,1 ppm sangat sulit

Lahan yang diperlukan lebih sedikit. Hal

ini karena tanah tercemar, setelah

dicampur dengan bahan-bahan lain yang

diperlukan, dapat ditumpuk setinggi 1,5-

3 meter. Hal ini dimungkinkan karena

dilengkapai sistem aerasi aktif.

Sementara, ketinggian maksimal

tumpukan tanah pada teknik yang lain

tanpa aerasi aktif hanya 30 cm

Tidak efektif untuk komponen pencemar

yang konsentrasinya lebih besar dari

50000 ppm (Hidrokarbon), 2500 ppm

(heavy metal)

Proses bioremediasi dengan teknik Komponen pencemar yang volatile

Pencemaran Tanah 10

Page 11: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

biopile dapat lebih terkontrol dibanding

beberapa teknik bioremediasi yang lain

cenderung akan menguap

Mudah untuk dirancang dan

dilaksanakan

Uap hasil dari aerasi memerlukan

perawatan sebelum dilepaskan

Waktu perawatan yang tidak terlalu lama

( 6 bulan – 2 tahun )

Efektif pada komponen organik

Area yang dibutuhkan tidak terlalu luas

Dapat dirancang dalam sebuah sistem

tertutup sehingga emisi penguapan dapat

dikontrol

Dapat dirancang untuk berbagai kondisi

tempat dan berbagai macam hidrokarbon

Teknik Land Farming

Teknik ketiga adalah teknik land farming yang merupakan salah satu dari

teknik bioremediasi. Teknik land farming ini juga biasa disebut dengan Land

Treatment atau Land Application. Teknik ini adalah salah satu cara dimana proses

bioremediasi dilakukan dipermukaan tanah. Tetapi proses land farming ini

memerlukan kondisi aerob, bisa dilakukan dengan metode in-situ ataupun dengan

metode ex-situ. Teknik land farming ini merupakan teknik yang sangat sederhana dan

yang paling lama digunakan. Beberapa faktor yang perlu diperhatikan untuk teknik

land farming ini adalah kondisi lingkungan, sarana, pelaksanaan, sasaran dan biaya.

Tanah tercemar; untuk lokasi penerapan, tanah hendaknya memiliki konduktivitas

hidrolik sedang seperti lanau (loam) atau lanau kelempungan (loamy clay). Jika

diterapkan pada tanah lempung dengan kondisi tanah dengan kandungan clay lebih

dari 70% maka akan sulit untuk digunakan. Ini disebabkan karena sifat lempung jika

terkena air akan mengeras. Kegiatan landfarming dapat dilakukan secara ex-situ

maupun in-situ. Namun bila letak tanah tercemar jauh diatas muka air (water table)

maka landfarming dapat dilakukansecara in-situ.

Kelebihan Teknik Land Farming Kekurangan Teknik Land Farming

Pencemaran Tanah 11

Page 12: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Tidak memerlukan sistem aerasi secara

khusus

Harus mengetahui faktor yang perlu

diperhatikan dalam melakukan teknik ini,

yaitu kondisi lingkungan, sarana,

pelaksanaan, sasaran dan biaya

Kemudahan dalam menambahkan nutrisi,

mengatur kelembaban, dan di mana perlu

penambahan mikroba secara

berkala/bertahap (bersamaan dengan

pembalikan)

Prosesnya memerlukan kondisi aerob

Kadang-kadang tidak efektif di beberapa

lokasi karena toksisitas pencemar:

Logam, senyawa organik berklor, garam-

garam anorganik.

3. Soal

Mekanisme bioremediasi logam berat yang beracun menjadi tidak

beracun di dalam tanah.

Dari jurnal “Bioremediasi Logam Timbal (Pb) Dalam Tanah

Terkontaminasi Limbah Sludge Industri Kertas Proses Deinking”

Industri Kertas dengan proses deinking adalah salah satu industri yang

menghasilkan limbah padat yang diklasifikasikan sebagai limbah B3. Pada

umumnya limbah padat tersebut mengandung logam Pb, Cr, Cu, Ni, Zn, Cd dan Hg

yang berasal dari tinta yang larut dalam air limbah (Gottsching et. al, 2000). Masalah

yang seringkali muncul pada saat ini adalah tercemarnya tanah oleh bahan

berbahaya dan beracun (B3). Tanah terkontaminasi limbah proses deinking

mengandung logam berat Cd sebesar 2,30 mg/kg ; Ni : 16,2 dan Pb : 22 mg/kg

(Hardiani, 2008) cukup tinggi dibandingkan dengan persyaratan logam dalam

tanah tidak berbahaya (Cd 0,08 dan Ni 0,4 mg/kg), sedangkan untuk Pb sebesar 20

mg/kg (Alloway, 1995). Mengacu kepada karakteristik tersebut bahwa

kandungan logam Pb cukup besar dibandingkan dengan logam lainnya. Logam Pb

Pencemaran Tanah 12

Page 13: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

termasuk logam berat yang dikategori ke dalam bahan berbahaya dan beracun (B3).

Jumlah logam Pb dalam tanah dapat menggambarkan kondisi tanah telah terjadi

kontaminasi atau tidak terkontaminasi. Kontaminasi logam berat di lingkungan

merupakan masalah, karena akumulasinya sampai pada rantai makanan dan

keberadaannya di alam tidak mengalami transformasi (persistent), sehingga

menyimpan potensi keracunan yang laten (Notodarmojo, 2005). Keberadaan

logam berat dalam tanah perlu mendapatkan perhatian yang serius karena tiga hal,

meliputi: 1) bersifat racun dan berpotensi karsinogenik; 2) logam dalam tanah

pada umumnya bersifat mobile 3) mempunyai sifat akumulatif dalam tubuh

manusia (Notodarmojo, 2005).

Di dalam tubuh manusia, logam Pb bisa menghambat aktivitas enzim

yang terlibat dalam pembentukan hemoglobin (Hb) dan sebagian kecil logam Pb

dieksresikan lewat urin atau feses karena sebagian terikat oleh protein, sedangkan

sebagian lagi terakumulasi dalam ginjal, hati, kuku, jaringan lemak, dan rambut

(Widowati, 2008). Salah satu pilihan untuk mengatasi masalah kontaminasi oleh

logam Pb adalah bioremediasi menggunakan mikroba (Suhendrayatna, 2001).

Tindakan remediasi perlu dilakukan agar lahan yang tercemar dapat digunakan

kembali untuk berbagai kegiatan secara aman.

Dengan melaksanakan penelitian ini diharapkan agar teknologi

bioremediasi yang menggunakan mikroba dapat digunakan sebagai metode

pemulihan tanah terkontaminasi logam Pb dapat dijadikan sebagai alternatif

pengembangan teknologi pengolahan limbah ramah lingkungan. Kemampuan

mikroba tersebut dapat dijadikan sebagai informasi bagi industri pulp dan

kertas untuk memecahkan permasalahan pemulihan pembuangan limbah padat

yang mengandung logam Pb.

Secara umum hasil analisis total logam dalam limbah sludge dan tanah

terkontaminasi limbah sludge proses deinking menunjukkan bahwa parameter

logam Cd, Ni, Cr, Zn, Pb dan Cu cukup tinggi dibandingkan dengan persyaratan

logam dalam tanah tidak berbahaya. Hasil analisis tersebut dapat dilihat pada Tabel

(1) Konsentrasi logam berat dalam tanah terkontaminasi lebih tinggi dibandingkan

dengan limbah sludge, terutama logam Cu, Cr dan Zn, sedangkan logam Pb tidak

tersedia data persyaratan menurut AMEG. Nilai tersebut melebihi nilai maksimal

Pencemaran Tanah 13

Page 14: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

tanah tidak berbahaya menurut AMEG, sehingga dianggap berbahaya bagi manusia

atau populasi biologis.

Dari hasil analisis karakteristik tanah terkontaminasi menunjukkan bahwa

logam Pb sebesar 63,1 mg/kg dan menurut batasan kadar beracun yang masih bisa

ditoleransi oleh hewan ternak sebesar 10-30 mg/kg, oleh karena itu perlu adanya

remediasi logam Pb dalam tanah yang terkontaminasi limbah padat proses deinking

di industri kertas.

Tabel (1) Hasil Analisis Logam Berat

Proses bioremediasi tanah terkontaminasi logam Pb dari limbah padat

industri kertas proses deinking telah menggunakan aktivitas mikroba sebagai

sumber energi, sumber karbon atau aseptor elektron untuk metabolisme

hidupnya. Masuknya bakteri pada ukuran populasi tertentu terutama bakteri yang

adaptif dan resisten terhadap lahan terpolusi, dapat mengikat logam berat

karena mikroba memproduksi protein permukaan yang mampu mengikat logam

berat.

Keberhasilan bioremediasi adalah mengubah logam aktif dalam tanah

terkontaminasi menjadi tidak aktif oleh aktivitas mikroba, dengan melalui analisis

fraksinasi dengan cara ekstraksi berurutan. Hal ini ditunjukkan dengan adanya

peningkatan kandungan logam dalam fase residual dan menurunnya kandungan

logam dalam fase tertukarkan. Analisis fraksinasi dengan cara ekstraksi

Pencemaran Tanah 14

Page 15: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

berurutan digunakan secara tidak langsung untuk mengkaji mobilitas potensial

dan ketersediaan logam dalam tanah. Fraksi kation yang teradsobsi pada

permukaan logam Pb di dalam tanah menentukan sifat aktif maupun tidak aktif

logam dalam tanah. Tujuan dari bioremediasi tanah terkontaminasi logam Pb

adalah mereduksi logam Pb aktif dalam tanah menjadi tidak aktif (Huang et al.,

2005).

Germination index (GI) adalah parameter yang sangat sensitive yang

digunakan untuk mengevaluasi toksisitas suatu tanaman terhadap bahan tertentu.

GI dihitung dengan cara mengombinasikan kecambahan biji relatif dengan

perpanjangan akar relatif. Menurut Zucconi et al., 1981 dalam Gao et al., 2010

menyatakan jika Germination index di atas 80% maka tanah dapat dikatakan bebas

dari senyawa yang bersifat toksik bagi tanaman.

Tanah terkontaminasi logam Pb dapat dipulihkan dengan proses

bioremediasi. Hal ini ditunjukkan dari kemampuan mikroba untuk mengubah

logam, terlihat dari penurunan koefisien distribusi fase tertukarkan dan

peningkatan fase residual. Kondisi optimum diperoleh pada penambahan

inokulum 10% (v/w) dengan waktu inkubasi 40 hari. Mikroba konsorsium dari

campuran PG 65-06 (A) : PG 97-02 (B) : MR 1.12-05 (C) dan A1 (D) dengan

perbandingan 1:1:1:1 mempunyai kemampuan untuk meremediasi tanah

terkontaminasi logam berat Pb dari limbah padat industri kertas proses deinking.

Keberhasilan proses bioremediasi ditunjukkan dengan adanya penurunan logam

Pb pada fase tertukarkan seiring dengan meningkatnya logam Pb pada fase

residu oleh adanya aktifitas mikroba, artinya mengubah sifat logam yang semula

aktif menjadi tidak aktif, terlihat dari kandungan logam Pb dalam fase

tertukarkan semula sebesar 19,36 mg/kg berkurang menjadi 15,91 mg/kg dan

pada fase residual terjadi peningkatan kandungan logam Pb yang semula 7,77

mg/kg menjadi 17,00 mg/ kg atau menurunnya koefisien distribusi sebesar 21%

dalam fase tertukarkan dan meningkatnya koefisien distribusi sebesar 146%

dalam fase residual. Nilai germination index (GI) pada kisaran 84,3 -136,7%

berarti tanah yang telah diremediasi tidak lagi mengandung material yang bersifat

toksik pada tanaman.

Pencemaran Tanah 15

Page 16: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Dari jurnal “Pemanfaatan Bakteri Pereduksi Sulfat Untuk Bioremediasi

Tanah Bekas Tambang Batu Bara”

Indonesia memegang peranan yang sangat penting dalam industri batubara

dan mineral dunia. Tahun 2005 Indonesia menduduki peringkat ke-2 sebagai

negara pengekspor batubara uap. Untuk pertambangan mineral, Indonesia

merupakan negara penghasil timah peringkat ke-2, tembaga peringkat ke-3, nikel

peringkat ke-4 dan emas peringkat ke-8 dunia (Gautama, 2007). Namun

demikian, pertambangan selalu mempunyai dua sisi yang saling berlawanan,

sebagai sumber kemakmuran sekaligus perusak lingkungan yang sangat potensial.

Sebagai sumber kemakmuran sudah tidak diragukan lagi bahwa sektor ini merupakan

salah satu tulang punggung pendapatan negara selama bertahun-tahun. Sebagai

perusak lingkungan, praktek pertambangan terbuka (open pit mining) yang

paling banyak diterapkan pada penambangan batubara dapat mengubah iklim

mikro dan tanah akibat seluruh lapisan tanah di atas deposit batubara

disingkirkan.

Permasalahan yang paling berat akibat penambangan terbuka adalah

terjadinya fenomena acid mine drainage (AMD) atau acid rock drainage (ARD)

akibat teroksidasinya mineral bersulfur (Untung, 1993) dengan ditandai berubahnya

warna air menjadi merah jingga. AMD akan memberikan serangkaian dampak yang

saling berkaitan, yaitu menurunnya pH, ketersediaan dan keseimbangan unsur hara

dalam tanah terganggu, serta kelarutan unsur-unsur mikro yang umumnya merupakan

unsur logam meningkat (Marschner, 1995; Havlinet al., 1999).

Hasil penelitian Widyati (2006) menunjukkan bahwa kandungan sulfat pada

tanah bekas tambang batubara PT. Bukit Asam di Sumatera Selatan mencapai 60.000

ppm, pH 2,8 dan kandungan logam-logam jauh di atas ambang batas untuk air

bersih. Kualitas lingkungan perairan yang demikian dapat mengganggu kesehatan

manusia dan kehidupan lainnya. Disamping itu, kondisi tanah yang demikian

degraded, mengakibatkan kegiatan revegetasi memerlukan biaya yang mahal.

Dengan demikian masalah yang harus diatasi terlebih dahulu dalam

mengendalikan AMD adalah memperbaiki kondisi tanah. Salah satu metode yang

ramah lingkungan adalah bioremediasi, yaitu suatu proses dengan menggunakan

mikroorganisme, fungi, tanaman hijau atau ensim yang dihasilkan untuk

Pencemaran Tanah 16

Page 17: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

mengembalikan kondisi lingkungan dengan cara mengeliminasi kontaminan

(Wilkipedia, 2006). Kelompok mikrobaa yang dapat dimanfaatkan untuk

memperbaiki kualitas tanah bekas tambang batubara adalah bakteri pereduksi sulfat

(BPS). Dalam aktivitas metabolismenya BPS dapat mereduksi sulfat menjadi H2S.

Gas ini akan segera berikatan dengan logam-logam yang banyak terdapat pada lahan

bekas tambang dan dipresipitasikan dalam bentuk logam sulfida yang reduktif

(Hards and Higgins, 2004). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan

BPS yang diisolasi dari limbah industri kertas untuk menurunkan kadar sulfat pada

lahan bekas tambang batubara.

Hasil pengukuran menunjukkan bahwa pada perlakuan yang tidak

diinokulasi dengan BPS konsentrasi sulfat dalam larutan tersebut relatif tidak

mengalami perubahan. Sedangkan pada perlakuan yang diinokulasi dengan BPS

terjadi penurunan dari konsentrasi sulfat sebesar 48.400 ppm pada hari ke-0

menjadi 9.300 ppm pada hari ke-20 setelah inkubasi. Pada percobaan ini BPS

mulai menurunkan sulfat setelah hari ke-5 inkubasi.

Penurunan konsentrasi sulfat pada penelitian ini karena BPS dapat

menggunakan sulfat sebagai akseptor elektron untuk aktivitas metabolismenya

(Higgins et al., 2003). Karena sulfat menerima elektron maka senyawa ini akan

mengalami reduksi menjadi sulfida sehingga konsentrasinya dalam kultur

tersebut mengalami penurunan.

Ujicoba pemanfaatan BPS juga dilakukan untuk menurunkan kandungan

sulfat pada tanah bekas tambang batubara. Hasil pengukuran perubahan kadar

sulfat pada tanah bekas tambang batubara oleh aktivitas BPS ditunjukkan pada

Gambar 2. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa perlakuan bioremediasi

dengan BPS dapat menurunkan konsentrasi sulfat dalam tanah bekas tambang

batubara secara signifikan (P<0,05), dengan efisiensi 91,28% dibanding kontrol.

Kemampuan BPS dalam menurunkan kandungan sulfat sehingga dapat

meningkatkan pH tanah bekas tambang batubara ini sangat bermanfaat pada

kegiatan rehabilitasi lahan bekas tambang batubara. Peningkatan pH yang dicapai

hampir mendekati netral (6,66) sehingga sangat baik untuk mendukung

pertumbuhan tanaman revegetasi maupun kehidupan biota lainnya.

Pencemaran Tanah 17

Page 18: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Bakteri pereduksi sulfat (BPS) efektif digunakan dalam proses

bioremediasi tanah bekas tambang batubara dengan waktu inkubasi 20 hari.

Aktivitas BPS dapat menurunkan konsentrasi sulfat pada tanah bekas tambang

batubara dengan efisiensi 89,76% dalam waktu inkubasi 20 hari. Penurunan sulfat

tersebut dapat meningkatkan pH tanah bekas tambang batubara dari 4,15

menjadi 6,66 dalam waktu yang sama. Nilai pH tersebut merupakan pH yang ideal

untuk pertumbuhan sebagian besar tanaman, sehingga bioremediasi tanah

dengan BPS akan sangat membantu kegiatan rehabilitasi lahan bekas tambang

batubara.

Dari jurnal “Penggunaan Biokompos dalam Bioremediasi Lahan Tercemar

Limbah Minyak Bumi”

Limbah minyak bumi dapat terjadi di semua lini aktivitas perminyakan

mulai dari eksplorasi sampai ke proses pengilangan dan berpotensi

menghasilkan limbah berupa lumpur minyak bumi (Oily Sludge). Salah satu

kontaminan minyak bumi yang sulit diurai adalah senyawaan hidrokarbon.

Ketika senyawa tersebut mencemari permukaan tanah, maka zat tersebut dapat

menguap, tersapu air hujan, atau masuk ke dalam tanah kemudian terendap

sebagai zat beracun. Akibatnya, ekosistem dan siklus air juga ikut terganggu

(Karwati, 2009).

Secara alamiah lingkungan memiliki kemampuan untuk mendegradasi

senyawa- senyawa pencemar yang masuk ke dalamnya melalui proses biologis

dan kimiawi. Namun, sering kali beban pencemaran di lingkungan lebih besar

dibandingkan dengan kecepatan proses degradasi zat pencemar tersebut secara

alami. Akibatnya, zat pencemar akan terakumulasi sehingga dibutuhkan campur

tangan manusia dengan teknologi yang ada untuk mengatasi pencemaran

tersebut (Nugroho, 2006). Selain itu, Atlas (1981) dalam Nugroho (2006) juga

menjelaskan bahwa banyak senyawa-senyawa organik yang terbentuk di alam

dapat didegradasi oleh mikroorganisme bila kondisi lingkungan menunjang

proses degradasi, sehingga pencemaran lingkungan oleh polutan-polutan organik

tersebut dapat dengan sendirinya dipulihkan. Namun pada beberapa lokasi

Pencemaran Tanah 18

Page 19: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

terdapat senyawa organik alami yang resisten terhadap biodegradasi sehingga

senyawa tersebut akan terakumulasi di dalam tanah.

Salah satu alternatif penanggulangan lingkungan tercemar minyak adalah

dengan teknik bioremediasi, yaitu suatu teknologi yang ramah lingkungan,

efektif dan ekonomis dengan memanfaatkan aktivitas mikroba seperti bakteri.

Melalui teknnologi ini diharapkan dapat mereduksi minyak buangan yang ada

dan mendapatkan produk samping dari aktivitas tersebut (Udiharto et al.,1995).

Bioremediasi merupakan salah satu teknologi inovatif untuk mengolah

kontaminan, yaitu dengan memanfaatkan mikroba, tanaman, enzim tanaman atau

enzim mikroba (Gunalan, 1996).

Pada penelitian ini diharapkan hasil degradasi Total Petroleum

Hidrokarbon (TPH) lebih besar dari pada penelitian diatas. Penelitian ini akan

dikaji proses bioremediasi limbah lumpur minyak bumi dengan biokompos

menggunakan teknik landfarming pada skala laboratorium. Teknik landfarming

adalah teknik bioremediasi ex situ yang memanfaatkan tanah sebagai media

dan menanami tanaman. Salah satu tanaman yang digunakan adalah rumput gajah.

Rumput gajah (Pennisetum purpureum Schumacher) adalah tanaman yang dapat

tumbuh di daerah dengan minimal nutrisi. Rumput gajah membutuhkan minimal

atau tanpa tambahan nutrisi. Tanaman ini mampu beradaptasi terhadap polutan

dengan konsentrasi tinggi dan dapat juga memperbaiki kondisi tanah yang

rusak akibat erosi. Tanaman ini juga dapat hidup pada tanah kritis dimana tanaman

lain relatif tidak dapat tumbuh dengan baik (Sanderson dan Paul, 2008 dalam

Ambriyanto, 2010).

Hasil penelitian menunjukan bahwa pada keadaan awal pH masih

berkisaran 7,25- 8,25 (Gambar 2). Hal ini sesuai dengan pH optimum karena

menurut Nghia (2007) pH optimum untuk biodegradasi berada kisaran antara 6

dan 8. Namun setelah diberi perlakuan, pH mengalami perubahan penurunan

nilai pH yang menunjukan bahwa mikroorganisme beraktivitas. Kebanyakan

bakteri tumbuh pada pH netral atau sedikit alkali. pH berpengaruh pada fungsi

seluler mikroorganisme, transport membran, dan keseimbangan reaksi (Cookson,

1990 dalam Sugoro, 2002).

Pencemaran Tanah 19

Page 20: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Berdasarkan hasil analisis, pada umumnya semua perlakuan mengalami

penurunan nilai pH. Penurunan nilai pH tersebut diduga disebabkan oleh

aktivitas konsorsium bakteri yang membentuk metabolit-metabolit asam.

Biodegradasi alkana yang terdapat dalam minyak bumi akan membentuk

alkohol dan selanjutnya menjadi asam lemak. Asam lemak hasil degradasi alkana

akan dioksidasi lebih lanjut membentuk asam asetat dan asam propionat

sehingga dapat menurunkan nilai pH medium (Rosenberg, E., Legmann,R.,

Kushmaro, A., Taube, R., dan Ron, E.Z. 1992 dalam Nugroho, 2006).

Kandungan air sangat penting untuk aktivitas metabolik dari mikoba

pada limbah minyak bumi karena mikroba akan hidup aktif di interfase antara

minyak dan air (Udiharto, 1996). Kelembaban berkisar antara 50-80% kapasitas

penyangga air merupakan kelembaban ideal untuk berlangsungnya aktivitas

mikroba (Santosa, 1999).

Secara umum pemberian biokompos memberikan pengaruh yang

signifikan terhadap % WHC. Hal ini karena biokompos mengandung

mikroorganisme pendegradasi minyak bumi. Pada sampel A1 mengalami

kenaikan lebih kecil dibandingkan dengan A2. Hal ini disebabkan sampel A1

merupakan kontrol yang hanya ditanami dengan rumput gajah dan tanpa

inokulan. Rumput gajah dan mikroba indigen tidak mampu mendegradasi

senyawa organik secara cepat yang terdapat dalam tanah. Minyak bumi

menyelimuti tanah dan masuk ke dalam pori-pori tanah sehingga air tidak dapat

terjerap oleh tanah karena air bersifat polar sedangkan minyak bersifat nonpolar.

Adanya perbedaan sifat ini menyebabkan air tidak akan terjerap oleh tanah yang

sudah dipenuhi dengan minyak.

Biodegradasi hidrokarbon alifatik biasanya terjadi pada kondisi aerob.

Tahap awal degradasi hidrokarbon secara aerob adalah memasukkan molekul

oksigen ke dalam hidrokarbon oleh enzim oksigenase (Nugroho, 2009). Menurut

R.M. Atlas, and R. Bartha (1992) dalam Nugroho (2009) Jalur degradasi alkana

yang paling umum adalah oksidasi rantai terminal (Gambar 4.5). Alkana

dioksidasi menjadi alkohol dan selanjutnya menjadi asam lemak (Cookson,

1995 dalam Nugroho, 2009).

Pencemaran Tanah 20

Page 21: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Abu adalah zat anorganik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik,

kadar abu suatu bahan tergantung bahan dan cara pengabuannya (Sudarmadji et

al., 1996). Data gambar 4.6, menunjukan terjadi perubahan kadar abu yang

nyata antara keadaan sebelum dan setelah fermentasi degradatif dari limbah

lumpur minyak bumi. Hasil statistik anova menunjukan bahwa kadar abu di

antara keenam perlakuan berbeda nyata (P ≤ 0,05), ini menunjukan bahwa

pemberian biokompos memberikan pengaruh yang signifikan berupa peningkatan

kadar abu di akhir perlakuan.

Tanaman melepaskan eskudat di rizosfer kemungkinan untuk kebutuhan

sebagai sumber karbon untuk mikroba (Bowen and Rovira, 1991 dalam Nwoko,

2010). Eskudat yang dikeluarkan berupa gula, pati, dan asam- asam organik yang

dapat dimanfaatkan oleh mikroba sebagai sumber karbon. Akibatnya, mikroba

rizosfer dapat meningkatkan kesehatan tanaman dengan menstimulasi

pertumbuhan akar melalui produksi pengatur pertumbuhan tanaman,

meningkatkan penyerapan mineral dan air (Nwoko, 2010). Tanaman merangsang

seluruh proses dengan terlebih dahulu, melepaskan senyawa karbon untuk

memfasilitasi populasi mikroba yang lebih tinggi disekitar daerah akar. Kedua,

tanaman melepaskan senyawa yang dari akar khusus yang dapat menyebabkan

gen mikroba yang terlibat dalam degradasi atau bertindak sebagai co-metabolit

untuk memfasilitasi degradasi mikroba (Olson et al., 2003. Leigh et al., 2002 dalam

Nwoko, 2010).

Berdasarkan hasil penelitian multi fungsi biokompos dalam rehabilitasi

lahan tercemar limbah lumpur minyak bumi dapat disimpulkan sebagai berikut :

Penambahan kompos dan urea dapat meningkatkan efisiensi degradasi TPH dan

diperoleh hubungan positif antara jumlah penambahan kompos dan urea

terhadap tingkat degradasi TPH, Komposisi medium terbaik dalam mendegradasi

TPH adalah perlakuan C2 (100 g berat kering lumpur minyak bumi, 100 g berat

kering biokompos, 9 g urea, rasio C/N = 5) dengan tingkat degradasi 91,15%,

Faktor lingkungan yang menghasilkan kondisi optimal ini dicapai pada

remediasi diperoleh melalui kondisi awal pH 8,25; kadar air 49,97%; WHC

101,64%; dan kadar abu 63,76% dan kondisi akhir pH 6,25; kadar air 55,04%;

kadar abu 73,39%; dan WHC 124,11%.

Pencemaran Tanah 21

Page 22: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

4. Soal

Mekanisme fitoremediasi dapat mencegah dan menanggulangi

pencemaran pada tanah.

Dari jurnal “Fitoremediasi Radionuklida 134Cs Dalam Tanah Menggunakan

Tanaman Bayam (Amaranthus sp.)”

Ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) selalu berkembang sesuai dengan

kebutuhan hidup manusia, dimana tujuan akhir dari perkembangan IPTEK tersebut

adalah mewujudkan dan meningkatkan kesejahteraan manusia. Untuk mencapai

tujuan tersebut diharapkan tidak ada dampak negatif bagi manusia khususnya dan

lingkungan hidup pada umumnya. Jika ada dampak negatif, maka harus diusahakan

seminimal mungkin.

Salah satu dampak negatif dari berkembangnya IPTEK adalah pencemaran

lingkungan, baik itu pencemaran udara, air maupun tanah. Bila terjadi pencemaran di

dalam suatu komponen lingkungan, maka pertama-tama akan terjadi akumulasi zat

pencemar (polutan) pada komponen lingkungan tersebut lalu polutan akan menyebar

ke lingkungan sekitarnya. Pencemaran lingkungan dapat menurunkan kualitas

lingkungan. Apabila kualitas lingkungan menurun dan melewati ambang batas maka

dapat memberikan dampak negatif bagi kelangsungan hidup manusia, hewan dan

tumbuhan, baik secara langsung maupun tidak langsung.

Salah satu metode pemulihan kualitas lingkungan yang tercemar adalah

menggunakan teknik fitoremediasi. Teknik fitoremediasi didefinisikan sebagai

teknologi pembersihan, penghilangan atau pengurangan zat pencemar dalam tanah

atau air dengan menggunakan bantuan tanaman. Teknik fitoremediasi merupakan

metode biokonsentrasi bahan berbahaya (polutan) dalam tanah dan air serta

merupakan teknologi pemulihan kualitas lingkungan tercemar yang ramah

lingkungan dan murah.

Teknik fitoremediasi sering dikembangkan untuk pemulihan kualitas

lingkungan yang tercemar logam berat seperti Pb, Zn, Au dan pencemar dalam

bentuk radioaktif seperti Cs. Tanaman yang dipakai sebagai fitoremediator misalnya

tanaman Sawi

Pencemaran Tanah 22

Page 23: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Pada makalah ini ditampilkan hasil penelitian fitoremediasi radionuklida 134Cs dalam tanah menggunakan tanaman bayam dan pengaruh penambahan EDTA

(Ethylene Diaminete Traacetic Acid) pada proses pelepasan radionuklida 134Cs dalam

partikel tanah dan yang diserap oleh tanaman bayam. Perlu diketahui bahwa

radionuklida 134Cs merupakan radionuklida hasil fisi maupun aktivasi dari proses

pemanfaatan reaktor nuklir. Radionuklida 134Cs yang dipakai dalam penelitian ini

adalah radinuklida hasil aktivasi. Radionuklida 134Cs merupakan salah satu

radionuklida yang dapat terlepas ke lingkungan, memancarkan radiasi gamma serta

mempunyai waktu paro 2,05 tahun.

Penelitian fitoremediasi radionuklida 134Cs dalam tanah dilakukan dengan

menggunakan tanaman bayam, dengan tujuan untuk melihat kemampuan tanaman

bayam dalam menyerap dan memindahkan radionuklida 134Cs dari dalam tanah ke

tanaman bayam serta kemungkinannya sebagai fitoremediator radionuklida 134Cs

dalam tanah. Cesium mempunyai sifat yang sama dengan kalium, yaitu larut dalam

air dan mudah diserap oleh tanaman.

Tanaman yang telah menyerap dan mengakumulasi radionuklida 134Cs dari

dalam tanah dapat diperlakukan sebagai limbah radioaktif padat yang lebih mudah

dalam pengelolaannya.

Tekstur tanah liat memiliki ikatan yang sangat kuat dengan unsur lain yang

terkandung di dalam tanah tersebut. Tanah yang baik untuk pertumbuhan tanaman

adalah tanah dengan komposisi yang seimbang antara pasir, debu dan liat. Oleh

karena itu, untuk memaksimalkan agar radionuklida 134Cs yang terikat dalam tanah

tersebut lepas dari partikel tanah maka ke dalam tanah penelitian ditambahkan EDTA

sebanyak 0,25 mg/polibag yang dilarutkan dengan air sebanyak 150 ml setiap 1

minggu sebelum sampling. Dengan penambahan EDTA ini diharapkan radionuklida 134Cs banyak yang lepas dari partikel tanah dan mengisi rongga udara atau air dalam

tanah serta banyak yang diserap oleh akar tanaman bayam.

EDTA (Ethylene Diaminete Traacetic Acid) memiliki sifat tidak berwarna,

larut dalam air, bersifat pengkelat yang muncul dari kemampuannya membentuk

senyawa kompleks dengan ion logam dan beberapa unsur radioaktif sehingga

dimanfaatkan dalam melepaskan Cesium yang semula terikat dengan partikel tanah.

Pencemaran Tanah 23

Page 24: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Setelah dilakukan penumbuhan dan pemeliharaan tanaman bayam pada

media penelitian serta pengambilan (pemanenan) dan preparasi sampel tanaman

bayam beserta tanahnya, maka dilakukan perhitungan konsentrasi radionuklida 134Cs

yang tersisa dalam media penelitian dan yang berpindah dari tanah ke tanaman

bayam.

Hasil perhitungan konsentrasi radionuklida 134Cs yang tersisa dalam tanah

polibag (media penelitian). Pada awal penelitian terlihat ada kenaikan konsentrasi

hingga melebihi konsentrasi awal, hal ini mungkin disebabkan radionuklida 134Cs

belum bercampur secara homogen dengan tanah, hingga konsentrasi radionuklida 134Cs dalam tanah tiap polibag juga tidak homogen. Disamping itu mungkin

disebabkan juga akibat penyerapan tanaman bayam yang berbeda-beda sesuai dengan

metabolisme individu tanaman.

Penurunan konsentrasi radionuklida 134Cs dalam tanah diakibatkan karena

adanya perpindahan radionuklida 134Cs dari tanah ke tanaman bayam akibat diserap

oleh akar tanaman, kemudian diakumulasi dalam akar, batang dan daun tanaman

bayam. serta karena faktor peluruhan fisik radionuklida 134Cs. Konsentrasi

radionuklida 134Cs dalam tanah penelitian akan menurun sejalan makin tumbuhnya

tanaman bayam.

Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa tanaman bayam mampu

menyerap, memindahkan dan mengakumulasi radionuklida 134Cs dari dalam tanah

yang dikontaminasi dengan 134Cs.Penyerapan dan akumulasi maksimum radionuklida 134Cs dari dalam tanah oleh tanaman bayam terjadi pada hari ke–7, dengan nilai

faktor transfer radionuklida 134Cs dari tanah ke tanaman bayam sebesar 34,80 dan

nilai faktor transfer radionuklida 134Cs dari tanah yang ditambah EDTA ke tanaman

bayam sebesar 43,58.Berdasarkan nilai faktor transfer yang diperoleh dapat

disimpulkan bahwa konsentrasi total radionuklida 134Cs dalam tanah yang berpindah

ke tanaman bayam lebih kecil dibandingkan konsentrasi total radionuklida 134Cs

dalam tanah yang ditambah EDTA. Hal ini berarti penambahan EDTA berpengaruh

pada proses pelepasan 134Cs dari partikel tanah. Nilai faktor transfer yang diperoleh

lebih besar dari 1 sehingga tanaman bayam dapat dipertimbangkan sebagai

fitoremediator tanah yang terkontaminasi dengan radionuklida Cs.

Pencemaran Tanah 24

Page 25: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Dari jurnal “Fitoremediasi Tanah Tercemar Merkuri (Hg2+) Menggunakan

Tanaman Akar Wangi (Vetiver zizanioides)”

Pada awalnya, logam yang terpendam dalam perut bumi tidak berbahaya.

Karena semakin banyaknya kegiatan pertambangan mengakibatkan logam-logam

tersebut muncul kepermukaan, apabila terurai di alam mengakibatkan suatu ancaman

bagi lingkungan itu sendiri. Logam merkuri atau yang dikenal air raksa merupakan

salah satu logam berat tersebar luas di alam. Semakin banyaknya kegiatan

pertambangan, semakin banyak pula dampak yang di rasakan oleh manusia ataupun

lingkungan itu sendiri. Contohnya penambangan emas adanya proses penggalian

bahan tambang dan proses pengolahan hasil galian tambang. Pada proses pengolahan

hasil galian tambang dipergunakannya merkuri untuk pemisahan biji emas dengan

tanah/batuan.

Merkuri (Hg) merupakan zat yang mudah menguap yang terbentuk sebagai

fraksi halus, unsur, jejak, dan ion seharusnya diwaspadai apabila terakumulasi dalam

jumlah tertentu karena berdampak merugikan bagi lingkungan hidup. Apabila ketika

suatu zat pencemar yang berbahaya telah mencemari permukaan tanah dan menguap

kemudian terbawa air hujan dan meresap kedalam tanah maka akan mencemari air

tanah.

Tindakan pemulihan perlu dilakukan agar tanah yang tercemar dapat digunakan

kembali dengan aman. Banyak teknologi yang digunakan untuk remediasi tanah yang

tercemar logam berat. Salah satunya adalah fitoremediasi, yaitu penggunaan

tumbuhan untuk menghilangkan polutan dari tanah atau perairan yang terkontaminasi

(Alam, 2009). Pada penelitian ini tanaman yang akan dimanfaatkan untuk proses

remediasi adalah tanaman akar wangi (Vetiveria zizanioides). Tanaman akar wangi

diindikasikan dapat meremediasi logam berat (termasuk Hg) karena merupakan

tanaman (Alam, 2009). Dengan dilakukannya proses fitoremediasi ini diharapkan

dapat memulihkan kualitas lahan bekas pembuangan sampah lebih cepat dibanding

tanpa proses tersebut dan sekaligus sebagai upaya pelestarian lingkungan yang

melibatkan keragaman biotik.

Air  raksa  termasuk  salah  satu  logam  berat, dengan berat molekul tinggi.

Dalam kadar rendah, logam berat ini umumnya sudah beracun bagi tumbuhan  dan 

hewan,  termasuk manusia. Beberapa logam berat lainnya adalah magnesium (Mg),

Pencemaran Tanah 25

Page 26: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

timbal (Pb), tembaga (Cu), kromium (Cr), dan besi (Fe). Air raksa (Hg) sangat

diperlukan untuk pertumbuhan kehidupan  biologis,  tetapi  dalam  jumlah 

berlebihan  akan bersifat racun. Oleh karena itu, keberadaan logam berat perlu

mendapat pengawasan, terutama dari segi jumlah kandungannya di dalam air

(Noviardi drr., 2007). Air  raksa dalam kondisi  temperatur kamar berbentuk zat cair,

bila terjadi kontak dengan logam emas  akan membentuk  larutan  padat  (Sevruykov

drr., 1960).

Merkuri (Hg) merupakan zat yang mudah menguap yang terbentuk

sebagaifraksi halus, unsur, jejak, dan ion seharusnya diwaspadai apabila

terakumulasidalam jumlah tertentu karena  berdampak merugikan bagi lingkungan

hidup.  Apabila ketika suatu zat pencemar yang berbahaya telah mencemari

permukaantanah dan menguap kemudian terbawa air hujan dan meresap kedalam

tanah maka akan mencemari air tanah.

Setiap tanaman memiliki perbedaan sensivitas terhadap logam berat dan

memperlihatkan kemampuan yang berbeda dalam mengakumulasi logam

berat.Kemampuan penyerapan dan akumulasi logam berat oleh tumbuhan dibagi

menjadi tiga proses, yaitu Mangkoedihardjo, 2005; Gosh dan Singh, 2005):

Penyerapan presipitat logam berat oleh akar. Presipitat polutan merkuri

(Hg2+) dalam tanah diimobilisasi oleh akar tanaman dengan cara

diakumulasi, diadsorpsi pada permukaan akar dan diendapkan dalam zona

akar. Proses inilah yang kemudian disebut fitostabilisasi.

Dari akar ini, merkuri (Hg2+) ditranslokasikan menuju ke arah organ-organ

lain seperti batang dan daun yang disebut proses fitoekstrasi (Wang, 2004).

Lokalisasi logam berat pada bagian jaringan tertentu untuk menjaga agar

tidak menghambat metaboolisme tumbuhan tersebut.. Pada masing-masing

organ, polutan yang diserap segera diuraikan melalui proses metabolisme

tumbuhan secara enzimatik. Proses ini disebut fitodegradasi. Enzim yang

berperan pada proses ini biasanya adalah dehaloganases, oxygenases, dan

reductases.

Karena merupakan benda cair sehingga merkuri dengan mudah meresap ke

dalam tanah. Tanah yang mengandung 50 % pori-pori yang terisi air dan udara lebih

mempermudah merkuri yang merupakan benda cair untuk bereaksi ke dalam tanah.

Pencemaran Tanah 26

Page 27: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Sumber pencemaran merkuri berasal dari penggunaan pupuk pestisida, penambangan

emas, dan limbah industry yang mengandung merkuri, dimana apabila masuk ke

dalam air  tanah, kemudaia air tanah mengalir masuk menuju ke perairan dengan

system. permeabilitas tanah. Merkuri mudah bereaksi dengan unsur yang ada dalam

tanah dan air dan membentuk HgCl (merkurianorganik).

Apabila merkuri ini lebih dari tingkatan itu dapat menghancurkan organik

dalam tanah dan nitrogen dalam mineral tanah. Tanah mengandung CO2 dengan

kesuburan tanah NH2 dan NaOH. Merkuri dapat bereaksi dengan nitrogen tanah

membentuk methyl mercury Hg(NO2)3. Methyl merkuri dapat terendap dengan skala

waktu yang cukup lama di dalam tanah karena merkuri stabil dan tidak dapat

dipisahkan bahkan dicampurkan dengan zat lain.

Sepuluh tanaman akumulator lengkap dengan polutan yang dapat

dinetralisir.

Jenis Tanaman Polutan Yang Dapat

Dinetralisir

Gambar Tanaman

Thlaspi caerulescens Zink (Zn) dan Kadmium

(Cd)

Thlaspi caerulescens

Alyssum sp., Berkheya

sp., Sebertia acuminata

Nikel (Ni)

Pencemaran Tanah 27

Page 28: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Alyssum sp.

Berkheya sp.

Sebertia acuminata

Brassicacea sp. Sulfat (SO42-)

Brassicacea sp.

Pteris vittata,

Pityrogramma

calomelanos

Arsenik (As)

Pteris vittata

Pencemaran Tanah 28

Page 29: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Pityrogramma calomelanos

Pteris vittata, Nicotiana

tabacum, Liriodendron

tulipifera

Merkuri (Hg)

Pteris vittata

Nicotiana tabacum

Liriodendron tulipifera

Pencemaran Tanah 29

Page 30: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Thlaspi caerulescens,

Alyssum murale, Oryza

sativa

Senyawa organik

(petroleum

hydrocarbons, PCBs,

PAHs, TCE juga TNT)

Thlaspi caerulescens

Alyssum murale

Oryza sativa

Brassica sp. Emas (Au)

Brassica sp.

Pencemaran Tanah 30

Page 31: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Brassica juncea Selenium (Se)

Brassica juncea

5. Soal

Proses terjadinya hujan asam, mengapa hujan asam mencemari

tanah, metode penanggulangan pencemaran tanah akibat hujan

asam, alasan metode yang mana yang paling efektif.

Pengertian hujan asam adalah segala macam hujan di bawah pH (derajat

keasaman) 5,6. Hujan secara alami bersifat asam (pH sedikit di bawah 6) karena

karbondioksida (CO2) di udara yang larut dengan air hujan memiliki bentuk sebagai

asam lemah. Jenis asam dalam hujan ini sangat bermanfaat karena membantu

melarutkan mineral dalam tanah yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan binatang.

Istilah hujan asam pertama kali digunakan Robert Angus Smith pada tahun 1972. Ia

menguraikan tentang keadaan di Manchester, sebuah kawasan industri di bagian

utara Inggris. Hujan asam ini pada dasarnya merupakan bagian dari peristiwa

terjadinya deposisi asam. Deposisi asam terdiri dari dua jenis, yaitu deposisi kering

dan deposisi basah. Deposisi kering adalah peristiwa terkenanya benda dan molekul

hidup oleh asam yang ada dalam udara. Hal ini bisa terjadi di daerah perkotaan,

karena adanya pencemaran udara dari lalu lintas yang berat dan daerah yang

langsung terkena udara yang tercemar dari pabrik. Dapat pula terjadi di daerah

perbukitan yang terkena angin yang membawa udara yang mengandung asam.

Deposisi kering biasanya terjadi di tempat dekat sumber pencemaran. Sedangkan

deposisi basah ialah turunnya dalam bentuk hujan.

Seperti halnya SO2, 50% NOx dalam atmosfer adalah alamiah dan 50%

antrofogenik. Pembakaran BBF juga merupakan sumber terbesar NOx sehingga di

Pencemaran Tanah 31

Page 32: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

negara dengan industri maju NOx yang antrofogenik lebih besar dari pada yang

alamiah. Emisi NOx dalam tahun 1980 diperkirakan sebesar 9,2 juta ton di Eropa,

19,3 juta ton di Amerika Serikat, dan 1,8 juta ton di Kanada. Instalasi pembangkit

listrik dan kendaraan bermotor merupakan sumber utama NOx. NOx berasal juga

dari aktivitas jasad renik tanah, di mana untuk kehidupannya menggunakan senyawa

organik yang mengandung N. Oksida N itu merupakan hasil sampingan dari aktivitas

jasad renik tersebut.

Pupuk N dalam tanah yang tidak terserap tumbuhan juga mengalami

perombakan kimia fisik dan biologi yang menghasilkan oksida N. Semakin banyak

digunakan pupuk N, semakin tinggi pula produksi oksida tersebut. Sebagian dari

oksida N tersebut di udara berubah menjadi asam nitrat. Sumber asam nitrat yang

lain ialah amonia (NH3). NH3 sebenarnya bersifat basa, tetapi keberadaannya di

udara menetralisasi asam dengan pembentukan garam (NH4)2 dan NH4NO3 kemudian

dioksidasi menjadi asam nitrat. Sumber utama NH3 ialah pertanian dan peternakan,

yaitu pupuk dan kotoran ternak.

Proses terjadinya hujan asam secara alami hujan asam dapat terjadi akibat

semburan dari gunung berapi dan dari proses biologis di tanah, rawa, dan laut. Akan

tetapi, mayoritas hujan asam disebabkan oleh aktivitas manusia seperti industri,

pembangkit tenaga listrik, kendaraan bermotor dan pabrik pengolahan pertanian

(terutama amonia). Gas-gas yang dihasilkan oleh proses ini dapat terbawa angin

hingga ratusan kilometer di atmosfer sebelum berubah menjadi asam dan terdeposit

ke tanah. Hujan asam karena proses industri telah menjadi masalah yang penting di

Republik Rakyat Cina, Eropa Barat, Rusia dan daerah-daerah di arahan anginnya.

Hujan asam dari pembangkit tenaga listrik di Amerika Serikat bagian Barat telah

merusak hutan-hutan di New York dan New England. Pembangkit tenaga listrik ini

umumnya menggunakan batu bara sebagai bahan bakarnya.

Usaha untuk mengendalikan deposisi asam ialah menggunakan bahan bakar

yang mengandung sedikit zat pencemae, menghindari terbentuknya zat pencemar

saar terjadinya pembakaran, menangkap zat pencemar dari gas buangan dan

penghematan energi.

Pencemaran Tanah 32

Page 33: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Bahan Bakar Dengan kandungan Belerang Rendah

Kandungan belerang dalam bahan bakar bervariasi. Masalahnya ialah sampai

saat ini Indonesia sangat tergantung dengan minyak bumi dan batubara, sedangkan

minyak bumi merupakan sumber bahan bakar dengan kandungan belerang yang

tinggi. Penggunaan gas asalm akan mengurangi emisi zat pembentuk asam, akan

tetapi kebocoran gas ini dapat menambah emisi metan. Usaha lain yaitu dengan

menggunakan bahan bakar non-belerang misalnya metanol, etanol dan hidrogen.

Akan tetapi penggantian jenis bahan bakar ini haruslah dilakukan dengan hati-hati,

jika tidak akan menimbulkan masalah yang lain. Misalnya pembakaran metanol

menghasilkan dua sampai lima kali formaldehide daripada pembakaran bensin. Zat

ini mempunyai sifat karsinogenik (pemicu kanker).

Mengurangi kandungan Belerang sebelum Pembakaran

Kadar belarang dalam bahan bakar dapat dikurangi dengan menggunakan

teknologi tertentu. Dalam proses produksi, misalnya batubara, batubara diasanya

dicuci untukk membersihkan batubara dari pasir, tanah dan kotoran lain, serta

mengurangi kadar belerang yang berupa pirit (belerang dalam bentuk besi

sulfida( sampai 50-90% (Soemarwoto, 1992).

pengendalian Pencemaran Selama Pembakaran

Beberapa teknologi untuk mengurangi emisi SO2 dan Nox pada waktu

pembakaran telah dikembangkan. Slah satu teknologi ialah lime injection in multiple

burners (LIMB). Dengan teknologi ini, emisi SO2 dapat dikurangi sampai 80% dan

NOx 50%. Caranya dengan menginjeksikan kapur dalam dapur pembakaran dan

suhu pembakaran diturunkan dengan alat pembakar khusus. Kapur akan bereaksi

dengan belerang dan membentuk gipsum (kalsium sulfat dihidrat). Penuruna suhu

mengakibatkan penurunan pembentukan Nox baik dari nitrogen yang ada dalam

bahan bakar maupun dari nitrogen udara. Pemisahan polutan dapat dilakukan

menggunakan penyerap batu kapur atau Ca(OH)2. Gas buang dari cerobong

dimasukkan ke dalam fasilitas FGD. Ke dalam alat ini kemudian disemprotkan udara

sehingga SO2 dalam gas buang teroksidasi oleh oksigen menjadi SO3. Gas buang

selanjutnya "didinginkan" dengan air, sehingga SO3 bereaksi dengan air (H2O)

membentuk asam sulfat (H2SO4). Asam sulfat selanjutnya direaksikan dengan

Ca(OH)2 sehingga diperoleh hasil pemisahan berupa gipsum (gypsum). Gas buang

Pencemaran Tanah 33

Page 34: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

yang keluar dari sistem FGD sudah terbebas dari oksida sulfur. Hasil samping proses

FGD disebut gipsum sintetis karena memiliki senyawa kimia yang sama dengan

gipsum alam.

Pengendalian Setelah Pembakaran

Zat pencemar juga dapat dikurangi dengan gas ilmiah hasil pembakaran.

Teknologi yang sudah banyak dipakai ialah fle gas desulfurization (FGD) (Akhadi,

2000. Prinsip teknologi ini ialah untuk mengikat SO2 di dalam gas limbah di

cerobong asap dengan absorben, yang disebut scubbing (Sudrajad, 2006). Dengan

cara ini 70-95% SO2 yang terbentuk dapat diikat. Kerugian dari cara ini ialah

terbentuknya limbah. Akan tetapi limbah itu dapat pula diubah menjadi gipsum yang

dapat digunakan dalam berbagai industri. Cara lain ialah dengan menggunakan

amonia sebagai zat pengikatnya sehingga limbah yang dihasilkan dapat dipergunakan

sebagi pupuk. Selain dapat mengurangi sumber polutan penyebab hujan asam,

gipsum yang dihasilkan melalui proses FGD ternyata juga memiliki nilai ekonomi

karena dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, misal untuk bahan bangunan.

Sebagai bahan bangunan, gipsum tampil dalam bentuk papan gipsum (gypsum

boards) yang umumnya dipakai sebagai plafon atau langit-langit rumah (ceiling

boards), dinding penyekat atau pemisah ruangan (partition boards) dan pelapis

dinding (wall boards).

Mengaplikasikan prinsip 3R (Reuse, Recycle, Reduce)

Hendaknya prinsip ini dijadikan landasan saat memproduksi suatu barang,

dimana produk itu harus dapat digunakan kembali atau dapat didaur ulang sehingga

jumlah sampah atau limbah yang dihasilkan dapat dikurangi. Teknologi yang

digunakan juga harus diperhatikan, teknologi yang berpotensi mengeluarkan emisi

hendaknya diganti dengan teknologi yang lebih baik dan bersifat ramah lingkungan.

Hal ini juga berkaitan dengan perubahan gaya hidup, kita sering kali berlomba

membeli kendaraan pribadi, padahal transportasilah yang merupakan penyebab

tertinggi pencemaran udara. Oleh karena itu kita harus memenuhi kadar baku mutu

emisi, baik di industri maupun transportasi.

6. Soal

Pencemaran Tanah 34

Page 35: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

Fitoremediasi logam berat Hg, Ag, Pb yang mencemari tanah dengan

tanaman Pistia Stratiotes, Kayu Apu, dan Liriodendron tulipifera.

Tingkat pencemaran yang terjadi saat ini memang sudah sangat komplek dan

mengkhawatirkan seiring dengan semakin pesatnya teknologi yang ada. Salah satu

teknik untuk memperbaiki kualitas lingkungan yang tercemar dalam hal ini untuk

tanah yang telah dicemari adalah dengan fitoremediasi. Jadi fitoremediasi tersebut

adalah dengan menggunakan tumbuhan dapat menghilangkan, memindahkan,

menstabilkan, dan menghancurkan bahan pencemar yang ada baik itu senyawa

organik ataupun anorganik.

Rencana penelitian yang akan dilakukan adalah dengan menggunakan metode

fitoremediasi dengan menggunakan tiga tanaman hiperakumulator. Tanaman yang

dipakai adalah untuk Pistia Stratiotes, Kayu Apu, dan Liriodendron tulipifera.

Perlakuan yang dilakukan adalah dengan disetiap tanah yang tercemar oleh

pencemar Ag, Hg, dan Pb ditanami dengan tanaman ketiga tersebut dan setiap

tanaman tesebut ditambahkan pupuk N, P, dan nutrien anorganik lainnya agar cepat

proses penyerapan oleh tanaman tersebut. Untuk tanah yang tercemar berat dengan

dosis pencemar yang cukup tinggi, tanaman tersebut ditambahkan dengan pupuk N,

P, dan nutrien anorganik lainnya. Jika tanah yang tercemar dosis pencemarannya

kecil maka tidak perlu ditambahkan pupuk lagi, agar tidak nantinya pupuk yang

ditambahkan juga tidak menjadi bahan pencemar tanah tersebut. Proses penyerapan

logam berat oleh tanaman tergantung dari tanaman tersebut sendiri. Ada yang 14 hari

dan ada juga sampai 60 hari. Tergantung dari capabilitas tanaman itu sendiri. Dan

jika tanaman tersebut sudah menyerap pencemar di tanah maka tanaman tersebut

wajib digantikan dengan tanaman baru lagi, dan tanaman yang sudah menyerap harus

di tampung pada satu tempat agar tidak mencemari tanah lagi. Begitu seterusnya

perlakuan yang diberikan sampai dengan tanah tersebut tidak tercemar lagi.

Hasil yang diharapkan dari penelitian diatas adalah tanah yang tercemar di

suatu desa/kecamatan bisa menjadi netral atau stabil dengan tidak adanya bahan

pencemar yang mencemari tanah tersebut. Tanah yang sudah tidak tercemar agar

ditanami dengan sayur dan buah-buahan agar tanah yang ada tidak tercemar lagi. Jika

tanah yang sudah tidak tercemar tidak ditanami maka tanah tersebut akan kembali

Pencemaran Tanah 35

Page 36: Exam Pencemaran Tanah (Fitoremediasi dan Bioremediasi)

Take Home Exam

tercemar, karena tanah yang tidak ditanami terkadang dijadikan tempat tampungan

sampah atau bahan-bahan berbahaya lainnya.

Demikian penelitian ini diharapkan bisa memberikan masukan atau metode

untuk menanggulangi pencemaran yang terjadi di suatu desa ataupun di kecamatan.

Pencemaran Tanah 36