Pemanfaatan Tumbuhan Untuk Fitoremidiasi

 

2.1  Pengertian Fitoremediasi

     Berawal pada pertengahan tahun 1990-an, seorang Professor Agronomi dari Universitas Purdue menanam rumput sejenis St. Augustine dan rye (gandum hitam) di lahan pertanian terkontaminasi minyak bumi. Perusahaan minyak telah melakukan pembersihan tetapi banyak kontaminan bersifat karsinogen yang disebut polynuclear aromatic hidrokarbon (PAHs) yang tertinggal di dalam tanah. Inilah pertama kalinya teknik fitoremediasi digunakan dalam membersihkan sisa-sisa minyak pada lahan pertanian. Teknik ini berhasil dengan baik. Dua tahun kemudian 75% kontaminan berhasil dibersihkan.

     Fitoremediasi  adalah  upaya  penggunaan  tanaman  dan  bagian-bagiannya untuk  dekontaminasi  limbah  dan  masalah-masalah  pencemaran  lingkungan  baik  secara ex-situ menggunakan kolam buatan atau reaktor maupun in-situ  atau secara langsung   di   lapangan   pada   tanah   atau   daerah   yang   terkontaminasi   limbah   (Subroto,  1996). 

     Fitoremediasi  juga  didefinisikan sebagai  penyerap polutan  yang  dimediasi  oleh  tumbuhan  termasuk  pohon,  rumput-rumputan,  dan  tumbuhan  air.  Pencucian bisa berarti penghancuran, inaktivasi atau imobilisasi polutan ke bentuk yang tidak berbahaya (Chaney dkk., 1995).

 

2.2  Tahapan Dalam Proses Fitoremidiasi

            Proses dalam sistem ini berlangsung secara alami dengan enam tahap proses secara serial yang dilakukan tumbuhan terhadap zat kontaminan/ pencemar yang berada disekitarnya yaitu :

a.  Phytoacumulation (phytoextraction)

     Proses tumbuhan menarik zat kontaminan dari media sehingga berakumulasi disekitar akar tumbuhan. Proses ini disebut juga Hyperacumulation. Akar tanaman menyerap limbah logam dari tanah dan mentranslokasinya ke bagian tanaman yang berada di atas tanah. Setiap tanaman memiliki kemampuan yang berbeda untuk menyerap dan bertahan dalam berbagai limbah logam. Terutama di tempat-tempat yang tercemar dengan lebih dari satu jenis logam. Ada spesies tertentu yang disebut hiperakumulator tanaman yang menyerap jumlah jauh lebih tinggi dari polutan dibandingkan spesies lainnya kebanyakan. Spesies ini digunakan pada banyak situs karena kemampuan mereka untuk berkembang di daerah-daerah yang sangat tercemar. Setelah tanaman tumbuh dan menyerap logam mereka dipanen dan dibuang dengan aman. Proses ini diulang beberapa kali untuk mengurangi kontaminasi ke tingkat yang dapat diterima. Dalam beberapa kasus memungkin untuk benar-benar mendaur ulang logam melalui proses yang dikenal sebagai phytomining, meskipun ini biasanya digunakan pada logam mulia. Senyawa logam yang telah berhasil phytoextracted meliputi seng, tembaga, dan nikel.

        Logam kontaminan dalam tanah: diserap oleh akar (penyerapan), pindah ke tunas (translokasi), dan disimpan  (akumulasi). Tanaman yang mengandung kontaminan logam dapat dipanen atau dibuang, memungkinkan untuk pemulihan  logam.

 

b.  Rhizofiltration (rhizo= akar)

     Merupakan proses adsorpsi atau pengedapan zat kontaminan  oleh akar untuk menempel pada akar. Rhizofiltration mirip dengan Phytoextraction tapi digunakan untuk membersihkan air tanah terkontaminasi daripada tanah tercemar. Kontaminan yang baik teradsorbsi ke permukaan akar atau diserap oleh akar tanaman. Tanaman yang digunakan untuk rhizoliltration tidak ditanam langsung di situs tetapi harus terbiasa untuk polutan yang pertama. Tanaman hidroponik di tanam pada media air, hingga sistem perakaran tanaman berkembang. Setelah sistem akar yang besar pasokan air diganti untuk pasokan air tercemar untuk menyesuaikan diri tanaman. Setelah tanaman menjadi acclimatised kemudian ditanam di daerah tercemar di mana serapan akar air tercemar dan kontaminannya sama. Setelah akar menjadi jenuh kemudian tanaman dipanen dan dibuang. Perlakuan yang sama dilakukan berulangkali pada daerah yang tercemar sehingga dapat mengurangi polusi. Percobaan untuk proses ini dilakukan dengan menanan bunga matahari pada kolam mengandung radio aktif untuk suatu test di Chernobyl, Ukraina.

 

c.  Phytostabilization

     Fitostabilisasi adalah kemampuan tanaman dalam mengekkresikan (mengeluarkan) suatu senyawa kimia tertentu untuk mengimobilisasi logam berat di daerah rizosfer (perakaran).

 

d.  Rhyzodegradetion

     Rhyzodegradetion disebut juga enhenced rhezosphere biodegradation, or plented-assisted bioremidiation degradation, yaitu penguraian zat-zat kontaminan oleh aktivitas microba yang berada disekitar akar tumbuhan. Misalnya ragi, fungi dan bacteri.

 

e.  Phytodegradation (phyto transformation)

     Proses yang dilakukan tumbuhan untuk menguraikan zat kontaminan yang mempunyai rantai molekul yang kompleks menjadi bahan yang tidak berbahaya dengan dengan susunan molekul yang lebih sederhan yang dapat berguna bagi pertumbuhan tumbuhan itu sendiri. Proses ini dapat berlangsung pada daun , batang, akar atau diluar sekitar akar dengan bantuan enzym yang dikeluarkan oleh tumbuhan itu sendiri. Beberapa tumbuhan mengeluarkan enzym berupa bahan kimia yang mempercepat proses proses degradasi.

 

f.   Phytovolatization

     Proses menarik dan transpirasi zat contaminan oleh tumbuhan dalam bentuk yang telah larutan terurai sebagai bahan yang tidak berbahaya lagi untuk selanjutnya di uapkan ke admosfir melalui daun.

 

2.3    Karakteristik Penting Dari Tumbuhan Sebagai Fitoremediasi:

1. Tumbuhan harus bersifat hipertoleran agar dapat mengakumulasi sejumlah    besar logam berat di dalam batang serta daun.

2. Tumbuhan harus mampu menyerap logam berat dari dalam larutan tanah dengan laju penyerapan yang tinggi.

3. Tumbuhan harus mempunyai kemampuan untuk mentranslokasi logam berat yang diserap akar ke bagian batang serta daun.

4. Selain mempunyai kemampuan menyerap logam berat, tumbuhan mampu menyerap dan mendegradasi zat organik serta hara. Kemampuan ini telah dimanfaatkan dalam pengendalian serta pemulihan lingkungan yang tercemar.

 

2.4    Tanaman Yang Digunakan Dalam Fitoremediasi

     Dibawah ini merupakan beberapa contoh tumbuhan yang dimanfaatkan dalam proses fitoremediasi yaitu :

2.4.1 Sawi India (Brassica juncea)  

        Tanaman sawi India yang telah dimodifikasi secara genetis, terbukti mampu menyerap kelebihan unsur logam berat selenium dari tanah. Ini adalah pertama kalinya dilakukan uji coba lapangan terhadap tanaman transgenik pengusir polusi logam

        Tanaman sawi India yang telah dimodifikasi secara genetis, terbukti mampu menyerap kelebihan unsur logam berat selenium dari tanah. Ini adalah pertama kalinya dilakukan uji coba lapangan terhadap tanaman transgenik pengusir polusi logam, dan diharapkan teknologi ini bisa membersihkan lahan di masa mendatang.

        Perlu diketahui, tanah-tanah pertanian di beberapa bagian California, AS, mengalami pencemaran logam berat akibat air yang mengandung selenium. Ketika air menguap dari tanah, maka konsentrasi selenium yang tertinggal menjadi terlalu tinggi, bahkan bagi tanaman. Namun sawi India (Brassica juncea) memiliki kekebalan alami terhadap unsur ini, dan mampu menyerapnya lewat akar.

2.4.2 Bunga Matahari ( Helianthus annus )

                  Boron termasuk unsur yang bisa diserap dengan baik oleh beberapa spesies tanaman, misalnya, bunga matahari (Helianthus annuus). Tanaman bunga matahari bukan hanya mampu mentranslokasikan Boron, tetapi juga menyerap timah (Pb) sangat tinggi.

 

2.4.3  Tanaman Sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen)

                 Tanaman sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) mampu menyerap kandungan minyak sampai 51,23% dan kandungan logam berat Cd, Cr, Pb, Cu, Zn dan Ni.masing-masing sebesar 30,2%, 2,5%, 32,6%, 71,9%, 62,8% dan 47,09%.

 

2.4.4 Tumbuhan Air

                 Tumbuhan mengapung seperti (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms dan Pistia stratiotes L.), dua jenis tumbuhan tenggelam (Hydrilla verticillata (L.f.) Royle dan Vallisneria spiralis Auct. Non L.) dan dua jenis tumbuhan mencuat (Typha angustifolia L. dan Cyperus papyrus L.) berpotensi sebagai agen fitoremediasi dalam menurunkan konsentrasi besi sehingga dapat memperbaiki kualitas air sumur, agar air dapat digunakan oleh masyarakat.

 

2.4.5  Tumbuhan Alyssum sp dan Berkheya sp

        Tumbuhan Alyssum sp dan Berkheya sp ataupun Sebertia acuminata mampu menyerap nikel (Ni) hingga lebih dari 2 persen dari biomassa keringnya, sehingga proyek pengembangan pertambangan nikel dengan metode fitoremediasi sedang dikembangkan besar-besaran.

 

2.4.6  Rumput Alamo (Panicum virginatum)

                 Rumput Alamo (Panicum virginatum) dapat menyerap bahan radioaktif Cesium-137 (137Cs) dan Strontium-90 (90Sr) yang sering tumpah pada tempat uji-coba senjata ataupun akibat kerusakan reaktor nuklir.

 

2.4.7  Tumbuhan Thlaspi sp

        Thlaspi sp umumnya adalah hiperakumulator Cl, Mg, dan juga K yang bagus. Tanaman hiperakumulator merupakan jenis-jenis tanaman atau tumbuhan yang mampu mentranslokasikan unsur-unsur tertentu dengan konsentrasi tinggi ke rendah tanpa membuat tanaman tersebut tumbuh dengan tidak normal dalam arti kata tidak kerdil serta tidak mengalami fitotoksisitas.

 

2.4.8 Tanaman Kiambang (Salvinia natans)

                 Aktifitas tanaman tersebut mampu mengolah air limbah dengan efisiensi tinggi. Selain itu juga dapat menurunkan partikel tersuspensi secara biokimiawi (berlangsung lambat) dan mampu menyerap logam berat seperti Cr, Pb, Hg, Cd, Cu, Fe, Mn dan Zn, kemampuan menyerap logam berat persatuan berat kering lebih tinggi pada tanaman umur muda dibanding umur tua.

 

2.4.9 Tumbuhan Lidah Mertua ( Sansiviera sp )

                 Sansevieria sp atau yang lebih dikenal dengan Lidah Mertua adalah marga tanaman hias yang cukup populer sebagai penghias bagian dalam rumah karena tanaman ini dapat tumbuh dalam kondisi yang sedikit air dan cahaya matahari. Sansevieria memiliki daun keras, sukulen, tegak, dengan ujung meruncing. Sansevieria punya banyak kelebihan, seperti mampu bertahan hidup pada rentang waktu suhu dan cahaya yang sangat luas, sangat resisten terhadap polutan, dan mampu menyerap 107 jenis polutan di daerah padat lalu lintas dan ruangan yang penuh asap rokok dan dapat menyerap radiasi barang elektronik.

                 Beberapa penelitian menunjukkan bahwa sansivera mampu menyerap 107 jenis racun. Termasuk racun-racun yang terkandung dalam polusi udara (karbonmonoksida), nikotin, bahkan radiasi nuklir.

                 Riset lainnya dapat disimpulkan bahwa untuk ruangan seluas 100m3 cukup ditempatkan Sansivera Lorentii dewasa berdaun 5 helai agar ruangan itu bebas polutan. Ciri spesifik yang jarang ditemukan pada tanaman lain, diantaranya mampu hidup pada rentang suhu dan cahaya yang luas, sangat resisten terhadap gas udara yang berbahaya (polutan), bahkan mampu menyerapnya sehingga di daerah berlalu lintas padat.

 

2.4.10 Tanaman Sirih Belanda (Piper ornatum)

                 Jenis tanaman ini bisa tumbuh dimana saja, termasuk bisa ditanam dalam pot. Manfaat dari tanaman ini adalah mampu menyerap formaidehida serta benzene. Rumah pun akan terasa lebih segar, apabila tumbuhan ini ditanam di sekitar perkarangan rumah.

                 Senyawa-senyawa aktif yang berbahaya tersebut tidak diserap begitu saja, namun akan diuraikan dan dinon-aktifkan oleh zat yang disebut dengan zah khelat. Setelah senyawa-senyawa tersebut sudah tidak lagi membahayakan, barulah dikoordinasikan pada bagian-bagian luar dari tubuh tanaman seperti pada akar dan jaringan parenkimnya.

 

2.4.11 Bungur dan Mahoni

                 Pohon ini dikenal dengan manfaatnya yang dapat menyerap polutan udara seperti timbal. Maka kedua pohon ini biasanya ditanam di kota besar seperti Jakarta, serta di jalan protokol yang padat akan aktivitas lalu lintas.

 

 

 

 

2.5  Keuntungan Fitoremediasi

       Beberapa keuntungan fitoremediasi diantaranya, yaitu :

a.    Potensial untuk diaplikasikan,

b.    Aman untuk digunakan,

c.    Dampak negatif relatif kecil,

d.   Memberikan efek positif yang multiguna, biaya operasi relatif murah,

e.    Mampu mereduksi volume kontaminan,

f.     Serta memberikan keuntungan langsung bagi kesehatan masyarakat.

g.    Tanaman bisa dengan mudah dikontrol pertumbuhannya.

h.    Kemungkinan penggunaan kembali polutan yang bernilai seperti emas (Phytomining).

 

2.6  Kelemahan Fitoremediasi

     Walaupun memiliki beberapa kelebihan, ternyata fitoremediasi juga memiliki beberapa kelemahan. Salah satu kelemahannya adalah kemungkinan akibat yang timbul bila tanaman yang telah menyerap polutan tersebut dikonsumsi oleh hewan dan serangga. Dampak negatif yang dikhawatirkan adalah terjadinya keracunan bahkan kematian pada hewan dan serangga tau terjadinya akumulasi logam pada predator-predator jika mengosumsi tanaman yang telah digunakan dalam proses fitoremediasi.

 

2.7 Fitoremediasi dalam perwujudan Pembangunan Berkelanjutan (SDGs)

     Dari ke-17 tujuan yang dirumuskan dalam SDGs, pemanfaatan tumbuhan sebagai fitoremediasi yang berkaitan dalam mewujudkan pembangunan berkelanjutan yaitu :

1. Clean Water and Sanitation

     Dengan adanya fitoremediasi diharapkan dapat memperbaiki pencemaran yang ada dilingkungan khususnya pencemaran air. Dengan demikian diharapkan dapat menjamin ketersediaan air bersih dan sanitasi yang berkelanjutan untuk semua orang.

 

2. Life On Water ( Kehidupan Air )

     Fitoremediasi salah satunnya dapat dimanfaatkan dalam memperbaiki pencemaran air. Seperti kita ketahui bahwa air merupakan salah satu habitat berbagai kehidupan hewan hewan air. Air yang bersih akan membuat ekosistem air dapat terus terjaga.

 

3. Life On Land ( Kehidupan Darat )

     Kehidupan manusia bergantung pada tanah sama seperti kita bergantung pada laut untuk bahan makanan dan mata pencaharian. Tumbuhan menyediakan 80 persen bahan makanan untuk manusia, dan kita bergantung pada pertanian sebagai sumber penting perekonomian dan alat pembangunan. Dengan adanya fitoremediasi dapat memperbaiki kondisi tanah yang digunakan oleh manusia khususnya tanah yang tercemar. Tersedianya tanah yang baik tentu juga berdampak baik bagi berbagai bidang kehidupan darat.

 

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

     Perkembangan dan kemajuan teknologi yang berhubungan dengan pembangunan di bidang industri banyak memberikan keuntungan bagi manusia, akan tetapi pembangunan di bidang industri ini juga memberikan dampak yang buruk pada manusia seperti terjadinya pencemaran tanah. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk menanggulangi pencemaran itu adalah dengan memanfaatkan tumbuhan. Pemanfaatan tumbuhan ini biasa disebut dengan fotremediasi

     Beberapa tumbuhan yang dapat dimanfaatkan dalam fitroremediasi diantaranya adalah Sawi India (Brassica juncea), Bunga Matahari (Helianthus annus),  Tanaman Sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen),  Tumbuhan air, Tumbuhan Alyssum sp dan Berkheya sp, Rumput Alamo (Panicum virginatum),  Tumbuhan Thlaspi sp, Tanaman Kiambang (Salvinia natans),  Tumbuhan Lidah Mertua (Sansiviera sp), Tanaman Sirih Belanda (Piper ornatum), dan Bungur dan Mahoni

 

3.2  Saran

Diharapkan dengan berkembangnya adanya fitoremediasi ini dapat membantu memperbaiki, serta menanggulangi pencemaran yang terjadi dilingkungan khususnya pencemaran tanah sehingga dapat mewujudkan tujuan dari pembangunan berkelanjutan.

 

 

DAFTAR PUSTAKA

UU No.30 Tahun 2012 tentang perlindungan dan pengelolaan lingkungan hidup

Indah Budiati, dkk. 2015. Potret Awal Pembangunan Pasca MDGs, Sustainable Development Goals (SDGs). Badan Pusat Statistik. Jakarta

Rafael. 2016. Fitoremediasi. Online : http://perlusemuaketahui.blogspot.com/2016

/04/fitoremediasi.html. Diakses tanggal 13 November 2018

Putra. 2014 Fitoremediasi Online : https://bioremediasil.wordpress.com/2014/12/31/tanaman-hiperakumulator-sebagai-fitobioremediasi-pada-perairan-dan-lahan-pertanian-tercemar/. Diakses tanggal 13 November 2018

Tacia, Zenit .2012. Fitoremediasi: Alternative Pelestarian Lingkungan. Online : https://zenithtaciaibanez.wordpress.com/2012/09/21/fitoremediasi-alternative-pelestarian-lingkungan/. Diakses tanggal 13 November 2018