EVALUASI TINGKAT KONTAMINASI Cu, Zn, Pb DAN Cd
PADA LAHAN SAWAH DI KOTA TANGERANG
PROVINSI BANTEN
ANDIN SETYANINGRUM
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Evaluasi Tingkat Kontaminasi Cu, Zn, Pb dan Cd pada Lahan Sawah di Kota Tangerang Provinsi Banten adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun yang tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Agustus 2011
ABSTRACT
ANDIN SETYANINGRUM. Evaluation of Cu, Zn, Pb and Cd Contamination in Agricultural Land at Tangerang, Province of Banten. Under direction of SYAIFUL ANWAR and ISKANDAR.
Tangerang is one of the Indonesia's capitol buffer which can be categorized as an industrial city. The existence of industries has positive impacts for the regional economy, but also has negative impacts on the environment quality, such as an increase of heavy metals concentration in agricultural soils. This study was aimed to evaluate the levels of concentration and contamination/pollution status of Cu, Zn, Pb, and Cd in agricultural soils in Tangerang, in order to obtain an overview of the quality of the agricultural land in Tangerang. Soil and rice grain
sampling was conducted in 13 villages. The parameters analyzed were soil texture, pH, organic C, CEC and total Cu, Zn, Pb, and Cd concentrations in soil
and rice grain. Based on the physical and chemical properties, the soil has a texture of clay and silty clay loam, with pH of 4.7-6.4, organic C of 0.51-1.98 % and CEC of 8.67-26.62 cmol(+)/kg. Agricultural soils in Tangerang contained total Cu in the range of 23.9 to 44.7 mg/kg, total Zn 38.0-117.0 mg/kg, total Pb 12.8-90.6 mg/kg and total Cd 0.1-0.3 mg/kg. The rice grains sampled from the paddy fields of the corresponding area already contained Cu 2.28-10.00 mg/kg, Zn 18.15-75.00 mg/kg, Pb 0.11-7.68 mg/kg and Cd 0.01-0.10 mg/kg. Based on the value of contamination/pollution index the agricultural soils in Tangerang has been contaminated by heavy metals Cu, Zn, Pb and Cd at slight to very severe contamination levels.
RINGKASAN
ANDIN SETYANINGRUM. Evaluasi Tingkat Kontaminasi Cu, Zn, Pb dan Cd pada Lahan Sawah di Kota Tangerang Provinsi Banten. Dibimbing oleh SYAIFUL ANWAR dan ISKANDAR.
Kota Tangerang merupakan salah satu daerah penyangga Ibukota negara Indonesia yang dapat dikategorikan sebagai kota industri. Keberadaan industri selain berdampak positif bagi perekonomian daerah, juga dapat berdampak negatif bagi kualitas lingkungan. Berdampak positif karena dapat menyediakan lapangan pekerjaan dan meningkatkan pendapatan daerah. Berdampak negatif karena limbah industri dapat mencemari lingkungan, antara lain tanah pertanian yang berada di sekitarnya.
Penelitian ini bertujuan mengukur konsentrasi dan tingkat kontaminasi logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd pada tanah dan serapannya pada beras serta
mendapatkan gambaran mengenai kualitas tanah pertanian di sekitar Kota Tangerang, sehingga dapat digunakan sebagai dasar penyusunan rekomendasi pengelolaan lahan pertanian berkaitan dengan pencemaran logam berat.
Penelitian ini dimulai dengan inventarisasi lahan-lahan sawah di Kota Tangerang, kemudian dilakukan pengambilan contoh tanah dan beras di 13 kelurahan yang masih memiliki potensi budidaya padi sawah. Analisis tekstur, pH, C-organik dan KTK tanah, serta konsentrasi total logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd dalam tanah dan beras (metode destruksi basah dengan HNO3 dan HClO4
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Kota Tangerang masih memiliki lahan pertanian yang berpotensi memproduksi padi sawah seluas 1.101 ha, dengan dominasi tanah bertekstur liat dan lempung liat berdebu. Berdasarkan kriteria Pusat Penelitian Tanah (1983), tanah sawah di Kota Tangerang dikategorikan bereaksi masam sampai agak masam (pH 4,7-6,4), berkadar C-organik sangat
rendah sampai rendah (0,51-1,98 %) dengan KTK rendah sampai tinggi (8,67-26,62 cmol(+)
Konsentrasi total logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd dalam tanah di lokasi penelitian masih di bawah batas normal, dengan kisaran Cu 23,9-44,7 mg/kg (terkontaminasi berat sampai sangat berat), Zn 38,0-117,0 mg/kg (terkontaminasi ringan sampai sedang), Pb 12,8-90,6 mg/kg (terkontaminasi ringan sampai sangat berat) dan Cd 0,1-0,3 mg/kg (terkontaminasi ringan sampai sedang).
/kg).
Konsentrasi total logam berat dalam tanah tidak berkorelasi nyata dengan serapan logam berat dalam beras, kecuali pada Pb. Pada beras terdeteksi kadar total Cu 2,28-10,00 mg/kg, total Zn 18,15-75,00 mg/kg, total Pb 0,11-7,68 mg/kg dan total Cd 0,01-0,10 mg/kg. Batas maksimum konsentrasi Cu dan Zn dalam beras/tepung adalah 10 mg/kg dan 40 mg/kg (Keputusan Dirjen POM No. 03725/B/SK/VII/1989), sedangkan Pb dan Cd dalam serealia/produk serealia adalah 0,3 mg/kg dan 0,1 mg/kg (Peraturan Kepala BPOM No. HK.00.06.1.52.4011). Dengan demikian beras di wilayah penelitian mengandung logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd melebihi batas maksimum yang diperbolehkan.
Untuk mengurangi dampak lanjutan kontaminasi logam berat di lokasi penelitian, maka perlu upaya mengurangi ketersediaan logam berat bagi tanaman. Penambahan bahan amelioran yang dapat menurunkan ketersediaan logam berat, misalnya bahan organik, perlu dilakukan sehingga logam menjadi tidak dapat diserap oleh tanaman.
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2011
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar bagi IPB.
EVALUASI TINGKAT KONTAMINASI Cu, Zn, Pb DAN Cd
PADA LAHAN SAWAH DI KOTA TANGERANG
PROVINSI BANTEN
ANDIN SETYANINGRUM
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Tesis : Evaluasi Tingkat Kontaminasi Cu, Zn, Pb dan Cd pada Lahan Sawah di Kota Tangerang Provinsi Banten
Nama : Andin Setyaningrum
NIM : P052070251
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc Ketua
Dr. Ir. Iskandar Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr
PRAKATA
Puji syukur Alhamdulillah dipanjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan Judul “Evaluasi Tingkat Kontaminasi Cu, Zn, Pb dan Cd pada Lahan Sawah di Kota Tangerang Provinsi Banten”. Penyusunan tesis ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Tesis ini diharapkan memberikan manfaat sebagai masukan dan pertimbangan bagi Pemerintah Kota Tangerang dalam rangka pengelolaan sumberdaya lahan pertanian yang ramah lingkungan. Dalam penyusunan tesis ini, penulis memperoleh bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini dengan ketulusan dan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada personal di bawah ini:
1. Bapak Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc dan Dr. Ir. Iskandar selaku pembimbing atas bimbingan dan pengarahannya.
2. Bapak Dr. Ir. Untung Sudadi, M.Sc selaku penguji tamu atas sarannya.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS selaku Ketua Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan atas dukungannya.
4. Ibu Dr. Ir. Lailan Syaufina, M.Sc selaku Sekretaris Program Magister Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan dan sebagai penguji tamu atas saran dan dukungannya.
5. Papa dan Mama tercinta atas doa dan dukungannya selalu sehingga dapat mengantarkan penulis ke akhir masa kuliah.
6. Suamiku Novie Fajar Ismanto atas doa, dukungan dan perhatiannya yang besar selama ini.
7. Kakakku Adityo Wahyu Setiawan dan keluarga atas doa dan dukungannya. 8. Ibu Rita Hayati, Azhari Syarief, Zulfikar, M. Firstfundy, dan Aan Mursalin
9. Dosen pengajar dan staf Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan atas ilmu yang diberikan selama perkuliahan dan dukungannya hingga penulis menyelesaikan studi.
10. Rekan-rekan PSL program magister dan doktor angkatan 2007 atas dukungannya.
11. Semua pihak yang telah memberikan bantuannya, baik langsung maupun tidak langsung.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2011
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Semarang pada tanggal 28 September 1983 dari ayah H. Hari Sumarno dan ibu Hj. Susbandiyah, AMd. Penulis merupakan putri kedua dari dua bersaudara.
Tahun 2001 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Semarang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih, Departemen Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian.
Pada tahun 2006 penulis pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Penyimpanan Benih. Pada tahun 2007 penulis melanjutkan studi pascasarjana di
DAFTAR ISI
IV. KONDISI UMUM WILAYAH PENELITIAN KOTA TANGERANG .. 23
4.1. Letak Geografis ... 23
4.2. Iklim ... 23
4.3. Jenis Tanah dan Batuan Induk ... 24
4.4. Kualitas Udara ... 25
V. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 29
5.1. Invetarisasi Lahan Sawah di Kota Tangerang ... 29
5.2. Kondisi Sifat Fisik dan Kimia Tanah Lokasi Penelitian ... 30
5.3. Konsentrasi Total Logam Cu, Zn, Pb dan Cd dalam Tanah dan Beras ... 34
5.4. Korelasi antara Konsentrasi Total Logam Berat dalam Tanah dengan Konsentrasi Logam dalam Beras ... 48
5.5. Tingkat Kecemaran Logam Berat ... 49
VI. SIMPULAN DAN SARAN ... 55
5.1. Simpulan ... 55
5.2. Saran ... 55
DAFTAR PUSTAKA ... 57
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Beberapa mineral yang mengandung logam berat ... 7
2. Kandungan logam berat dalam tanah secara alamiah ... 13
3. Titik koordinat lokasi pengambilan contoh ... 20
4. Nilai interpretasi kadar logam berat ... 21
5. Makna nilai indeks c/p ... 22
6. Curah hujan, kelembaban udara dan temperatur di Kota Tangerang ... 24
7. Jenis tanah, tekstur, dan bahan induk di lokasi penelitian ... 25
8. Konsentrasi timbal di udara Kota Tangerang ... 26
9. Luas wilayah dan potensi baku lahan sawah di Kota Tangerang ... 29
10. Tekstur tanah pada lahan sawah di Kota Tangerang ... 31
11. Sifat kimia tanah pada lahan sawah di Kota Tangerang ... 32
12. Konsentrasi total logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd dalam tanah dan beras ... 35
13. Tingkat kontaminasi/pencemaran (indeks c/p) logam berat di Kota Tangerang ... 50
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Diagram alir kerangka pemikiran ... 5
2. Sumber dari logam berat dan perputarannya dalam ekosistem ... 13
3. Peta lokasi penelitian ... 18
4. Konsentrasi total logam Cu dalam tanah dan beras ... 36
5. Konsentrasi total logam Zn dalam tanah dan beras ... 39
6. Konsentrasi total logam Pb dalam tanah dan beras ... 42
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Kriteria penilaian data analisis kimia tanah ... 62 2. Prosedur penetapan unsur logam berat total dalam tanah dengan cara
pengabuan basah denganHNO3 dan HClO4
I. PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Tanah merupakan salah satu unsur alam yang sama pentingnya dengan air dan udara. Tanah adalah suatu benda alami, bagian dari permukaan bumi yang dapat ditumbuhi oleh tumbuh-tumbuhan dan mempunyai sifat-sifat sebagai hasil kerja faktor-faktor iklim dan jasad hidup (organisme) terhadap bahan induk yang dipengaruhi oleh keadaan topografi dalam jangka waktu tertentu (Sitorus, 2008). Tanah, sebagai sumberdaya alam untuk keperluan pertanian, mempunyai dua fungsi utama, yaitu sebagai sumber unsur hara bagi tumbuhan dan sebagai media tempat akar tumbuhan berjangkar dan air tanah tersimpan serta tempat unsur-unsur hara dan air ditambahkan.
Penggunaan sumberdaya alam yang berlebihan seperti pengalihfungsian lahan pertanian menjadi lahan terbangun (pemukiman dan perindustrian) untuk mendukung kebutuhan manusia pada tingkat yang ada sekarang memberikan tekanan yang berlebihan terhadap lingkungan. Salah satu dampak yang terjadi pada lahan pertanian adalah terjadinya kontaminasi tanah. Berbagai kontaminan
yang masuk ke dalam tanah akan mengakibatkan menurunnya fungsi tanah sebagai salah satu penyebab kerusakan tanah atau degradasi tanah. Degradasi tanah akan diikuti dengan penurunan produktivitas lahan. Hal ini dapat menimbulkan permasalahan serius karena dapat merugikan petani serta menghambat usaha peningkatan produksi dan keamanan produk pertanian, yang pada akhirnya dapat mengancam ketahanan dan keamanan pangan nasional.
tersebut yang dikategorikan sebagai logam yang lebih berpotensi beracun bagi manusia yaitu As, Cd, Cu, Pb, Hg, Ni dan Zn.
Keberadaan logam berat dalam tanah dapat terjadi secara alamiah dan/atau secara antropogenik (akibat aktivitas manusia). Namun kenyataannya kandungan logam berat dalam tanah di daerah urban lebih banyak dipengaruhi oleh aktivitas manusia seperti perindustrian, transportasi maupun pertanian. Salah satu daerah yang sangat padat aktivitas pertanian, transportasi dan perindustriannya adalah Kota Tangerang.
Kota Tangerang adalah daerah penyangga Ibukota negara yang dapat dikategorikan sebagai kota industri jika dilihat dari jumlah industri yang ada. Kedekatan dengan Ibukota negara dan kemudahan akses terhadap berbagai prasarana dan sarana transportasi darat, laut dan udara menyebabkan Kota Tangerang memiliki keunggulan komparatif dan kompetitif bagi pelaku industri. Sejak tahun 2000 hingga 2008 terjadi peningkatan jumlah industri di kota ini. Pada tahun 2000 industri di Kota Tangerang berjumlah 489 unit dan pada tahun 2008 meningkat menjadi 1619 unit (Dinas Perindagkopar Kota Tangerang, 2008).
Peningkatan jumlah industri menyebabkan lahan pertanian di Kota Tangerang semakin berkurang luasannya. Berdasarkan data dari Dinas Pertanian Kota Tangerang (2008), total potensi lahan baku pertanian pada tahun 2007 di kota Tangerang hanya tersisa 14.209,90 ha lahan kering dan 1.282 ha lahan sawah.
Lahan pertanian di Kota Tangerang yang masih memiliki potensi produksi tersebar di bagian utara dan sebagian barat kota. Namun keberadaannya pun dikelilingi banyak pabrik/industri, baik industri kecil, industri menengah maupun industri besar. Sebagian industri tersebut masih membuang limbahnya ke sungai. Hal ini mengakibatkan sungai Cisadane berstatus tercemar berat baik karena limbah organik maupun limbah inorganik/B3 (BPLHD Jawa Barat, 2009a). Padahal sebagaimana diketahui Sungai Cisadane yang merupakan sungai terbesar yang melintasi Kota Tangerang ini masih digunakan sebagai sumber air irigasi bagi sebagian besar lahan pertanian.
Limbah industri yang dibuang ke Sungai Cisadane dapat mencemari lahan pertanian di Kota Tangerang. Selain itu, emisi logam berat sebagai efek samping proses produksi sebagian besar industri dan emisi kendaraan bermotor juga memberikan kontribusi terhadap pencemaran tanah pada lahan pertanian di Kota Tangerang. Begitu pula dengan penggunaan bahan agrokimia (pupuk dan pestisida) yang tidak efektif dalam praktik pertanian juga menjadi salah satu penyumbang logam berat dalam lahan pertanian. Pupuk fosfat, pupuk kandang, kapur dan kompos dapat mengandung logam berat seperti Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Zn (Alloway, 1995). Walaupun kadar dalam pupuk masih di bawah kisaran nonpolutif namun penggunaan pupuk yang terus-menerus dan dalam jangka waktu lama dapat meningkatkan kadar logam berat dalam tanah. Lahan budidaya sawi putih di sentra produksi hortikultura Lembang Jawa Barat terbukti mengandung
logam Cd 1,12 - 3,40 mg/kg akibat pemupukan fosfat yang mengandung Cd (Andayasari, 2009).
Logam berat yang masuk dan terakumulasi dalam tanah-tanah pertanian dapat diserap oleh tanaman melalui akar dan ditranslokasikan ke bagian lain. Pada akhirnya logam tersebut akan dapat masuk ke jaringan tubuh hewan maupun manusia yang mengkonsumsi produk pertanian tersebut.
ini perlu dilakukan dalam rangka pengelolaan lahan sehingga pemanfaatannya dapat berkesinambungan.
1.2.Kerangka Pemikiran
Secara alamiah kandungan logam berat dalam tanah bervariasi tergantung bahan induknya. Keberadaan logam berat dalam tanah yang rendah konsentrasinya tidak akan membahayakan bagi lingkungan. Namun kegiatan manusia seperti pertambangan, industri, transportasi, rumah tangga bahkan aktivitas pertanian dapat mengakibatkan kadar logam berat dalam tanah meningkat dan apabila melebihi kadar normalnya dapat menimbulkan toksisitas bagi makhluk hidup.
Limbah industri yang mengandung logam berat berasal dari pabrik kimia, listrik dan elektrokimia, logam dan penyepuhan elektro (electroplating), penyamakan kulit, metalurgi, cat dan bahan pewarna. Limbah industri ini dapat berupa limbah cair, padat maupun gas. Selain limbah industri, emisi kendaraan bermotor dan limbah padat dari permukiman juga memberikan kontribusi yang berarti dalam meningkatkan konsentrasi logam berat dalam tanah. Bahkan kegiatan pertanian seperti pemberian pupuk dan pestisida secara terus-menerus pun dapat meningkatkan konsentrasi logam berat dalam tanah.
Logam-logam yang terekspos ke udara dan air akhirnya akan masuk ke dalam tanah. Apabila terakumulasi dalam tanah pertanian dan ketika tanah
Gambar 1. Diagram alir kerangka pemikiran
1.3.Perumusan Masalah
Bertitik tolak dari latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan bahwa keberadaan industri di Kota Tangerang diduga menyebabkan pencemaran logam berat pada tanah pertanian. Sumber pencemar logam berat ini dapat berasal dari kegiatan industri, emisi kendaraan bermotor, kegiatan pertanian yang menggunakan pupuk dan pestisida berlebihan maupun aktivitas manusia lainnya.
Dengan adanya logam berat dalam bentuk ion atau terlarut akan mudah terserap pada jaringan tanaman, dan bila tanaman yang menyerapnya adalah tanaman pangan seperti padi maka pencemaran logam berat akan lebih berbahaya
INDUSTRI TRANSPORTASI RUMAH TANGGA PERTANIAN
LIMBAH LOGAM BERAT
CAIR GAS PADAT
LAHAN PERTANIAN air irigasi
SUNGAI UDARA TANAH
STATUS
LINGKUNGAN
A A EVALUASI
(logam berat)
DAMPAK (-)
bagi kehidupan. Selain itu kualitas tanah akan menurun sehingga akan menurunkan produktivitas tanaman.
Kualitas tanah dalam kaitannya dengan pencemaran logam berat pada tanah pertanian di sekitar Kota Tangerang belum diketahui secara detail. Hal ini perlu dikaji untuk memperoleh gambaran yang menyeluruh mengenai kualitas tanah terutama dari segi pencemaran logam berat Cu, Zn, Pb, dan Cd.
1.4.Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengukur konsentrasi dan tingkat kontaminasi logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd pada tanah dan beras serta mendapatkan gambaran mengenai kualitas tanah sawah di sekitar Kota Tangerang, sehingga dapat digunakan sebagai dasar penyusunan rekomendasi pengelolaan lahan sawah berkaitan dengan pencemaran logam berat.
1.5.Manfaat Penelitian
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Logam Berat
Trace element didefinisikan sebagai unsur yang keberadaannya di alam sangat sedikit, yang bila terdapat dalam konsentrasi yang lebih tinggi dari konsentrasi normal memiliki potensi mengganggu atau beracun pada makhluk hidup (Adriano, 1986 dalam Notodarmojo, 2005). Contoh dari trace element yang mempunyai potensi toksik bagi tumbuhan atau makhluk hidup lainnya adalah logam berat seperti Cd, Ni, Pb, Zn, dan Cu.
Istilah logam berat menunjuk pada unsur logam yang mempunyai berat jenis lebih besar dari 5 g/cm3
Secara alamiah logam berat dikandung oleh berbagai mineral dalam berbagai batuan penyusun kerak bumi. Mineral tersebut umumnya adalah mineral kelam yang banyak ditemukan pada batuan basa atau ultra basa. Berbagai mineral yang mengandung logam berat tersebut disajikan pada Tabel 1.
(Pierzynski et al., 2005). Namun pada kenyataannya dalam pengertian logam berat ini, dimasukkan pula unsur-unsur metaloid yang mempunyai sifat berbahaya seperti logam berat sehingga jumlah seluruhnya
mencapai lebih kurang 40 jenis. Logam berat menjadi perhatian karena sifat racun (toksisitas) yang dimilikinya (Notodarmojo, 2005).
Tabel 1. Beberapa mineral yang mengandung logam berat
Nama Mineral Unsur Utama Unsur Minor
Olivin Mg, Fe, Si Ni, Co, Mn, Li, Zn, Cu, Mo
2.2. Karakteristik Tembaga (Cu)
Tembaga merupakan salah satu logam berat yang banyak pemanfaatannya. Hal ini berkaitan dengan sifat tembaga yang siap pakai, tahan karat, konduktor listrik yang bagus dan tidak magnetik. Tembaga banyak terdapat sebagai sulfida, oksida atau karbonat, seperti bijih tembaga pirit, kalkopirit (CuFeS), kuprit (Cu2O) dan malasit (Cu2CO3(OH)2
Tembaga merupakan unsur logam esensial untuk tanaman dan hewan. Unsur ini diperlukan pada berbagai sistem enzim. Oleh karena itu harus selalu ada pada makanan. Namun, tetap harus diperhatikan agar Cu yang masuk dalam jaringan kadarnya tidak kurang dan juga tidak berlebih (Saeni, 1997). Kadar normal Cu dalam jaringan tanaman berkisar 5-20 ppm (Sitorus, 2008).
).
Tembaga banyak dipergunakan pada industri metalurgi, tekstil, elektronika, dan sebagai cat anti karat (Effendi, 2000). Dalam bidang pertanian, garam tembaga (tembaga sulfat/CuSO4
Logam Cu merupakan logam yang juga terlibat dalam proses metabolisme tubuh manusia. Logam ini memegang peranan dalam oksidasi enzim, seperti katalase, peroksidase, cytochrome oksidasi. Kekurangan logam tembaga pada tubuh manusia dapat mengakibatkan hypochromic, mycrocitie serta gejala kekurangan darah. Logam ini dalam konsentrasi rendah tidak membahayakan, bahkan diperlukan tubuh. Tetapi dalam konsentrasi tinggi dapat mengakibatkan
kerusakan pada ginjal (Levander dan Cheng, 1980 dalam Indrawati, 1994).
) digunakan sebagai pembasmi jamur dan siput (Darmono, 1995).
2.3. Karakteristik Seng (Zn)
Seng (Zn) adalah unsur hara mikro esensial bagi manusia, hewan, dan tumbuhan tingkat tinggi. Seng terdapat secara luas, namun sumber utamanya adalah sphalerite, (ZnFe)S yang biasanya terdapat bersama dengan galena (PbS) (Cotton dan Wilkinson, 1989).
organik), liat mineral sekunder dan oksida metalik tidak larut, serta dalam bentuk mineral primer (Alloway, 1995). Endapan Zn dapat terbentuk dengan senyawa-senyawa hidroksida, karbonat, fosfat, sulfida, molibdat, dan asam-asam organik yang terdiri dari humat, fulvat, dan ligand organik. Adsorpsi Zn++
Seng sering digunakan dalam pelapisan logam seperti baja dan besi yang merupakan produk antikarat, pembuatan zat warna untuk cat, lampu, gelas, bahan keramik, pestisida dan sebagainya (Darmono, 1995).
yang kuat dalam tanah dapat terjadi dengan adanya bahan organik dan mineral liat, dan hal ini berhubungan dengan kapasitas tukar kation tanah dan keasaman tanah (Warneke dan Barber, 1973).
Untuk pertumbuhan tanaman, pada umumnya tanaman membutuhkan unsur Zn hanya dalam jumlah sedikit. Kadar normal Zn dalam tanaman berkisar 25-150 ppm (Sitorus, 2008). Seng diserap tanaman dalam bentuk Zn2+ tetapi dapat juga diserap dalam bentuk molekuler garam kompleks organik seperti EDTA. Kekurangan atau kelebihan unsur Zn pada lahan pertanian diperlihatkan pada kandungannya pada jaringan tanaman, khususnya pada tanaman semusim. Kelebihan logam Zn dalam tubuh manusia akan mengakibatkan timbulnya rasa nyeri pada dada, pneumonitis dan paru-paru (Levander dan Cheng, 1980 dalam Sule, 1994). Pengaruh yang ditimbulkan logam ini dapat bersifat permanen.
2.4. Karakteristik Timbal (Pb)
Timbal (Pb) adalah sejenis logam yang lunak dan berwarna coklat kehitaman, serta mudah dimurnikan. Dalam pertambangan, logam ini berbentuk sulfida logam (PbS) yang sering disebut galena (Darmono, 1995).
Menurut Soepardi (1983), Pb dalam tanah sebagian besar tidak tersedia bagi tanaman, dan seperti halnya dengan kation logam beracun lain Pb sangat tidak larut dalam tanah terutama bila tanah tidak terlalu masam. Sebagian besar Pb ditemukan pada lapisan permukaan, suatu petunjuk bahwa hampir tidak ada pergerakan ke bawah. Pengapuran akan mengurangi ketersediaan unsur ini dan penyerapannya oleh tanaman.
terkandung 1,9 mg Pb/kg, pada andesit 8,3 mg/kg dan pada granit (batuan asam) 22,7 mg/kg batuan. Ada kecenderungan bahwa kandungan Pb meningkat dengan meningkatnya kandungan silika batuan (Nriagu, 1978 dalam Lahuddin, 2007). Logam ini tidak terdapat secara murni, tetapi berkombinasi dengan unsur lain sebagai garam. Pada umumnya logam ini berasosiasi dengan logam-logam seperti seng, besi, kadmium, dan perak dan logam ini umumnya berasal dari berbagai limbah industri, diantaranya baterai, pewarna cat, lampu, dan aditif bahan bakar petrolium.
Pb tersedia bagi tanaman melalui tanah dan sumber-sumber aerosol (udara). Serapannya oleh tanaman sangat rendah, kecuali pada tanah dengan kapasitas tukar kation, pH, kadar bahan organik dan kadar P rendah (Lepp, 1981). Serapan Pb oleh tanaman jarang pula sampai menimbulkan gejala toksisitas pada tanaman, kecuali bila kandungan Pb dalam media perakaran sangat tinggi, karena sebagian besar Pb yang diserap diakumulasikan pada akar secara cepat.
Timbal banyak digunakan dalam industri baterai (Eckenfelder, 1989). Elektroda dari aki (baterai) biasanya mengandung 93% Pb dan 7 % Sb (antimoni). Pb sangat baik untuk merangsang arus listrik sebagai katoda PbO2
Pb murni biasanya digunakan untuk melapisi logam lain agar tidak mudah berkarat, misalnya pipa-pipa air atau kabel-kabel listrik bawah tanah. Senyawa Pb
juga digunakan untuk campuran pembuatan cat sebagai bahan pewarna, seperti Pb putih atau Pb(OH)
dan Pb logam (Darmono, 1995). Logam Pb juga digunakan dalam pembuatan tinta, sekering, amunisi, dan kabel.
22PbCO3 dan Pb merah atau Pb3O4
Tingkat toksisitas timbal lebih rendah daripada kadmium (Cd), merkuri (Hg) dan tembaga (Cu), akan tetapi lebih toksik daripada kromium (Cr), mangan (Mn), barium (Ba), zinc (Zn) dan besi (Fe). Keracunan timbal (plumbism) dalam dosis rendah namun berlangsung terus-menerus dapat menyebabkan neurotoksik (racun saraf) dan tingkah laku (Darmono, 1995).
2.5. Karakteristik Kadmium (Cd)
Kadmium merupakan logam lunak berbentuk kristal dan berwarna putih keperakan. Kadmium (Cd) bersama-sama dengan Hg, Pb dan V adalah logam yang hingga saat ini belum diketahui dengan jelas perannya bagi tumbuhan dan makhluk hidup lainnya. Kadmium bersifat tidak larut dalam air. Pada kerak bumi kadar kadmium sekitar 0,2 mg/kg (Moore, 1991). Kadmium karbonat dan kadmium hidroksida memiliki sifat kelarutan yang terbatas. Garam-garam kadmium (klorida, nitrat, dan sulfat) dapat berupa senyawa kompleks organik dan inorganik atau terserap ke dalam bahan-bahan tersuspensi dan sedimen dasar. Pada pH yang tinggi kadmium mengalami presipitasi/pengendapan.
Kadmium biasanya selalu bercampur dengan logam lain, terutama dalam pertambangan seng (Zn) dan timah hitam yang selalu ditemukan kadmium dengan kadar 0,2-0,4% (Darmono, 1995). Kadmium bersifat tahan panas sehingga sangat baik untuk campuran pembuatan bahan-bahan keramik, enamel dan plastik. Kadmium juga sangat tahan terhadap korosi sehingga sangat bagus untuk melapisi pelat besi dan baja. Kadmium banyak dipakai pada industri metalurgi, pelapisan logam, pigmen, baterai, peralatan elektronik, pelumas, peralatan fotografi, gelas, keramik, tekstil dan plastik (Eckenfelder, 1989).
Toksisitas kadmium dipengaruhi oleh pH dan kesadahan. Keberadaan seng dan timbal dapat meningkatkan toksisitas kadmium. Sumber alami kadmium adalah greenockite (CdS), hawleyite, sphalerite dan otavite (Moore, 1991). Kadmium bersifat kumulatif dan sangat toksik bagi manusia karena dapat mengakibatkan gangguan fungsi ginjal dan paru-paru, meningkatkan tekanan darah, dan mengakibatkan mandul pada pria dewasa. Selain itu keracunan Cd juga dapat mengakibatkan kehilangan sel darah merah dan kerapuhan tulang. Kasus keracunan kadmium yang terkenal adalah timbulnya penyakit ‘Itai-itai’ di Jepang dengan gejala sakit pada tulang dan keroposnya tulang.
2.6. Perilaku Logam Berat dalam Tanah
lainnya di dalam tanah. Soepardi (1983) menyatakan bahwa pH tanah mempengaruhi serapan unsur hara dan pertumbuhan tanaman melalui pengaruh langsungnya terhadap tersedianya unsur hara dan adanya unsur-unsur beracun. Dalam keadaan masam kation logam sangat larut dan tersedia bagi tanaman. Kation logam berat lebih mudah bergerak dalam kondisi masam (Alloway, 1995).
Bahan organik dapat mengurangi pengaruh buruk yang mungkin ditimbulkan oleh logam berat dan mempertahankan tanaman dalam keadaan normal. Bahan organik dapat membentuk senyawa komplek dengan logam berat yang disebut komplek organik logam. Pembentukan komplek organik logam dapat menurunkan kelarutan logam-logam berat (Stevenson, 1994).
Adanya bahan organik akan menyebabkan terjadinya kelat dengan kation-kation logam. Senyawa-senyawa humat efektif dalam mengikat unsur logam (Fe, Cu, Zn dan Mn). Dalam tanah masam, unsur logam tersebut terdapat dalam konsentrasi yang tinggi dan menyebabkan masalah keracunan pada tanaman. Pemberian humus pada tanah masam akan membuat sebagian unsur logam terambil dari larutan melalui pembentukan kompleks dengan senyawa-senyawa humat.
Logam berat dalam tanah dapat berada dalam bentuk ion atau berikatan dengan mineral maupun bahan organik tanah. Dalam larutan tanah, kebanyakan logam berat (kecuali As, Sb, Sn, Mo dan V) merupakan kation-kation sehingga dijerap oleh muatan negatif permukaan koloid tanah (Alloway, 1995).
Peningkatan muatan negatif liat akan mampu meningkatkan kapasitas jerapan kation dalam jumlah yang lebih banyak. Proses pengendapan ion-ion logam dalam larutan tanah menjadi bentuk tak tersedia akan mengurangi pengaruh logam berat terhadap pertumbuhan tanaman. Mobilitas dan ketersediaan logam berat tergantung pada cara dan kekuatan fiksasi logam berat oleh komponen tanah khususnya oleh fraksi liat (Czurda et al., 1996 dalam Rahmawati, 2006).
2.7. Pencemaran Logam Berat di Tanah
tanah. Terlepas dari mana sumbernya, unsur beracun ini dapat mencapai tanah, sehingga menjadi bagian dari lingkar hidup tanah – tumbuhan – hewan – manusia (Gambar 2).
Sumber: Soepardi (1983)
Gambar 2. Sumber dari logam berat dan perputarannya dalam ekosistem
Pada umumnya kandungan logam berat secara alamiah sangat rendah di dalam tanah, kecuali tanah tersebut merupakan daerah pertambangan atau tanah tersebut sudah tercemar (Darmono, 1995). Kandungan logam berat dalam tanah secara alamiah dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Kandungan logam berat dalam tanah secara alamiah
Logam Kisaran Rataan
---µg/g---
Sumber: Peterson dan Alloway (1979) dalam Darmono (1995)
ton dengan kecenderungan terus meningkat (Nriagu, 1984 dalam Notodarmojo, 2005). Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam tanah melalui pupuk, pestisida, emisi kendaraan bermotor, dan industri.
Adapun bentuk logam berat dalam tanah dapat bermacam-macam. Menurut Verloo (1993) keseluruhan logam berat yang ada dalam tanah dapat dipilahkan menjadi berbagai fraksi atau bentuk, yaitu:
(1) larut air, berada dalam larutan tanah;
(2) tertukarkan, terikat pada tapak-tapak jerapan (adsorption sites) pada koloid tanah dan dapat dibebaskan oleh reaksi pertukaran ion;
(3) terikat secara organik, berasosiasi dengan senyawa humus yang tidak terlarutkan;
(4) terjerat (occluded) di dalam oksida besi dan mangan;
(5) senyawa-senyawa tertentu, seperti karbonat, fosfat, dan sulfida; (6) terjerat secara struktural di dalam mineral silikat atau mineral primer.
Beberapa penelitian mengenai pencemaran logam berat dalam tanah pertanian telah dilakukan. Rahmawati (2006) menyatakan bahwa kadar total logam berat dalam tanah pertanian di sekitar kawasan industri Cikarang Kabupaten Bekasi berada di atas kisaran kadar normal (Pb sebesar 28,84-150 mg/kg, Zn sebesar 645,69-1293,65 mg/kg, Cd sebesar 1,05-31,70 mg/kg, Cu sebesar 17,44-90,61 mg/kg, Co sebesar 4,27-61,77 mg/kg dan Ni sebesar 4,70-23,40 mg/kg).
Hal yang sama juga terjadi pada lahan sawah di sepanjang sub-DAS Serang, Kudus yang mendapatkan pengairan dari sungai yang tercemar limbah pabrik kertas (Sutrisno dan Mulyadi, 2008). Hasil analisis contoh tanahnya mengandung logam berat Cu, Pb dan Cd berturut-turut sebesar 46-94 mg/kg, 17-24 mg/kg dan 0,2-0,4 mg/kg, sedangkan pada gabahnya mengandung Cu 2,25-5 mg/kg, Pb 0-0,59 mg/kg dan Cd 0,01-0,11 mg/kg.
logam Pb sebesar 0,44-3,69 ppm, Cu 0,01-1,19 ppm, Fe 2,51-43,56 ppm dan Hg 13,70-251,30 ppb.
III. METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
Pengambilan contoh dilakukan pada lahan sawah yang tersebar di sekitar Kota Tangerang (Gambar 3). Analisis fisika dan kimia tanah serta logam berat dalam tanah dan beras dilakukan di Laboratorium Tanah, Balai Penelitian Tanah. Analisis konsentrasi logam berat dalam air dan sedimen dilakukan di Laboratorium Pengujian Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fateta IPB. Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari sampai dengan Juli 2010.
3.2. Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh tanah sawah dan beras yang diduga terkontaminasi logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd yang diambil dari 13 titik lokasi lahan sawah di Kota Tangerang, air dan sedimen yang diambil dari 4 titik lokasi saluran irigasi, dan bahan-bahan kimia untuk analisis fisika dan kimia tanah serta logam berat.
Peralatan yang digunakan dalam pengambilan contoh tanah adalah peta
topografi kota Tangerang, GPS, pH meter, AAS (Atomic Absorption Spectrofotometer), alat-alat penunjang persiapan sampel tanah (kantong plastik, oven pengering yang dilengkapi dengan penghisap udara, alat tumbuk tanah, ayakan 2 mm dan 5 mm, label), alat-alat penunjang proses analisis logam berat (timbangan analitik, tabung Digestion/ Kjeldahl, Block Digestion, labu ukur, corong gelas, kertas saring) serta alat tulis.
3.3. Rancangan Penelitian
Gambar 3. Peta lokasi penelitian.
Bandara Int. Soekarno - Hatta
Situ Cipondoh
Jalan Tol Bandara
3.3.1. Metode Pengumpulan Data
Pengambilan contoh tanah diawali dengan menentukan lokasi pengambilan contoh tanah secara purposive sampling dengan kriteria dekat dengan industri dan akses jalan. Berdasarkan kriteria tersebut dilakukan pengambilan contoh tanah dari 13 titik lokasi lahan sawah di Kota Tangerang (lihat Tabel 3). Contoh tanah yang dianalisis diambil pada bagian permukaan tanah dengan kedalaman 0-20 cm secara komposit (pada setiap lokasi pengambilan sampel dilakukan pengambilan tanah dari 5 titik kemudian diaduk rata dan diambil 0,5 kg tanah) dan dimasukkan dalam kantong plastik serta diberi label. Contoh-contoh tanah tersebut kemudian dianalisis di laboratorium yaitu meliputi tekstur tanah (Pipet), pH H2O, C-Organik
(Walkey dan Black), kapasitas tukar kation (N NH4OAc pH 7,0) dan konsentrasi
total logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd (metode destruksi basah dengan HNO3 dan
HClO4). Metode analisis total logam berat dalam tanah dengan metode destruksi
basah dengan HNO3 dan HClO4
Pengambilan contoh air dan sedimen dilakukan di 4 titik sampling untuk mengetahui pH dan konsentrasi logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd. Titik koordinat lokasi pengambilan contoh air dan sedimen dapat dilihat pada Tabel 3. Data
sosioteknik budidaya diperoleh dengan wawancara langsung secara informal terbuka dengan petani mengenai sejarah lahan, pola tanam, teknik budidaya (pemupukan, pemakaian pestisida, pengairan), jumlah produksi dan gangguan produksi yang pernah dialami.
Tabel 3. Titik koordinat lokasi pengambilan contoh
3.3.2. Metode Analisis Data
Analisis Status Kontaminasi/Pencemaran Logam Berat
Status kontaminasi/pencemaran logam berat dalam tanah diukur berdasarkan nilai indeks c/p (contamination/pollution) menurut prosedur Lacatusu (2000). Istilah kontaminasi tanah merujuk pada kisaran kadar logam berat yang terukur dalam tanah yang belum atau tidak akan segera memberikan pengaruh negatif pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman atau komponen lingkungan lainnya. Sementara itu istilah pencemaran tanah merujuk pada kisaran kadar logam berat yang terukur dalam tanah yang telah menyebabkan pengaruh negatif pada beberapa atau seluruh komponen lingkungan.
Prosedur Lacatusu dimulai dengan penggunaan rumus untuk menetapkan nilai rujukan sebagai dasar perhitungan terjadi-tidaknya kontaminasi/pencemaran logam berat dalam tanah (dinamakan nilai A). Nilai B merupakan nilai yang menunjukkan tingkat kadar logam berat dalam tanah pada kisaran batas maksimum yang diperbolehkan (maximum allowable limit, MAL). Nilai C merupakan tingkat kadar logam berat dalam tanah yang menunjukkan bahwa tindakan pemulihan sudah diperlukan. Nilai ABC untuk logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd prosedur Lacatusu ditunjukkan pada Tabel 4. Nilai indeks c/p pada lokasi penelitian ditetapkan dengan mengukur nisbah antara kadar logam berat yang secara efektif terukur dalam tanah melalui analisis kimia dengan nilai A dari seri nilai ABC. Rumus indeks c/p adalah sebagai berikut:
Tabel 4. Nilai interpretasi kadar logam berat
Logam
Nilai indeks c/p > 1 menunjukkan kisaran terjadinya pencemaran dan nilai indeks c/p < 1 menunjukkan kisaran terjadinya kontaminasi. Kedua kisaran tersebut dibagi lagi ke dalam nilai-nilai interval yang menunjukkan terjadinya kontaminasi atau pencemaran pada tingkat sangat ringan, ringan, sedang, berat, dan sangat berat. Batas nilai untuk tingkatan tersebut disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Makna nilai indeks c/p
Nilai c/p Tingkat Kontaminasi Nilai c/p Tingkat Pencemaran
< 0,1 Sangat Ringan 1,1 – 2,0 Sangat Ringan
0,1 – 0,25 Ringan 2,1 – 4,0 Ringan
0,26 – 0,50 Sedang 4,1 – 8,0 Sedang
0,51 – 0,75 Berat 8,1 – 16,0 Berat
0,76 – 1,00 Sangat Berat > 16,0 Sangat Berat
IV. KONDISI UMUM WILAYAH PENELITIAN
KOTA TANGERANG
4.1. Letak Geografis
Daerah penelitian adalah Kota Tangerang, Provinsi Banten dengan luas wilayah sebesar 183,78 km2
• Sebelah utara berbatasan dengan Kecamatan Teluk Naga dan Kecamatan
Sepatan Kabupaten Tangerang
. Letak Kota Tangerang secara geografis berada antara 6°6’ Lintang Utara sampai 6°13’ Lintang Selatan dan 106°36’ Bujur Timur sampai dengan 106°42’ Bujur Timur. Adapun batas wilayahnya adalah sebagai berikut:
• Sebelah selatan berbatasan dengan Kecamatan Curug, Kecamatan
Serpong, dan Kecamatan Pondok Aren Kota Tangerang Selatan
• Sebelah barat berbatasan dengan Kecamatan Cikupa Kabupaten
Tangerang.
• Sebelah timur berbatasan dengan DKI Jakarta.
Secara administrasi Kota Tangerang terdiri dari 13 kecamatan, yaitu Kecamatan Tangerang, Karawaci, Batuceper, Neglasari, Cipondoh, Pinang, Ciledug, Karang Tengah, Larangan, Jatiuwung, Cibodas, Periuk, dan Kecamatan Benda. Pada umumnya ketinggian tempat di wilayah Kota Tangerang berada pada 10 – 18 m di atas permukaan laut (BPS, 2009).
Berdasarkan hasil pengolahan dan interpretasi terhadap peta digital wilayah Kota Tangerang (Bakosurtanal, 2000), maka pengambilan contoh tanah dan beras dilakukan pada 13 titik yang berada di Kecamatan Batuceper, Benda, Cipondoh, Karang Tengah, Neglasari, Periuk, dan Pinang. Pengambilan contoh tanah dan beras dilakukan pada lahan sawah.
4.2. Iklim
Berdasarkan pengamatan Badan Meteorologi dan Geofisika tahun 2003-2008 diketahui bahwa curah hujan per tahun tertinggi terjadi pada tahun 2007
dan meningkat lagi sampai tahun 2008. Sedangkan rata-rata temperatur udara dari tahun 2003 sampai 2008 cenderung stabil (± 27 °C). Data iklim di Kota Tangerang pada tahun 2003-2008 dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Curah hujan, kelembaban udara dan temperatur di Kota Tangerang
Tahun Banyak Hari
Hujan
Sumber: Badan Meteorologi dan Geofisika (BPS, 2009)
4.3. Jenis Tanah dan Batuan Induk
Kondisi geologi Kota Tangerang berdasarkan interpretasi dari Peta Geologi lembar Jakarta, terbentuk oleh Tuf Banten yang merupakan batuan vulkanik dan aluvial (Suhendar, 2005). Tuf Banten (QTvb) tersusun dari tuf, tuf batuapung dan batupasir tufaan, sedang endapan aluvial (Qa) terdiri dari lempung, lanau, pasir, kerikil, kerakal dan bongkah berada di sepanjang Sungai Cisadane, Kali Angke, Kali Sabi, Kali Ciracab, Situ Cipondoh dan di bagian utara Kota Tangerang. Kipas Aluvial (Qav) yang terdiri dari tuf halus berlapis, tuf pasiran yang berselingan dengan tuf konglomeratan mengisi wilayah bagian utara Kota Tangerang sekitar Bandara Soekarno-Hatta (Kecamatan Benda).
Berdasarkan Peta Tanah Semi Detail Daerah Tangerang dan Sekitarnya (Jabotabek II) Skala 1:50.000 (Lembaga Penelitian Tanah, 1980), jenis tanah di
Tabel 7. Jenis janah, tekstur, dan bahan induk di lokasi penelitian
Kelurahan Macam Tanah Tekstur Bahan Induk
Periuk Asosiasi Latosol Coklat
Kemerahan dan Laterit Air Tanah
halus Tufa Volkan Intermedier Sepatan Aluvial Coklat Kekelabuan sedang Endapan (liat)
Neglasari Kompleks Aluvial Coklat Kekelabuan dan Aluvial Kelabu
sedang Endapan (liat dan pasir)
Batujaya Asosiasi Podzolik Coklat Kekuningan dan Hidromorf
Pakojan Latosol Merah halus Tufa Volkan
Intermedier Kunciran
Indah
Asosiasi Latosol Coklat
Kemerahan dan Laterit Air Tanah
halus Tufa Volkan Intermedier Kunciran Asosiasi Latosol Coklat
Kemerahan dan Laterit Air Tanah
halus Tufa Volkan Intermedier
Pondok Bahar Glei Humus Rendah sedang Endapan (liat)
Gondrong Aluvial Kelabu sedang Endapan (liat)
Karangsari Asosiasi Podzolik Coklat Kekuningan dan Hidromorf
Pajang Asosiasi Podzolik Coklat Kekuningan dan Hidromorf
Jurumudi Asosiasi Podzolik Coklat Kekuningan dan Hidromorf
Poris Gaga Asosiasi Latosol Coklat
Kemerahan dan Laterit Air Tanah
halus Tufa Volkan Intermedier
Sumber: Lembaga Penelitian Tanah (1980)
4.4. Kualitas Udara
Kota Tangerang berdasarkan kriteria ukuran sebuah kota termasuk ke dalam kategori kota metropolitan. Salah satu permasalahan yang sering timbul pada kota metropolitan adalah meningkatnya jumlah partikel-partikel berbahaya pada udara
Tabel 8. Konsentrasi timbal di udara Kota Tangerang
Penentuan kualitas udara juga dapat dilihat dari beberapa parameter lainnya, diantaranya adalah SO2, CO, NO2, O3, HC, TSP (Total Suspended Particulate),
NH3, dan H2S. Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan Dinas Lingkungan
Hidup Kota Tangerang (2009) pada 39 titik baik itu perkantoran, pasar, terminal, perumahan, zona industri, dan pertigaan jalan raya, diperoleh hasil rataan pengamatan yang menunjukkan bahwa parameter hidrokarbon (164 mg/l) dan TSP (308,4 mg/l) telah melebihi baku mutu udara ambien nasional yaitu 160 mg/l dan 230 mg/l. Sedangkan kadar SO2, CO, NO2, O3, Pb, NH3, dan H2
Secara umum, kualitas udara ini tidak terlalu buruk, walau demikian sebagai daerah metropolitan, Kota Tangerang berpotensi mengalami peningkatkan aktivitas yang luar biasa di segala bidang. Hal ini berpotensi akan menurunkan kualitas udaranya. Selain itu, logam berat yang terekspos di udara dapat jatuh dan masuk ke dalam tanah apabila turun hujan. Oleh karena itu, sejak dini perlu dilaksanakan program-program yang dapat mencegah dan mengurangi penurunan kualitas udara. Upaya pencegahan dan penanggulangan pencemaran udara yang telah dilakukan oleh Pemerintah Kota Tangerang adalah sebagai berikut :
S masih berada di bawah baku mutu yang ditetapkan dalam PP RI No. 41 Tahun 1999 (Lampiran 3).
• Mewajibkan pemasangan alat pengendalian pencemaran bagi sumber pencemar
tetap/industri.
• Daur ulang limbah, memanfaatkan limbah yang ditangkap oleh alat pengendali
pencemaran udara untuk kemudian digunakan dalam proses sendiri atau proses industri lain.
• Pencegahan limbah, misalnya penutupan bocoran, pencegahan tumpukan
• Melaksanakan pemeriksaan dan perawatan kendaraan secara berkala, terutama
bagi kendaraan plat merah dan plat kuning serta memperketat prosedur KIR. • Menyebarkan pusat-pusat aktivitas masyarakat (tidak berpusat pada titik-titik
tertentu saja).
• Melakukan pembinaan, pengawasan dan penindakan kepada industri-industri
dan pihak lain yang berpotensi melakukan pencemaran udara.
• Melakukan pengawasan dan penindakan kepada kendaraan bermotor yang
memproduksi limbah udara di atas ambang batas normal.
• Melakukan penghijauan dan membangun beberapa ruang terbuka hijau yang
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Invetarisasi Lahan Sawah di Kota Tangerang
Keberadaan Kota Tangerang yang berbatasan langsung dengan Ibukota Negara Indonesia memberikan kemudahan akses terhadap berbagai sarana dan prasarana transportasi darat, laut dan udara, baik bagi masyarakat Ibukota maupun masyarakat Kota Tangerang sendiri. Keunggulan ini telah banyak dimanfaatkan oleh pelaku industri, sehingga banyak lahan pertanian yang dialihfungsikan menjadi bentuk lain (bangunan).
Namun, dari luas total Kota Tangerang 164.539 km2
Tabel 9. Luas wilayah dan potensi baku lahan sawah di Kota Tangerang
masih terdapat lahan sawah yang berpotensi seluas 1.101 ha (Dinas Pertanian Kota Tangerang, 2008). Adapun luas wilayah dan luas lahan sawah per kecamatan di Kota Tangerang dapat dilihat pada Tabel 9 berikut.
Kecamatan Luas Wilayah (km2) Potensi Lahan Sawah
Irigasi (ha) Tadah Hujan (ha)
Ciledug 8.769 0 15
Larangan 9.397 0 0
Karang Tengah 10.474 0 14
Cipondoh 17.910 122 50
Pinang 21.590 50 198
Tangerang 15.785 0 10
Karawaci 13.475 0 34
Cibodas 9.611 0 0
Jatiuwung 14.406 0 0
Periuk 9.543 93 0
Neglasari 16.077 301 15
Batuceper 11.583 25 0
Benda 5.919 166 8
Jumlah 164.539 757 344
Pada Tabel 9 terlihat bahwa Kecamatan Neglasari merupakan kecamatan terbesar di Kota Tangerang yang masih memiliki lahan sawah, yaitu seluas 301 ha sawah beririgasi dan 15 ha sawah tadah hujan. Kecamatan Larangan, Cibodas dan Jatiuwung sudah tidak memiliki lahan sawah. Hal ini disebabkan di ketiga kecamatan tersebut lahan pertanian yang dahulu ada telah dialihfungsikan menjadi bangunan perumahan dan kawasan perindustrian.
Berdasarkan hasil wawancara informal dengan petani di Kota Tangerang diketahui bahwa sebagian besar petani di Kota Tangerang memiliki lahan sawah sudah turun temurun sejak sebelum tahun 1980-an dan sudah melakukan kegiatan budidaya padi sawah selama 20 tahun lebih, bahkan di beberapa lokasi penelitian telah melakukan kegiatan budidaya padi sawah selama 30 tahun lebih. Dalam setahun petani melakukan penanaman padi sebanyak 2 kali (padi – padi – bera), sedangkan petani yang memiliki sawah dengan sistem irigasi yang baik dapat melakukan penanaman padi 3 kali dalam setahun (padi – padi – padi). Pemupukan yang digunakan adalah pupuk urea, TSP, dan KCl. Dosis pemupukan yang digunakan umumnya dalam kisaran 200-300 kg urea/ha, 50-100 kg TSP/ha dan 50-100 kg KCl/ha.
5.2. Kondisi Sifat Fisik dan Kimia Tanah Lokasi Penelitian
a) Tektur Tanah
Tabel 10. Tekstur tanah pada lahan sawah di Kota Tangerang
Pada Tabel 10 tersebut dapat dilihat bahwa hampir semua tanah pada lahan sawah di Kota Tangerang yang berasal dari bahan induk tufa volkan intermedier
dan endapan liat ini mempunyai tekstur tanah liat dengan kadar liat berkisar antara 45–72%, kadar debu 22–38% dan kadar pasir 1–17%. Namun terjadi perbedaan
pada tekstur tanah pada lahan sawah di Kelurahan Kunciran yang bertekstur lempung liat berdebu dengan kadar liat 39%, kadar debu 49%, dan kadar pasir 12%.
Segi tiga tekstur USDA (Soepardi, 1983)
b) Sifat Kimia Tanah
Sifat kimia tanah yang mempengaruhi keberadaan logam berat dalam tanah anatara lain yaitu reaksi tanah (pH), kandungan bahan organik, dan kapasitas tukar kation (KTK). Pentingnya nilai pH antara lain menentukan mudah tidaknya unsur-unsur hara diserap tanaman, menunjukkan kemungkinan adanya unsur-unsur-unsur-unsur beracun dan mempengaruhi perkembangan mikroorganisme (Hardjowigeno, 1989 dalam Napitupulu, 2008).
Keberadaan logam-logam berat berkaitan erat dengan kadar bahan organik di dalam tanah (Soepardi, 1983). Adanya bahan organik tanah akan menyebabkan pengkelatan kation-kation logam. Adapun hasil analisis sifat kimia tanah pada lahan sawah di sekitar Kota Tangerang disajikan pada Tabel 11.
Tabel 11. Sifat kimia tanah pada lahan sawah di Kota Tangerang
Kelurahan pH H2O C-org
di Kelurahan Periuk, Sepatan, Neglasari, Batujaya, Pakojan, Gondrong, Pajang, Jurumudi, dan Porisgaga memiliki tanah yang bereaksi agak masam (dengan nilai 5,6-6,4). Dengan demikian, reaksi tanah pada lahan sawah yang ada di sekitar Kota Tangerang dapat dikelompokkan ke dalam tanah yang bereaksi masam sampai agak masam.
Nilai pH tanah dapat digunakan sebagai indikator kesuburan kimiawi tanah, karena dapat mencerminkan ketersediaan hara dalam tanah tersebut. pH optimum untuk ketersediaan unsur hara tanah adalah sekitar 7,0 karena pada pH ini unsur hara makro tersedia secara maksimum, sedangkan unsur hara mikro tidak maksimum kecuali Mo, sehingga kemungkinan terjadinya toksisitas unsur mikro tertekan. Pada pH dibawah 6,5 dapat terjadi defisiensi P, Ca, dan Mg serta toksisitas B, Mn, Cu, Zn dan Fe, sedangkan pada pH diatas 7,5 dapat terjadi defisiensi P, B, Fe, Mn, Cu, Zn, Ca dan Mg serta keracunan B dan Mo (Hanafiah, 2005 dalam Napitupulu, 2008).
Pada Tabel 11 diatas terlihat bahwa kandungan C organik tanah sawah di Kota Tangerang tergolong sangat rendah dan rendah jika dibandingkan dengan kriteria kesuburan tanah menurut Pusat Penelitian Tanah (1983). Tanah dikategorikan memiliki kandungan C organik yang sangat rendah apabila nilainya kurang dari 1,00%. Kelurahan Periuk, Sepatan, Batujaya, Pakojan, Kunciran Indah, Kunciran, dan Jurumudi memiliki kandungan C organik yang sangat rendah, yaitu berkisar antara 0,51-0,99%. Tanah dikategorikan memiliki
kandungan C organik yang rendah apabila nilainya berkisar antara 1,00-2,00%. Kelurahan Neglasari, Pondok Bahar, Gondrong, Karangsari, Pajang, dan Porisgaga memiliki kandungan C organik yang rendah, yaitu berkisar antara 1,21-1,98%. Menurut Soepardi (1983) keberadaan logam-logam berat berkaitan erat dengan kadar bahan organik di dalam tanah. Adanya bahan organik tanah akan menyebabkan pengkelatan kation-kation logam.
Berdasarkan kriteria penilaian sifat kimia tanah menurut Pusat Penelitian Tanah (1983), hasil analisis menunjukkan bahwa tanah di lokasi penelitian memiliki KTK dengan kisaran rendah sampai dengan tinggi. KTK erat hubungannya dengan kesuburan tanah. Tanah dengan KTK tinggi lebih mampu menyediakan unsur hara dibandingkan dengan KTK rendah.
5.3. Konsentrasi Total Logam Berat Cu, Zn, Pb dan Cd dalam Tanah dan
Beras
Logam berat adalah unsur kimia logam yang mempunyai densitas relatif tinggi dan toksik atau beracun pada konsentrasi rendah. Contoh logam berat misalnya Hg, Cd, Cr, Tl, dan Pb. Logam berat tidak dapat didegradasi atau dirusak. Logam ini masuk ke dalam tubuh melalui makanan, minuman ataupun udara. Logam berat berbahaya karena cenderung berakumulasi dalam tubuh yang artinya konsentrasinya meningkat dalam organisme biologi menjadi lebih tinggi konsentrasinya dibandingkan lingkungannya. Oleh karena itu keberadaan logam berat dalam lahan pertanian perlu mendapat perhatian yang serius, terutama lahan-lahan pertanian yang lokasinya di perkotaan dan atau dekat dengan perindustrian.
Tanah sawah di lokasi penelitian mengandung logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd (Tabel 12). Kisaran kadar total logam berat Cu dalam tanah adalah 23,9-44,7 mg/kg, Zn 38-117 mg/kg, Pb 12,8-90,6 mg/kg dan Cd 0,1-0,3 mg/kg. Logam berat dalam tanah dapat terserap oleh tanaman melalui akar, kemudian
Tabel 12. Konsentrasi total logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd dalam tanah dan beras
Kelurahan Total Logam dalam Tanah (mg/kg) Total Logam dalam Beras (mg/kg)
Cu Zn Pb Cd Cu Zn Pb Cd
Periuk 39,7 109,8 22,1 0,30 10,00 75,00 0,71 0,10
Sepatan 36,2 93,4 90,6 0,19 4,00 44,00 7,68 0,01
Neglasari 39,1 66,4 14,1 0,14 5,33 26,18 0,18 0,05
Batujaya 28,9 85,3 13,5 0,10 3,49 30,05 0,11 0,03
Karangsari 30,8 83,8 14,1 0,18 3,38 27,69 0,17 0,07
Pajang 37,2 117,0 12,8 0,19 5,00 24,00 0,11 0,03
Jurumudi 37,9 116,0 17,2 0,25 4,00 27,00 0,11 0,03
Pakojan 39,6 82,1 28,0 0,23 5,49 28,14 0,43 0,04
Kunciran Indah 42,8 70,0 27,9 0,14 3,95 25,75 0,57 0,05
Kunciran 23,9 38,0 17,9 0,10 3,89 18,15 0,33 0,03
Pondok Bahar 37,6 74,2 18,6 0,19 2,28 25,33 0,35 0,02
Gondrong 37,5 72,9 18,4 0,20 3,96 24,83 0,22 0,03
Porisgaga 44,7 109,0 24,3 0,13 5,00 29,00 0,11 0,04
Batas maksimum 60-125a) 70a) 100a) 0,5a) 10,00b) 40,00b) 0,3c) 0,1c)
Batas maksimum 60-125d) 70-400d) 100-400d) 3-8d) - - - -
Batas maksimum 100e) 500e) 150e) 5e) - - - -
Keterangan: a)Ministry of State for Population and Environmental of Indonesia and Dalhouise University, Canada (Kurnia et al., 2004)
b)
Keputusan Dirjen POM No. 03725/B/SK/VII/1989
c)
Peraturan Kepala BPOM No HK.00.06.1.52.4011
d)
Alloway (1995)
e)
a. Tembaga (Cu)
Konsentrasi total logam Cu dalam tanah tertinggi terdapat di kelurahan Porisgaga yaitu sebesar 44,7 mg/kg, sedangkan yang terendah pada lahan sawah di kelurahan Kunciran sebesar 23,9 mg/kg (Gambar 4). Penentuan apakah logam berat yang terukur dalam tanah telah membahayakan bagi lingkungan atau tidak, belum bisa ditentukan karena di Indonesia belum mempunyai peraturan yang mengatur mengenai konsentrasi maksimum logam berat dalam tanah yang masih diperbolehkan. Beberapa penelitian mengenai logam berat dalam tanah di Indonesia telah banyak namun masih menggunakan batas kritis dari negara lain untuk membandingkannya.
Gambar 4. Konsentrasi total logam Cu dalam tanah dan beras.
Tembaga digolongkan sebagai unsur hara mikro bagi tanaman. Konsentrasi Cu dalam tanah di lokasi penelitian ini masih dalam kisaran normal. Menurut Lahuddin (2007) kadar normal Cu di dalam tanah antara 2-250 mg/kg, sedangkan kadar normal Cu dalam jaringan tanaman berkisar antara 5-20 mg/kg (Sitorus, 2008).
Kisaran konsentrasi total logam berat dalam tanah dipengaruhi oleh 2 faktor, yaitu faktor geogenik dan faktor antropogenik. Faktor geogenik meliputi jumlah dan jenis mineral-mineral penyusun dan pengiring batuan induk tanah, kejadian longsor, erosi dan sedimentasi serta deposisi dan erupsi dari gunung berapi. Faktor antropogenik meliputi pencemaran limbah padat, cair maupun gas akibat proses produksi dan limbah industri, transportasi dan domestik serta perbedaan tipe penggunaan dan pengelolaan lahan, misalnya akibat penggunaan pupuk dan pestisida.
Menurut Wasahua (2004) kadar ambien Cu total pada kedalaman 0-30 cm pada tanah yang berasal dari batuan tuf volkan intermedier (daerah Subang dan Purwakarta) adalah berkisar 29,14-39,90 mg/kg, sedangkan yang berasal dari batuan sedimen batuliat (daerah Sukabumi, Tangerang dan Bandung) berkisar 23,80-73,25 mg/kg. Kadar ambien atau natural background concentration menunjukkan konsentrasi kontaminan yang secara konsisten terukur di lingkungan suatu areal atau lokasi yang belum dipengaruhi oleh aktivitas manusia yang terlokalisasi. Oleh karena di Indonesia belum ada peraturan mengenai batas
maksimum logam berat dalam tanah yang diperbolehkan, maka kadar ambien ini dapat digunakan sebagai rujukan untuk menentukan kejadian pencemaran yaitu bila konsentrasi suatu pencemar telah melebihi kadar ambien tersebut. Berdasarkan kadar ambien tersebut maka lahan sawah di kelurahan Kunciran Indah dan Porisgaga yang berasal dari batuan tuf volkan intermedier patut diwaspadai karena konsentrasi Cu totalnya sudah melebihi kadar ambien.
dari Kelurahan Periuk harus diwaspadai karena konsentrasi logam Cu dalam beras sama dengan batas maksimum logam Cu dalam makanan yang ditetapkan oleh Dirjen POM, sedangkan beras dari 12 kelurahan lainnya masih di bawah batas maksimum kandungan logam Cu dalam makanan yang diperbolehkan.
Tingginya konsentrasi logam Cu dalam beras ini diduga berasal dari aktivitas industri di sekitar lokasi penelitian. Jenis industri yang sering menghasilkan limbah logam Cu adalah elektroplating, tekstil, sabun atau deterjen, logam atau produk logam, dan pestisida (Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat, 2000 dalam Kurnia et al., 2004). Aktivitas pertanian seperti pemberian pupuk TSP ataupun SP-36 untuk pemenuhan unsur P oleh petani juga dapat meningkatkan kadar Cu dalam tanah yang pada akhirnya dapat masuk ke dalam jaringan tanaman. Menurut Alloway (1995), pupuk P mengandung logam Cu sebesar 1-300 mg/kg. Selain itu, garam Cu banyak digunakan dalam bidang pertanian, misalnya larutan Bordeaux (mengandung 1-3% CuSO4) digunakan
untuk membasmi jamur pada sayur dan tumbuhan buah. CuSO4
Hasil penelitian Kurnia et al. (2004) menemukan bahwa beras yang dihasilkan dari lahan sawah di Pati dan Bandung mengandung logam Cu. Beras yang berasal dari lahan sawah yang tercemar industri penyepuhan logam di Juwana, Pati-Jawa Tengah mengandung logam Cu sebesar 1-4 mg/kg, sedangkan
yang berasal dari lahan yang tercemar industri tekstil di Rancaekek, Bandung-Jawa Barat mengandung logam Cu sebesar 2-7 mg/kg.
juga sering digunakan untuk membasmi siput sebagai inang dari parasit cacing (Darmono, 1995).
Sutrisno dan Mulyadi (2008) menemukan bahwa gabah yang dihasilkan dari lahan sawah di sepanjang Sungai Wulan, Kudus, Jawa Tengah mengandung logam Cu sebesar 2,25-5,0 mg/kg yang disebabkan adanya limbah dari pabrik kertas. Hasil penelitian Istikasari (2004) mengungkapkan bahwa beras di daerah pengolahan emas tanpa izin, Kecamatan Nanggung, Kabupaten Bogor mengandung logam Cu 0,01-1,19 mg/kg.
menimbulkan akumulasi pada tubuh manusia normal. Cu akan bersifat toksik bagi tubuh jika jumlahnya berlebihan. Defisiensi Cu dalam tubuh akan mengakibatkan malnutrisi, anemia neutropenia, gangguan otot dan saraf; sedangkan kelebihan Cu dalam tubuh mengakibatkan Wilson’s disease (Darmono, 1995).
b. Seng (Zn)
Seperti halnya Cu, seng (Zn) juga digolongkan dalam unsur logam berat yang esensial bagi tanaman. Seng mempunyai peran penting dalam pertumbuhan
tanaman. Seng secara langsung terlibat dalam sintesis hormon asam indol asetat (IAA). Defisiensi Zn dapat mengakibatkan tanaman menjadi kerdil, ukuran daun
berkurang sehingga daun menjadi kecil-kecil dan membentuk roset, serta timbul klorosis antara tulang daun.
Gambar 5. Konsentrasi total logam Zn dalam tanah dan beras.
Pada Gambar 5 diatas terlihat bahwa tanah sawah di kelurahan Pajang memiliki kadar Zn total tertinggi yaitu sebesar 117,0 mg/kg dengan 24,00 mg/kg
tanah bertipe batuan tuf volkan intermedier (daerah Subang dan Purwakarta) berkisar 35,01-55,65 mg/kg; dan pada tanah bertipe batuan sedimen pasir (daerah Karawang) sebesar 66,03 mg/kg. Batas kritis Zn dalam tanah yang ditetapkan oleh Ministry of State for Population and Environmental of Indonesia and Dalhouise University, Canada (Kurnia et al., 2004) adalah sebesar 70 mg/kg. Dengan demikian, tanah di kelurahan Periuk, Sepatan, Batujaya, Pakojan, Kunciran Indah, Pondok Bahar, Gondrong, Karangsari, Pajang, Jurumudi, dan Porisgaga mengandung Zn di atas batas kritis. Bahkan tanah di kelurahan Neglasari (bertipe batuan endapan liat) dan Kunciran (bertipe batuan tuf volkan intermedier) dapat dikategorikan di atas kadar ambien menurut Wasahua (2004).
Konsentrasi total Zn yang terukur di lokasi penelitian kemungkinan besar dipengaruhi oleh tingginya pemakaian Zn sebagai salah satu komponen bahan kimia oleh industri. Industri plastik/resin, farmasi/kosmetik, elektroplating, tekstil, keramik, sabun/deterjen, dan logam/produk logam merupakan jenis-jenis industri yang menghasilkan limbah B3 dan logam berat salah satunya Zn. Sebagaimana yang terjadi pada areal persawahan yang berada di sekitar Kawasan Industri Cikarang di Kabupaten Bekasi mengandung Zn yang sangat tinggi, yaitu 645,69– 1249,56 mg/kg (Rahmawati, 2006).
Selain disebabkan oleh aktivitas perindustrian, kadar Zn dalam tanah juga dipengaruhi oleh kegiatan pertanian itu sendiri. Sumber utama polutan Zn dalam tanah adalah aktivitas pertambangan dan peleburan logam, pertanian yang
menggunakan pupuk dari sisa limbah, dan pertanian dengan bahan kimia (pupuk dan pestisida). Berbagai jenis pupuk, baik pupuk inorganik maupun organik seperti pupuk P, pupuk N, pupuk kandang, kapur dan kompos mengandung berbagai logam salah satunya Zn. Pupuk P mengandung Zn sebesar 50-1450 mg/kg, pupuk N mengandung Zn sebesar 1-42 mg/kg, pupuk kandang mengandung Zn sebesar 15-566 mg/kg, kapur mengandung Zn sebesar 10-450 mg/kg, dan kompos mengandung Zn sebesar 82-5894 mg/kg (Alloway, 1995).
terendah berasal dari kelurahan Kunciran (18,15 mg/kg). Tanaman mengambil unsur Zn dalam bentuk Zn++. Tingginya serapan Zn oleh tanaman dipengaruhi oleh tingkat kelarutan Zn++
Batas maksimum Zn dalam produk beras/tepung menurut Direktorat Jenderal Pengawasan Makanan dan Obat adalah 40 mg/kg (Keputusan Dirjen POM No. 03725/B/SK/VII/1989). Dengan demikian kadar Zn dalam beras yang berasal dari kelurahan Periuk (75 mg/kg) dan Sepatan (44 mg/kg) sudah melebihi batas maksimum yang diperbolehkan, sedangkan beras dari lokasi lainnya masih di bawah ambang batas maksimum yang diperbolehkan.
di dalam tanah. Faktor-faktor yang mempengaruhi ketersediaan Zn dalam tanah adalah pH, bahan organik, adsorption site, aktivitas mikroba, kelembaban, iklim dan interaksi antara Zn dengan unsur makro/ mikro dalam tanah dan tanaman (Alloway, 1995).
Seng sebagai unsur mineral mikro dibutuhkan dalam tubuh. Seng adalah mineral esensial yang ditemukan pada hampir semua sel. Seng dapat menstimulasi aktivitas 100 macam enzim dan terlibat sebagai kofaktor pada 200 jenis enzim lainnya. Seng dinyatakan sebagai mineral yang berperan untuk meningkatkan reaksi biokimia di dalam tubuh. Mineral ini mendukung kinerja sistem imun yang diperlukan dalam penyembuhan luka, membantu memelihara fungsi indra penciuman dan pengecap, serta dibutuhkan dalam sintesis DNA dan RNA. Seng juga turut mendukung pertumbuhan yang normal selama kehamilan, masa kanak-kanak, dan dewasa. Angka kecukupan gizi Zn yang dianjurkan untuk anak-anak
usia 9 tahun ke bawah adalah 1,3-11,2 mg/hari, pria dengan usia 10 tahun ke atas 13,4-17,4 mg/hari dan wanita di atas usia 10 tahun adalah 9,3-15,4 mg/hari (Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia, 2005).
Defisiensi Zn secara nutrisional dapat menyebabkan pertumbuhan dan masa dewasa kelamin terhambat, anemia, dermatitis, gangguan liver, anoreksia, gangguan neurosensor, dan tingkah laku abnormal. Sedangkan kelebihan Zn juga dapat mengganggu metabolisme Fe dan Cu dalam tubuh (Darmono, 1995).
c. Timbal (Pb)
Pencemaran Pb pada tanah terbuka (permukaan tanah) pada umumnya
sebagai bahan aditif pada BBM agar tidak terjadi letupan (anti knocking agent). Penggunaan dalam industri misalnya sebagai bahan bakar, pigmen dalam cat, aki mobil, kabel, pipa PVC (Lu, 1995). Gambar 6 di bawah ini memperlihatkan konsentrasi Pb pada tanah sawah dan beras di Kota Tangerang yang pada umumnya berlokasi di dekat jalan raya dan industri.
Gambar 6. Konsentrasi total logam Pb dalam tanah dan beras.
Konsentrasi total Pb dalam tanah tertinggi terdapat pada lahan sawah di kelurahan Sepatan yaitu 90,6 mg/kg (Gambar 6). Beras yang dihasilkan dari daerah ini pun mengandung logam Pb sebesar 7,68 mg/kg. Tingginya konsentrasi Pb tersebut diluar dugaan karena jalan akses ke lahan pertanian ini hanya jalan lokal. Namun tingginya konsentrasi Pb dalam tanah maupun gabah dapat diduga
Menurut Lia (2004) kadar ambien logam Pb total dalam permukaan tanah (0-30 cm) pada tanah bertipe batuan sedimen liat (daerah Sukabumi, Tangerang dan Bandung), tuf volkan intermedier (daerah Subang dan Purwakarta), dan sedimen pasir (daerah Karawang) berturut-turut adalah 24,6-34,47 mg/kg; 29,40-36,10 mg/kg; dan 17,82 mg/kg. Sedangkan batas kritis Pb dalam tanah yang ditetapkan oleh Ministry of State for Population and Environmental of Indonesia and Dalhouise University, Canada (Kurnia et al., 2004) adalah sebesar 100 mg/kg. Berdasarkan kriteria tersebut maka kandungan logam Pb dalam tanah pada lahan persawahan di lokasi penelitian masih di bawah batas normal.
Namun demikian patut diwaspadai kandungan logam Pb dalam beras. Beras yang dihasilkan dari lokasi penelitian mengandung logam Pb dengan kisaran 0,11-7,68 mg/kg. Pemerintah Indonesia melalui Badan Pengawasan Obat dan Makanan menetapkan batas maksimum logam Pb dalam serealia dan produk serealia adalah sebesar 0,3 mg/kg (ditetapkan dalam Peraturan Kepala BPOM No HK.00.06.1.52.4011 tentang penetapan batas maksimum cemaran mikroba dan kimia dalam makanan). Dengan demikian, beras yang dihasilkan dari kelurahan Periuk, Sepatan, Pakojan, Kunciran Indah, Kunciran, dan Pondok Bahar sudah di atas batas maksimum, dengan konsentrasi berturut-turut sebagai berikut 0,71 mg/kg; 7,68 mg/kg; 0,43 mg/kg; 0,57 mg/kg; 0,33 mg/kg; dan 0,35 mg/kg. Cemaran logam Pb dalam beras diduga berasal dari asap pabrik dan emisi kendaraan bermotor. Lokasi lahan sawah yang ada di kelurahan Periuk merupakan
jalan utama menuju pabrik-pabrik yang ada di Kecamatan Periuk, sehingga mobilitas kendaraan yang melewati jalan ini relatif tinggi. Total industri (besar maupun kecil) di Kecamatan Periuk termasuk tiga besar di Kota Tangerang, yaitu berjumlah 70 buah (BPS Kota Tangerang, 2009). Sementara lokasi lahan sawah yang ada di kelurahan Pakojan, Kunciran Indah, Kunciran, dan Pondok Bahar berada di pinggir ruas jalan tol Jakarta-Merak.
Tengah, Kabupaten Bogor, Jawa Barat (Sudadi, 2009). Pada musim kemarau September 2005 tanah pertanian di Kabupaten Bogor tersebut mengandung logam Pb 15,55-88,90 mg/kg dan pada musim hujan Februari 2006 kadar Pb yang terukur adalah 20,04-81,80 mg/kg (Sudadi, 2009).
Berdasarkan hasil penelitiannya, Istikasari (2004) menyatakan bahwa hasil produksi padi di beberapa desa di Kecamatan Nanggung, Kabupaten Bogor mengandung logam Pb dalam beras. Kadar logam Pb yang terdeteksi pada beras berkisar antara 0,50-4,26 mg/kg. Masuknya logam Pb dalam beras tersebut bersumber dari limbah pengolahan emas tanpa izin di daerah tersebut. Istikasari (2004) menduga logam Pb alami yang dikandung batuan bahan baku ikut terurai saat proses amalgamasi untuk mendapatkan emas, dimana sisa Hg yang digunakan untuk mengikat bijih emas dapat melindih logam Pb sehingga logam tersebut dapat terbawa ke tanah dan pada akhirnya terserap masuk ke dalam jaringan tanaman.
Timbal tersedia bagi tanaman melalui tanah dan sumber-sumber aerosol (udara). Serapan Pb oleh tanaman sangat rendah, kecuali pada tanah dengan kapasitas tukar kation, pH, kadar bahan organik dan kadar P rendah (Lepp, 1981). Serapan Pb oleh tanaman jarang pula sampai menimbulkan gejala toksisitas pada tanaman, kecuali bila kandungan Pb dalam media perakaran sangat tinggi, karena sebagian besar Pb yang diserap diakumulasikan pada akar secara cepat. Menurut Soepardi (1983), Pb sangat tidak larut dalam tanah terutama bila tanah tidak
terlalu masam.
menurun menjadi 0,038 g/l dan pada tahun 2007 kandungan Pb dalam premium sebesar 0,0068 g/l (BPLHD Jabar, 2009b).
JECFA (Joint Expert Comitte on Food Additives of the Food and Agriculture) menetapkan jumlah maksimum asupan harian Pb yang masih dapat ditolerir adalah 0,21 mg per 60 kg berat badan (Istikasari, 2004). Beras yang mengandung Pb walaupun rendah konsentrasinya, apabila dikonsumsi terus-menerus akan membahayakan kesehatan manusia karena dapat terakumulasi dalam tubuh. Toksisitas Pb dalam tubuh dapat menghambat kerja sistem hemopoietik, sistem saraf pusat dan tepi, sistem ginjal, sistem gastro-intestinal, sistem kardiovaskuler, sistem reproduksi, dan sistem endokrin (Darmono, 1995).
d. Kadmium (Cd)
