Dampak Pencemaran Tanah Terhadap Metabolism Tanaman
Pencemaran tanah adalah keadaan di mana bahan kimia buatan manusia masuk dan merubah lingkungan tanah alami. Pencemaran ini biasanya terjadi karena: kebocoran limbah cair atau bahan kimia industri atau fasilitas komersial; penggunaan pestisida; masuknya air permukaan tanah tercemar ke dalam lapisan sub-permukaan; kecelakaan kendaraan pengangkut minyak, zat kimia, atau limbah; air limbah dari tempat penimbunan sampah serta limbah industri yang langsung dibuang ke tanah secara tidak memenuhi syarat (illegal dumping).Ketika suatu zat berbahaya/beracun telah mencemari permukaan tanah, maka ia dapat menguap, tersapu air hujan dan atau masuk ke dalam tanah. Pencemaran yang masuk ke dalam tanah kemudian terendap sebagai zat kimia beracun di tanah. Zat beracun di tanah tersebut dapat berdampak langsung kepada manusia ketika bersentuhan atau dapat mencemari air tanah dan udara di atasnya. Komponen – Komponen Bahan Pencemaran Tanah separti :Limbah domestik ,Limbah domestik dapat berasal dari daerah: pemukiman penduduk; perdagang-an/pasar/tempat usaha hotel dan lain-lain; kelembagaan misalnya kantor-kantor pemerintahan dan swasta; dan wisata, dapat berupa limbah padat dan cair. Limbah padat berupa senyawa anorganik yang tidak dapat dimusnahkan atau diuraikan oleh mikroorganisme seperti plastik, serat, keramik, kaleng-kaleng dan bekas bahan bangunan, menyebabkan tanah menjadi kurang subur. Bahan pencemar itu akan tetap utuh hingga 300 tahun yang akan datang. Bungkus plastik yang kita buang ke lingkungan akan tetap ada dan mungkin akan ditemukan oleh anak cucu kita setelah ratusan tahun kemudian. Sampah anorganik tidak ter-biodegradasi, yang menyebabkan lapisan tanah tidak dapat ditembus oleh akar tanaman dan tidak tembus air sehingga peresapan air dan mineral yang dapat menyuburkan tanah hilang dan jumlah mikroorganisme di dalam tanahpun akan berkurang akibatnya tanaman sulit tumbuh bahkan mati karena tidak memperoleh makanan untuk berkembang.Limbah cair berupa; tinja, deterjen, oli, cat, jika meresap kedalam tanah akan merusak kandungan air tanah bahkan dapat membunuh mikro-organisme di dalam tanah. Limbah industri, Limbah Industri berasal dari sisa-sisa produksi industri. Limbah cair yang merupakan hasil pengolahan dalam suatu proses produksi, misalnya sisa-sisa pengolahan industri pelapisan logam dan industri kimia lainnya. Tembaga, timbal, perak, khrom, arsen dan boron adalah zat-zat yang dihasilkan dari proses industri pelapisan logam seperti Hg, Zn, Pb, Cd dapat mencemari tanah. Merupakan zat yang sangat beracun terhadap mikroorganisme. Jika meresap ke dalam tanah akan mengakibatkan kematian bagi mikroorganisme yang memiliki fungsi sangat penting terhadap kesuburan tanah. Limbah pertanian, Limbah pertanian dapat berupa sisa-sisa pupuk sintetik untuk menyuburkan tanah atau tanaman, misalnya pupuk urea dan pestisida untuk pemberantas hama tanaman. Penggunaan pupuk yang terus menerus dalam pertanian akan merusak struktur tanah, yang menyebabkan kesuburan tanah berkurang dan tidak dapat ditanami jenis tanaman tertentu karena hara tanah semakin berkurang. Dan penggunaan pestisida bukan saja mematikan hama tanaman tetapi juga mikroorga-nisme yang berguna di dalam tanah. Padahal kesuburan tanah tergantung pada jumlah organisme di dalamnya. Selain itu penggunaan pestisida yang terus menerus akan mengakibatkan hama tanaman kebal terhadap pestisida tersebut.
Dampak Pencemaran Tanah
Pencemaran tanah memberikan dampak terhadap ekosistem. Perubahan kimiawi tanah yang ekstrim dapat timbul dari adanya bahan kimia beracun/berbahaya bahkan pada dosis yang rendah sekalipun. Perubahan ini dapat menyebabkan perubahan metabolisme dari mikroorganisme endemik dan antropoda yang hidup di lingkungan tanah tersebut. Akibatnya bahkan dapat memusnahkan beberapa spesies primer dari rantai makanan, yang dapat memberi akibat yang besar terhadap predator atau tingkatan lain dari rantai makanan tersebut. Bahkan jika efek kimia pada bentuk kehidupan terbawah tersebut rendah, bagian bawah piramida makanan dapat menelan bahan kimia asing yang lama-kelamaan akan terkonsentrasi pada makhluk-makhluk penghuni piramida atas. Misalnya konsentrasi DDT pada burung menyebabkan rapuhnya cangkang telur, meningkatnya tingkat Kematian anakan dan kemungkinan hilangnya spesies tersebut.
Dampak pada pertanian terutama perubahan metabolisme tanaman yang pada akhirnya dapat menyebabkan penurunan hasil pertanian. Hal ini dapat menyebabkan dampak lanjutan pada konservasi tanaman di mana tanaman tidak mampu menahan lapisan tanah dari erosi. Penggunaan pupuk yang terus menerus dalam pertanian akan merusak struktur tanah, yang menyebabkan kesuburan tanah berkurang dan tidak dapat ditanami jenis tanaman tertentu karena hara tanah semakin berkurang
Penggunaan pestisida bukan saja mematikan hama tanaman tetapi juga mikroorga-nisme yang berguna di dalam tanah. Padahal kesuburan tanah tergantung pada jumlah organisme di dalamnya. Selain itu penggunaan pestisida yang terus menerus akan mengakibatkan hama tanaman kebal terhadap pestisida tersebut.
Timbulan sampah yang berasal dari limbah domestik dapat mengganggu/ mencemari karena: air sampah, bau dan estika. Timbulan sampah juga menutupi permukaan tanah sehingga tanah tidak bisa dimanfaatkan. Selain itu, timbunan sampah dapat menghasilkan gas nitrogen dan asam sulfida, adanya zat mercury, chrom dan arsen pada timbunan sampah dapat menimbulkan gangguan terhadap bio tanah, tumbuhan, merusak struktur permukaan dan tekstur tanah. Limbah lain seperti oksida logam, baik yang terlarut maupun tidak pada permukaan tanah menjadi racun.
Sampah anorganik tidak ter-biodegradasi, yang menyebabkan lapisan tanah tidak dapat ditembus oleh akar tanaman dan tidak tembus air sehingga peresapan air dan mineral yang dapat menyuburkan tanah hilang dan jumlah mikroorganisme di dalam tanahpun akan berkurang akibatnya tanaman sulit tumbuh bahkan mati karena tidak memperoleh makanan untuk berkembang.
Limbah cair rumah tangga berupa; tinja, deterjen, oli bekas, cat, jika meresap kedalam tanah akan merusak kandungan air tanah bahkan zat-zat kimia yang terkandung di dalamnya dapat membunuh mikro-organisme di dalam tanah.
Limbah padat hasil buangan industri berupa padatan, lumpur, bubur yang berasal dari proses pengolahan. Penimbunan limbah padat mengakibatkan pembusukan yang menimbulkan bau di sekitarnya karena adanya reaksi kimia yang menghasilkan gas tertentu.
Limbah yang telah mencemari lingkungan akan membawa dampak yang merugikan manusia baik secara langsung maupun tidak langsung. Dampak langsungnya apabila pecemaran tersebut secara langsung dan cepat dapat dirasakan akibatnya oleh manusia. Dampak tidak langsung, apabila pencemaran tersebut mengakibatkan lingkungan menjadi rusak sehingga daya dukung lingkungan terhadap kelangsungan hidup manusia menjadi menurun. Kondisinya dapat lebih parah lagi apabila daya dukung lingkungan sudah tidak mampu lagi menopang kebutuhan manusia, sehingga ancaman bencana lingkungan bagi kehidupan manusia tidak terhindar lagi. Sebagai contoh adalah kesuburan tanah sangat menurun sehingga mengganggu sektor pertanian yang berakibat menurunnya produksi pangan dan juga sumber air minum yang sehat sudah sulit didapatkan sehingga masyarakat kekurangan air untuk kebutuhan hidup sehari-hari (Sunu, 2001).
Agar dapat mengurangi Dampak Pencemaran Tanah, maka diperlukan Ambang Batas. Ambang Batas ialah Indicator pencemaran tanah yang dilakukan dengan pengukuran apakah konsentrasi polutan sudah sampai ambang batas (baku mutu), sehingga membahayakan bagi organisme lainnya, atau masih di bawah ambang batas.
Ambang batas(baku mutu) pencemaran tanah ditentukan oleh tiga indicator yaitu:
a) Indicator fisik
Contoh indicator fisik yang menunjukan kualitas tanah, antara lain warma tanah, kedalaman lapisan atas tanah, kepadatan tanah, porositas dan tekstur tanah, dan endapan pada tanah. Berbagai polutan tanah dapat merubah sifat-sifat fisik tanah sehingga menurunkan kualitasnya.
b) Indicator kimia
Nilai pH, salinitas , kandungan senyawa kimia organic, fosfor, nitrogen, logam berat, dan radioaktif merupakan contoh indicator kimia bagi tingkat polusi tanah. Nilai pH yang terlalu tinggi atau rendah dan salinitas serta kandungan berbagai senyawa kimia yang terlalu tinggi mengindikasikan telah terjadi polusi tanah.
c) Indicator biologi
Cacing tanah merupakan salah satu indicator biologi pada pengukuran tingkat polusi tanah . keberadaan cacing tanah dapat meningkatkan kandungan nutrisi pada tanah yang akan menyuburkan tanah. Populasi cacing tanah dipengaruhi oleh kondisi tanah habitatnya, seperti kondisi suhu, kelembapan, PH, salinitas, aerasi dan tekstur tanah. Pencemaran tanah akan menyebabkan perubahan kondisi tanah yang dapat mengakibatkan kematian pada cacing tanah.
Negara-Negara Korban Wahabi
Upaya Pencegahan dan Penanggulangan Dampak Pencemaran Tanah
Pencegahan dan penanggulangan Dampak Pencemaran Tanah merupakan dua tindakan yang tidak dapat dipisahkan, dalam arti kedua tindakan dilakukan untuk saling mengisi, apabila tindakan pencegahan sudah tidak dapat dilakukan, maka dilakukan tindakan penanggulangan. Namun demikian pada dasarnya tindakan pencegahan lebih baik dan lebih diutamakan dilakukan sebelum tindaknya penanggulangan.
Tindakan pencegahan dan tindakan penanggulangan terhadap terjadinya pencemaran dapat dilakukan dengan berbagai cara sesuai dengan macam bahan pencemar yang perlu ditanggulangi. Langkah-langkah pencegahan dan penanggulangan terhadap terjadinya pencemaran dapat dilakukan sebagai berikut :
1.Pencegahan
Pada prinsipnya tindakan pencegahan adalah berusaha untuk tidak menyebabkan terjadinya pencemaran, misalnya antara lain :
a. Membuang sampah pada tempatnya. Setiap rumah tangga dapat memisahkan sampah atau limbah atas dua bagian yakni organik yang dapat diuraikan oleh mikroorganisme (biodegradable) dan anorganik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme (nonbiodegradable) dalam dua wadah yang berbeda sebelum diangkut ketempat pembuangan akhir.
b. Mengolah sampah organik menjadi kompos. Sistem pengomposan memiliki beberapa keuntungan, antara lain: Kompos merupakan jenis pupuk yang ekologis dan tidak merusak lingkungan, Bahan yang dipakai tersedia (tidak perlu dibeli), Masyarakat dapat membuatnya sendiri (tidak memerlukan peralatan yang mahal), dan Unsur hara dalam pupuk kompos lebih tahan lama jika dibandingkan dengan pupuk buatan.
c. Sampah organik yang mudah rusak dapat dimanfaatkan untuk makanan ternak
d. Untuk bahan-bahan yang dapat didaur ulang, hendaknya dilakukan proses daur ulang, seperti kaca, plastik, kaleng, dan sebagainya.
e. Mengurangi penggunaan bahan-bahan yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme (nonbiodegradable). Misalnya mengganti plastik sebagai bahan kemasan/pembungkus dengan bahan yang ramah lingkungan seperti dengan daun pisang atau daun jati.
f. Melakukan proses pemurnian terhadap limbah industri sebelum dibuang ke sungai atau ke tempat pembuangan.
g. Penggunaan pupuk, pestisida sesuai dengan aturan, misalnya hindari teknik penyemprotan yang salah, misalnya menyemprot berlawanan dengan arah angin, Tidak menggunakan obat melebihi takaran, Pilihlah tempat yang cocok untuk mengubur atau membakar bekas wadah, jangan membuang di tempat sampah, atau tempat lain yang dapat terjangkau anak-anak, Jangan membuang wadah bekas ke sumber air atau selokan, Jangan membakar wadah yang bertekanan tinggi, Tidak mencuci peralatan penyemprot di sungai atau di dekat sumur, agar tidak mencemari sungai atau sumur penduduk.
2. Langkah Penanggulangan
Ada beberapa langkah penangan untuk mengurangi dampak yang ditimbulkan oleh pencemaran tanah, diantaranya adalah:
a.Remidiasi
Remediasi adalah kegiatan untuk membersihkan permukaan tanah yang tercemar. Hal yang perlu diketahui sebelum dilakukan remidiasi adalah sebagai berikut:
• Jenis pencemar (organic atau anorganik), terdegradasi/tidak, berbahaya/tidak,
• Berapa banyak zat pencemar yang telah mencemari tanah tersebut,
• Perbandingan karbon (C), nitrogen (N), dan Fosfat (P),
• Jenis tanah,
• Kondisi tanah (basah, kering),
• Telah berapa lama zat pencemar terendapkan di lokasi tersebut,
• Kondisi pencemaran (sangat penting untuk dibersihkan segera/bisa ditunda).
Ada dua jenis remediasi tanah, yaitu in-situ (atau on-site) dan ex-situ (atau off-site). Pembersihan on-site adalah pembersihan di lokasi. Pembersihan ini lebih murah dan lebih mudah, terdiri dari pembersihan, venting (injeksi), dan bioremediasi.Pembersihan off-site meliputi penggalian tanah yang tercemar dan kemudian dibawa ke daerah yang aman. Setelah itu di daerah aman, tanah tersebut dibersihkan dari zat pencemar. Caranya yaitu, tanah tersebut disimpan di bak/tanki yang kedap, kemudian zat pembersih dipompakan ke bak/tangki tersebut. Selanjutnya zat pencemar dipompakan keluar dari bak yang kemudian diolah dengan instalasi pengolah air limbah. Pembersihan off-site ini jauh lebih mahal dan rumit.
b. Bioremediasi
Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran tanah dengan menggunakan mikroorganisme (jamur, bakteri). Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida dan air).
Jenis jenis biomerasi
• Biostimulasi
Nutrien dan oksigen, dalam bentuk cair atau gas, ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar untuk memperkuat pertumbuhan dan aktivitas bakteri remediasi yang telah ada di dalam air atau tanah tersebut.
• Bioaugmentasi
Mikroorganisme yang dapat membantu membersihkan kontaminan tertentu ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar. Cara ini yang paling sering digunakan dalam menghilangkan kontaminasi di suatu tempat. Namun ada beberapa hambatan yang ditemui ketika cara ini digunakan. Sangat sulit untuk mengontrol kondisi situs yang tercemar agar mikroorganisme dapat berkembang dengan optimal. Para ilmuwan belum sepenuhnya mengerti seluruh mekanisme yang terkait dalam bioremediasi, dan mikroorganisme yang dilepaskan ke lingkungan yang asing kemungkinan sulit untuk beradaptasi.
• Bioremediasi Intrinsik
Bioremediasi jenis ini terjadi secara alami di dalam air atau tanah yang tercemar.
Ada 4 teknik dasar yang biasa digunakan dalam bioremediasi :
a) Stimulasi aktivitas mikroorganisme asli (di lokasi tercemar) dengan penambahan nutrien, pengaturan kondisi redoks, optimasi ph, dsb
b) Inokulasi (penanaman) mikroorganisme di lokasi tercemar, yaitu mikroorganisme yang memiliki kemampuan biotransformasi khusus
c) Penerapan immobilized enzymes
d) Penggunaan tanaman (phytoremediation) untuk menghilangkan atau mengubah pencemar.
Proses Biomerasi
Transformasi kimia dari bahan pencemar pestisida melalui proses bioremediasi ini meliputi beberapa proses, yaitu
1) Detoksikasi, yaitu konversi dari molekul yang bersifat toksik menjadi produk yangtidak bersifat toksik.
2) Degradasi, yaitu transformasi dari substrat kompleks menjadi produk yang lebih sederhana.
3) Konjugasi, yaitu pembentukan senyawa kompleks, atau reaksi penambahan, dimana suatu organisme dapat menghasilkan substrat yang lebih kompleks dan mengkombinasikannya dengan pestisida dengan sel metabolis. Konjugasi atau pembentukan senyawa pengkompleks dapat dihasilkan dari organisme yang menghasilkan suatu asam amino, asam organik, methyl atau senyawa lain yang bereaksi dengan polutan membentuk substrat lainnya. Konjugasi adalah salah satu bentuk bioremediasi dari metabolisme mikroorganisme terhadap fungisida sodium dimethyldithiocarbamate, dimana mikroorganisme mengkompleks pestisida dengan asam amino pada sel.
4) Aktivasi, yaitu konversi substrat yang nontoksik menjadi molekul toksik seperti bahan aktif awal dari pestisida. Sebagai contoh, herbisida 4- (2,4-dichlorophenoxy) butyric acid ditransformasi dan diaktivasi oleh mikroorganisme dalam tanah menghasilkan senyawa yang bersifat toksik terhadap gulma dan serangga. Proses aktivasi ini lebih menekankan pada efisiensi penggunaan pestisida, atau aktivasi residu.
5) Proses defusi, yaitu konversi molekul nontoksik berasal dari pestisida yang sedang dalam proses aktivasi secara enzimatik, menjadi produk nontoksik yang tidak lagi dalam proses enzimatik.
6) Perubahan spektrum toksisitas. Contoh bioremediasi bagi lingkungan yang tercemar minyak bumi. Yang pertama dilakukan adalah mengaktifkan bakteri alami pengurai minyak bumi yang ada di dalam tanah yang mengalami pencemaran tersebut. Bakteri ini kemudian akan menguraikan limbah minyak bumi yang telah dikondisikan sedemikian rupa sehingga sesuai dengan kebutuhan hidup bakteri tersebut. Dalam waktu yang cukup singkat kandungan minyak akan berkurang dan akhirnya hilang, inilah yang disebut sistem bioremediasi.
Manfaat Biomerasi
1) Bidang Lingkungan
Pengolahan limbah yang ramah lingkungan dan bahkan mengubah limbah tersebut menjadi ramah lingkungan. Contoh bioremediasi dalam lingkungan yakni telah membantu mengurangi pencemaran dari pabrik, misalnya saat 1979, supertanker Exxon Valdez di Alaska, lebih dari 11juta gallon oli mentah mengalir, tetapi bakteri pemakan oli membantu mengurangi pencemaran laut yang lebih jauh lagi.
2) Bidang Industri
Bioremediasi telah memberikan suatu inovasi baru yang membangkitkan semangat industri sehingga terbentuklah suatu perusahaan yang khusus bergerak dibidang bioremediasi, contohnya adalah Regenesis Bioremediation Products, Inc., di San Clemente, Calif.
3) Bidang Ekonomi
Bioremediasi menggunakan bahan bahan alami yang hasilnya ramah lingkungan, sedangkan mesin-mesin yang digunakan dalam pengolahan limbah memerlukan modal dan biaya yang jauh lebih, sehingga bioremediasi memberikan solusi ekonomi yang lebih baik.
4) Bidang Pendidikan
Penggunaan microorganisme dalam bioremediasi, dapat membantu penelitian terhadap mikroorganisme yang masih belum diketahui secara jelas.Pengetahuan ini akan memberikan sumbangan yang besar bagi dunia pendidikan sains.
5) Bidang Teknologi
Bioremediasi memberikan tantangan baru bagi teknologi untuk terus memberikan inovasi yang lebih baik bagi lingkungan.
6) Bidang Sosial
Bioremediasi memberikan solusi ekonomi yang mudah dijangkau dan mudah dilakukan baik bagi rumah tangga dan industri. Dengan begini, limbah rumah tangga dapat dikelola jauh lebih baik.
7) Bidang Kesehatan
Dengan pengelolaan limbah yang baik, pencemaran dapat diminimalisir sehingga kualitas hidup manusia jauh meningkat.
8) Bidang Politik
Isu lingkungan dapat lebih ditekan sehingga para petinggi dapat memfokuskan masalah ke lingkup lain, Bahkan bioremediasi dapat membantu memperbaiki masalah yang berkesinambungan didalamnya.
Keunggulan Biomerasi
• Meminimalisasi terinfeksinya pekerja lapangan
• Perlindungan kesehatan masyarakat yang berjangka panjang
• Proses pelaksanaan dapat dilakukan langsung di daerah tersebut dengan lahan yang sempit sekalipun.
• Menghilangkan zat-zat berbahaya
• Menggunakan proses yang bersifat alami
• Mengubah polutan bukan hanya memindahkannya
• Proses degradasi dapat dilaksanakan dalam jangka waktu yang cepat
c. Fitoremediasi
Fitoremediasi adalah teknologi pembersihan, penghilangan atau pengurangan polutan berbahaya, seperti logam berat, pestisida, dan senyawa organik beracun dalam tanah atau air dengan menggunakan bantuan tanaman (hiperakumulator plant).
Tanaman hiperakumulator :
Mampu menyerap lebih dari 10.000 ppm Mn, Zn, Ni Lebih dari 1.000 ppm untuk Cu dan Se Lebih dari 100 ppm untuk Cd, Cr, Pb, dan Co.
Contoh Tanaman Hiperakumulator
• Thlaspi caerulescens menyerap Zink (Zn) dan Kadmium (Cd) • Alyssum sp., Berkheya sp., Sebertia acuminate menyerap Nikel (Ni) • Brassicacea sp. Menyerap Sulfate • Pteris vittata, Pityrogramma calomelanos menyerap Arsenik (As) • Pteris vittata, Nicotiana tabacum, Liriodendron tulipifera menyerap Mercuri (Hg) • Thlaspi caerulescens, Alyssum murale, Oryza sativa menyerap Senyawa organik (petroleum hydrocarbons, PCBs, PAHs, TCE juga TNT) • Brassica sp. Menyerap Emas (Au) • Brassica juncea. Menyerap Selenium (Se)
Proses Fitoremediasi
1. Phytoacumulation : tumbuhan menarik zat kontaminan sehingga berakumulasi disekitar akar tumbuhan
2. Rhizofiltration : proses adsorpsi / pengendapan zat kontaminan oleh akar untuk menempel pada akar.
3. Phytostabilization : penempelan zat-zat contaminan tertentu pada akar yang tidak mungkin terserap kedalam batang tumbuhan.
4. Rhyzodegradetion : penguraian zat-zat kontaminan oleh aktivitas microba
5. Phytodegradation : penguraian zat kontamin
6. Phytovolatization : transpirasi zat contaminan oleh tumbuhan dalam bentuk yang telah menjadi larutan terurai sebagai bahan yang tidak berbahaya
Keuntungan Fitoremediasi
Tanaman yang mampu menyerap unsur bernilai ekonomi seperti emas (au) dan nikel (ni) bisa digunakan untuk pertambangan.ü Tanah menjadi lebih subur kembali. ü Tanah juga akan mengalami perbaikan akibat adanya aktivitas akar. ü Pencemaran pada tanah bisa berkurang secara alamiah ü Tanaman juga bisa dijadikan bahan bakar. ü Biaya operasi lebih murah ü
No comments:
Post a Comment