PADA PERAIRAN TERCEMAR
PEMBAHASAN Logam berat
Peningkatan Kandungan Pb pada penelitian ini mengalami peningkatan, hal ini terjadi karena akumulasi logam berat yang diserap pada tubuh tanaman sejak tanaman tersebut mulai tumbuh sebagai individu. Peningkatan kandungan Pb ini berasal dari penyerapan yang dilakukan oleh kedua tanaman dari air media tumbuh.
Hal ini berarti kandungan Pb yang berkurang dari air tidak seluruhnya diserap oleh E.crassipes, tetapi diduga sebagian dari jumlah tersebut yang mencapai 0,0595 mg mengalami pengendapan akibat proses oksidasi yang terjadi di dalam air (Santy, 2000).
Penurunan kandungan Pb pada air yang mencapai 0,0490 mg ini diduga terjadi karena mengendapnya Pb akibat proses-proses kimia yang berada di air, seperti yang dinyatakan oleh Santy (2000) bahwa penurunan Pb di air disebabkan karena pH air yang meningkat dan oksidasi energi matahari yang tinggi sehingga ion-ion Pb mengendap menjadi endapan Pb(OH). Pada penelitiannya didapat kan bahwa kandungan Pb pada kontrol berkurang sebesar 9,77 mg karena mengendap, dari kandungan awalnya mencapai 50,39 mg.
Prosiding Seminar Nasional Kimia 2011
keadaan pH dan suhu air rata-rata pada kedua ulangan tersebut dalam kasus ini diduga sebagai kondisi ideal untuk penyerapan Hg secara optimal oleh E.crassipes dan P.stratiotes.
Penurunan kandungan Hg yang terjadi pada E.crassipes dan P.stratiotes diduga dapat terjadi melalui dua cara (Hanim, 2004, pers com). Pertama, Hg yang terserap oleh tanaman ikut dalam jalur transpirasi. Kedua, Hg yang terserap didemobilisasi oleh tanaman pada daun tua dan kemudian diluruhkan pada saat daun tersebut mati dan membusuk. Berkaitan dengan hal tersebut Connell dan Miller (1995) mengemukakan bahwa E. crassipes dan P. stratiotes sebagai tumbuhan air yang mempunyai kemampuan mengatur logam yang masuk dalam tubuhnya walaupun relatif lemah, khususnya untuk jenis non esensial. Ketika logam mulai masuk dalam tubuhnya maka E.crassipes dan P.stratiotes akan mengatur kepekatan abnormal yang menentukan toleransi dan merupakan faktor penentu dalam menyelamatkan diri. E.crassipes dan P.stratiotes dapat mengeluarkan logam yang membusuk dalam tubuhnya apabila melebihi terjadi bioakumulasi karena laju pengambilan melampaui laju pengurangan. Selain itu berkurangnya Hg pada kedua tanaman juga bisa melalui pembusukan tanaman atau bagian tanaman yang mati sehingga kandungan Hg pada tanaman atau bagian tanaman tersebut berpindah ke air media dan kemudian menguap melalui siklus biologiknya dengan bantuan bakteri, seperti yang terjadi pada kontrol. Ketika logam mulai masuk dalam tubuhnya maka E.crassipes dan P.stratiotes akan mengatur kepekatan abnormal yang menentukan toleransi dan merupakan faktor penentu dalam menyelamatkan diri.
Chaney (1992) dalam Wuryandari (1995) menyatakan bahwa penurunan konsentrasi logam Pb dapat terjadi karena ion-ion bebas secara langsung atau tidak langsung akan mudah diserap oleh akar tanaman. Kemudian Tan (1991) dalam Wuryandari (1995) menambahkan bahwa kation yang terserap umumnya tersedia bagi tanaman melalui pertukaran ion H yang dihasilkan oleh respirasi akar tanaman. Penurunan kandungan Pb terbesar terjadi pada E.crssipes ulangan II dan perlakuan P.stratiotes ulangan III. Pada kedua ulangan ini masing-masing secara berurutan memiliki pH antara 6,5-7,5 dan 5,0- 7,5 serta suhu air berkisar antara 27,5-31,0 0C dan 28,3-30,7 0 C. Diduga penyerapan Pb terbaik oleh E.crssipes dan P.stratiotes terjadi pada kisaran pH dan suhu tersebut, karena menurut Sudibyaningsih (2004) penyerapan logam oleh tanaman air di pengaruhi oleh suhu dan
Prosiding Seminar Nasional Kimia 2011
E.crassipes berlangsung pada hari ke-1 sampai ke-7, dimana pada hari- hari tersebut pH air berada pada kondisi tertinggi. Ia juga menyatakan bahwa konsentrasi logam pada hari ke-14 hingga hari ke 28 tidak mengalami perubahan yang berarti dengan konsentrasi pada hari ke-7, yang diduga disebabkan oleh pH air yang tidak stabil, oksidasi energi matahari dan limbah tanaman yang membusuk.
Selain itu pengaruh yang tidak nyata ini juga diduga diakibatkan karena larutan yang digunakan adalah larutan alami yang berasal dari alam, sehingga didalamnya terkandung berbagai zat maupun unsur- unsur logam lain yang dapat mempengaruhi proses penyebaran Pb oleh tanaman, tidak seperti yang dilakukan pada beberapa peneliti dahulu yang menggunakan larutan buatan yang hanya mengandung satu jenis logam saja dan dengan konsentrasi yang cukup tinggi.
Selanjutnya walaupun tidak memberikan pengaruh yang nyata, tetapi apabila dilihat dari rata-rata pengurangan Pb yang terjadi, perlakuan yang memberikan hasil terbaik adalah dengan penanaman P.stratiotes. Selain itu berkurangnya Hg dari air juga dipengaruhi oleh intensitas sinar matahari dan suhu udara. Waktu paruh penguapan merkuri adalah 7,53 jam untuk kedalaman 1 meter (Mackay dan Leinonen, 1975 dalam Connell dan Miller, 1995).
Perubahan atau perbedaan fluktuasi pH ini juga disebabkan karena adanya perbedaan banyaknya sinar matahari yang menyentuh permukaan air, sehingga reaksi yang terjadi di dalam air pun berbeda (Santy,2000). Hal ini diduga dapat terjadi karena pada kedua perlakuan tersebut oksidasi energi matahari berkurang akibat tertutupnya sebagian permukaan air dengan daun-daun kedua tanaman tersebut, mulai adanya daun-daun dan bagian tanaman lainnya yang membusuk. Seperti yang dikemukakan oleh Sastrawijaya (2000) bahwa penambahan bahan- bahan organik akan menurunkan pH air, karena pada saat terurai bahan- bahan tersebut melepaskan CO2. Suhu udara mempengaruhi penyerapan logam berat oleh tanaman, semakin tinggi suhu udara berarti semakin besar kadar logam berat yang dapat diserap oleh tanaman, sedangkan suhu air berpengaruh dalam proses penyerapan karena suhu
Prosiding Seminar Nasional Kimia 2011
Berkaitan dengan hal tersebut(Bryan,1979 dalam Connel dan Miller, 1995). Menyatakan bahwa kecepatan penyerapan logam dipengaruhi oleh perubahan dalam faktor fisika-kimiawi (suhu, pH, Kadar garam) dan ciri-ciri fisiologi makhluk hidup yang bersangkutan. Perilaku logam di perairan alamiah sangat dipengaruhi oleh interaksi antara fase-fase cair dan padat, khususnya air dan sedimen. Ion-ion dan senyawa logam yang terurai secara cepat hilang dari larutan pada saat berhubungan dengan permukaan materi partikulat melalui beberapa jenis fenomena ikatan permukaan yang berbeda (Connell dan Miller,1995).
Pertumbuhan Tanamanan
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan E.crssipes diantaranya adalah cahaya matahari, suhu, pH air, dan unsur hara (Widyanto, 1995). Connell dan Miller (1995) juga menyatakan bahwa air juga mempunyai pengaruh kuat terhadap pertumbuhan tanaman air. Berdasarkan pengamatan didapatkan bahwa cahaya matahari yang diperoleh masing-masing ulangan berbeda-beda intensitasnya sehingga suhu airnya rata-rata berkisar antara 29,1 – 29,5
0
C dan suhu udaranya berkisar antara 29,8 – 30,8 0 C.
kisaran suhu dan pH selama penelitian teermasuk ideal bagi pertumbuhan E.crssipes, sesuai dengan pernyataan Chotib (2002) bahwa suhu ideal untuk pertumbuhan E.crssipes berkisar antara 28 – 30
0
C dengan derajat keasaman (pH) antara 4 – 12. Namun apabila dilihat lebih teliti memang suhu rata-ratanya agak sedikit diatas suhu idealnya. Selain itu Mercado (1979) menyatakan bahwa pertumbuhan E.crssipes maksimal berlangsung pada pH 7. Secara keseluruhan terlihat bahwa suhu dan pH berpengaruh pada pertumbuhan dalam hal ini diduga yang menyebabkan E.crssipes tidak tumbuh dengan normal adalah faktor internal tanaman, unsur hara, dan kandungan logam berat yang berada pada media.
Seperti halnya E.crssipes, pertumbuhan P.stratiotes dipengaruhi unsur hara. Unsur hara yang terkandung didalamm ketiga ulangan diduga relatif sama karena media yang digunakan sama, sedangkan untuk ketiga faktor lain dipastikan berbeda. Suhu air yang juga berpengaruh terhadap pertumbuhan berkisar antara 29,6 – 29,9 0 C dan suhu udaranya berkisar 29,8 -32,0 0 C. Buangam (1975) menyatakan bahwa P.stratiotes dapat tumbuh dengan baik pada pH 6 -7, ini berarti pH pada perlakuan P.stratiotes termasuk ideal, karena pH rata-ratanya
Prosiding Seminar Nasional Kimia 2011
Kejadian ini diduga diakibatkan oleh tiga hal, yaitu umur P.stratiotes yang bersangkutan (regenerasi), keterbatasan ruang tumbuh, dan oleh pengaruh kandungan logam berat. Umur P.stratiotes sebagai penyebab kematian dapat dianggap wajar sebagai proses regenerasi, sedangkan keterbatasan ruang tumbuh terjadi karena pertumbuhan tanaman yang memenuhi ruang pada wadah perlakuan sehingga terjadi persaingan untuk memperebutkan ruang tumbuh, dan terakhir pengaruh logam berat dapat menyebabkan kematian karena logam berat mempengaruhi proses yang terjadi dalam tubuh tanaman.
Pengelolaan E.crssipes danP.stratiotes
Apabila E.crssipes dan P.stratiotes ingin dimanfaatkan sebagai Biofilter logam berat dalam kegiatan budidaya perairan, dibutuhkan pengelolaan yang baik, karena apabila tidak maka kedua tanaman tersebut dapat merugikan seperti sifat aslinya yang memang merupakan gulma air. Berdasarkan hasil yang di dapatkan, 1 gram berat basah E.crssipes dapat mengurangi Pb dan Hg sebanyak 0,7333 µg dan 5,4467 µg selama satu bulan, atau setara dengan 0,0244 µg/hari, sedangkan 1gram berat basah P.stratiotes dapat mengurangi Pb dan Hg sebanyak 1,47 µg dan 5,5133 µg selama satu bulan, atau setara dengan 0,049 µg/hari dan 0,1838 µg/hari. Dengan tingkat pertumbuhan E.crssipes dan P.stratiotes yang mencapai 7,41 g/hari dan 6,71 g/hari serta dapat menggandakan dirinya setelah 27,7 dan 10,78 hari maka dibutuhkan pengelolaan agar tanaman tersebut dapat dimanfaatkan secara baik.
Pemanfaatan E.crssipes dan P.stratiotes untuk mengurangi kandungan Pb, Hg dan pencemar lain dalam skala besar dapat dilakukan dengan menggunakan kolam-kolam pengelolaan limbah yang ditanami kedua tanaman.
Kolam-kolam tersebut berfungsi sebagai tempat penyerapan maupun pengurangan kandungan logam dan pencemar lain oleh kedua tanaman. Ukuran kolam yang digunakan disesuaikan dengan limbah atau air yang akan diolah. Misalnya untuk kegiatan yang menghasilkan limbah cair
Prosiding Seminar Nasional Kimia 2011
Pengelolaan lain yang dapat dilakukan adalah memanfaatkan biomassa tanaman yang telah dipanen, dapat dimanfaatkan untuk berbagai hal seperti pakan ternak, pupuk, media budidaya jamur, bahan kerajinan, bahan pembuat kertas dan karton, maupun bahan baku pembuatan biogas (Sastrapraja dan Bimantoro, 1981;Buchori, 1998). Namun karena dalam kasus ini biomassa tanaman mengandung logam berat maka pemanfaatan lanjutan yang mungkin dilakukan adalah sebagi bahan kerajinan, bahan pembuat kertas dan karton, serta bahan baku pembuatan biogas.
Apabila biomassa tanaman hasil panenan dari pengelolaan limbah dapat di manfaatkan, maka selain dapat mengurangi pencemaran dengan biaya rendah, kedua tanaman dapat memberikan hasil sampingan melalui manfaat yang diperoleh dari pemanfaatan biomassa tanaman tersebut. Jika hal ini dapat diterapkan pada kawasan budidaya perikanan, berarti akan menunjang keberhasilan budidaya perikanan.