27 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Kandungan Klorofil dan Udara Ambien
Berdasarkan Tabel 1, terdapat kecenderungan peningkatan kandungan klorofil seiring dengan jauhnya stasiun dari pabrik. Semakin jauh lokasi pengambilan contoh dari pabrik nilai kandungan klorofil total cenderung meningkat.
Tabel 1. Pengukuran kandungan klorofil dan kualitas udara ambien dari pabrik PUSRI Palembang Penguku ran Ulangan (sub stasiun) Stasiun A (100 m) Stasiun B (500 m) Stasiun C (1000 m) Kontrol (Hutan Wisata Punti Kayu) 1 38,1 44 54,47 57,47 2 49,267 53 54,83 54,1 Klorofil 3 51,3 49,13 54,1 52,9 Nilai kisaran 38,1 - 51,3 44 - 53 54,1 - 54,83 52,9 - 57,47 Udara ambien Parameter : 1 1267,7 1146,3 184,6 2 1231,1 1158,9 78,6 CO 3 1157,8 1158,9 139,77 30.000 (1) 1 216,8 244,4 166,5 2 237,4 178,4 156,8 SOx 3 248,9 154,3 140,8 900 (1) 1 113,4 233,5 123,8 2 123,9 102,8 118,2 NOx 3 136,3 121,7 103,6 400 (1) 1 142,18 184,6 187,4 2 107,49 78,6 10,7 NH3 3 130,65 139,77 121,8 1390(2)
28 Keterangan :
(1)
Peraturan Gubernur Sumatera Selatan No. 17 Tahun 2005 Tanggal 13 Mei 2005 tentang Baku Mutu Udara Ambient Dan Baku Tingkat Kebisingan Udara Ambien (dalam waktu pengukuran 1 jam).
(2)
KEPMENLH No. 50/MENLH/11/1996 Tentang Baku Mutu Tingkat Kebauan (dalam waktu pengukuran 1 jam).
Terdapat perbedaan nilai klorofil pada masing – masing stasiun pengamatan. Pada Zona 1, nilai klorofil daun Angsana (Petrocarpus indicus Willd.) pada Stasiun A lebih rendah dibandingkan dengan Stasiun B, Stasiun C dan Hutan Wisata Punti Kayu Palembang. Untuk Stasiun B dan C nilai kandungan klorofil daun Angsana lebih tinggi dibandingkan Stasiun A. Dimana pada lokasi tersebut berjarak sekitar radius 500 m – 1000 m dari pabrik. Begitu pula dengan nilai kandungan klorofil kontrol di Hutan Wisata Punti Kayu yang berada jauh dari sumber emisi memiliki kandungan klorofil yang lebih besar.
Pada Zona 2, kandungan klorofil pada Stasiun A lebih rendah jika dibandingkan dengan Stasiun B dan C serta kontrol. Tetapi nilai kandungan klorofil di Stasiun A pada Zona 2 lebih tinggi jika dibandingkan dengan Zona 1 (Tabel 1).
Pada Zona 3, secara berurutan nilai klorofil yang paling rendah terdapat pada Stasiun B kemudian Stasiun A dan Stasiun C serta kontrol (Tabel 1).
Berdasarkan atas hasil pengambilan sampel udara untuk menentukan mutu udara di kawasan PT. PUSRI didapatkan hasil bahwa untuk seluruh parameter yang diujikan yaitu NH3, NOx, SO2, dan CO masih berada di bawah Standar Baku Mutu Udara Ambien yang ditetapkan oleh pemerintah melalui Peraturan Gubernur Sumatera Selatan No. 17 Tahun 2005 Tanggal 13 Mei 2005 tentang Baku Mutu Udara Ambien Dan Baku Tingkat Kebisingan Udara Ambien. Mutu udara Ambien adalah kadar zat, energi dan/atau komponen lain yang ada di udara bebas. Baku Mutu Udara Ambien adalah ukuran batas atau kadar zat, energi dan/atau komponen yang ada atau yang seharusnya ada dan/atau unsur pencemar udara yang ditenggang keberadaannya dalam udara ambien. Udara ambien adalah udara yang bebas di permukaan bumi pada lapisan troposfir yang berada di dalam
29 wilayah yurisdiksi Republik Indonesia yang dibutuhkan dan mempengaruhi kesehatan manusia, mahluk hidup dan unsur lingkungan hidup lainnya (Bapedalda 2005).
Anatomi Daun
Hasil pengamatan sayatan melintang daun Angsana menunjukkan respons yang berbeda pada tiap tanaman. Perbedaan ini merupakan reaksi tanaman dalam mempertahankan keseimbangan fisiologis tanaman terhadap tekanan yang diberikan oleh lingkungan. Akan tetapi tidak terdapat kelainan struktur anatomi antara daun dibandingkan dengan kontrol.
Pada Gambar 7 terlihat bahwa terdapat kerusakan yang cukup parah secara anatomis pada daun yang terletak pada Stasiun A di Jalan H. Umar, Zona 1. Terutama pada jaringan epidermis yang terputus. Jaringan palisade terlihat tidak tersusun rapat jika dibandingkan dengan seluruh jaringan palisade di semua stasiun. Jaringan bunga karang juga tidak serapat seperti kontrol. Pada Stasiun B, khususnya pada jaringan bunga karang terlihat agak jarang jika dibandingkan dengan kontrol. Secara keseluruhan epidermis bawah tidak mengalami kerusakan.
Gambar 7. Sayatan melintang daun Angsana (Pterocarpus indicus Willd.) di Stasiun A, Stasiun B, Stasiun C dan Kontrol pada Zona 1. Epidermis atas (Ep a); Palisade (Pa); Bunga karang (Bk); Epidermis bawah (Ep b). Perbesaran 200 kali.
30 Pada Gambar 8, khususnya Stasiun A, B dan C memperlihatkan bahwa jaringan epidermis atas dan bawah relatif belum mengalami kerusakan. Hanya pada epidermis bawah Stasiun B terdapat stomata sehingga tampak seperti mengalami putus jaringan. Jaringan palisade pada Stasiun C lebih tipis jika dibandingkan dengan keseluruhan stasiun pengamatan di Zona 2. Jaringan bunga karang pada Stasiun A, B, dan C terutama pada Stasiun B mengalami kerusakan jika dibandingkan dengan tanaman kontrol.
Gambar 8. Sayatan melintang daun Angsana (Pterocarpus indicus Willd.) di Stasiun A, Stasiun B, Stasiun C dan Kontrol pada Zona 2. Epidermis atas (Ep a); Palisade (Pa); Bunga karang (Bk); Epidermis bawah (Ep b). Perbesaran 200 kali.
Gambar 9 secara umum menunjukkan bahwa secara anatomis jaringan – jaringan daun di Stasiun A, B, dan C jika dibandingkan dengan kontrol sudah lebih baik. Secara umum kerusakan jaringan tanaman tidak terdapat seperti pada Gambar 7 dan Gambar 8.
Pada Gambar 9, jaringan epidermis atas dan epidermis bawah tidak menunjukkan perbedaan antara seluruh stasiun pengamatan dengan kontrol. Jaringan palisade dan bunga karang di semua stasiun sudah menunjukkan kecenderungan lebih baik dibandingkan dengan zona pengamatan sebelumnya yaitu Zona 1 dan Zona 2.
31 Gambar 9. Sayatan melintang daun Angsana (Pterocarpus indicus Willd.) di
Stasiun A, Stasiun B, Stasiun C dan Kontrol pada Zona 3. Epidermis atas (Ep a); Palisade (Pa); Bunga karang (Bk); Epidermis bawah (Ep b). Perbesaran 200 kali.
Pembahasan
Kandungan Klorofil dan Udara Ambien
Pada Stasiun yang berjarak radius 100 m dari pabrik PUSRI memiliki nilai klorofil paling rendah. Hal ini disebabkan karena Stasiun A merupakan daerah yang paling dekat dengan sumber emisi. Lokasi pengambilan contoh pada zona 1 terletak di batas luar pagar Green Barier pabrik PUSRI. Ini adalah lokasi yang khusus digunakan untuk pembuangan limbah gas dan kebisingan dari operasional pabrik. Selain itu arah angin yang bertiup ke arah Green Barier (arah barat daya PT. PUSRI) merupakan arah angin dominan per tahun. Sehingga tanaman – tanaman yang terletak di kawasan tersebut secara langsung terpapar oleh polutan emisi dari pabrik.
Pada Zona 2, kandungan klorofil pada Stasiun B lebih kecil dari pada Stasiun A dan C serta kontrol. Hal ini diduga daun yang diambil berumur lebih muda sehingga walaupun sudah menggunakan Bagan Warna Daun untuk mengendalikan sampel tetapi tidak menjamin bahwa umur daun seragam.
32 Diantara ketiga zona penelitian, nilai kandungan klorofil pada Zona 1 paling rendah, hal ini diduga karena secara umum pada zona inilah arah angin dominan sepanjang tahun.
Pabrik PUSRI adalah pabrik pupuk yang memproduksi urea. Emisi spesifik dari pabrik PUSRI adalah amonia sehingga kandungan amonia secara kuantitatif lebih mendominasi di kawasan tersebut dibandingkan dengan polutan gas lainnya. Walaupun menurut aturan Pemerintah mengenai Baku Mutu kandungan amonia di udara ambien masih berada di bawah standar yang telah ditetapkan. Kebanyakan polutan mengurangi pertumbuhan tanaman melalui efek negatif yang ditimbulkan pada peristiwa fotosintesis.
Efek negatif dari polutan adalah pada laju asimilasi karbondioksida. Efek terbesar akibat polutan gas adalah perlukaan daun (nekrosis dan gugur daun). Klorofil sangat sensitif dan mudah terpengaruh pada saat terpapar oleh kondisi lingkungan dalam waktu tertentu pada kadar tertentu (Karliansyah 1999). Hubungan kadar klorofil dengan polutan gas berbanding terbalik dengan kandungan klorofil tanaman.
Disamping itu, masuknya polutan secara bersama – sama seiring membukanya stomata pada siang hari saat terjadinya fotosintesis diduga menyebabkan menurunnya laju reaksi fotosintesis. Ketika terjadi pembuangan gas – gas dari pabrik pada siang hari ketika reaksi fotosintesis maksimal maka stomata akan membuka maksimal sehingga memungkinkan masuknya gas – gas buangan ke dalam jaringan mesofil. Konsentrasi polutan di dalam jaringan daun terpengaruh langsung dari zat – zat buangan pabrik akibat pergerakan membuka dan menutupnya stomata. Hal ini berakibat terhadap proses pemasukan zat lain, yang dapat terakumulasi di dalam kloroplas (Koziol & Whatley 1984).
Daun Angsana mempunyai kapasitas asimilasi yang lebih tinggi dibanding tanaman jenis lainnya, sehingga mampu mengasimilasikan amonia yang masuk lebih banyak menjadi komponen N – organik. Berdasarkan Lukman (2006) beberapa tanaman yang berada di kawasan pabrik pupuk PT. PUSRI, Angsana memiliki kemampuan dalam menyerap amonia relatif lebih tinggi dibandingkan jenis tanaman lainnya seperti Ketapang, Bungur, Glodokan tiang, Mahoni dan Tanjung.
33 Lebih lanjut Lukman (2006) mengemukakan bahwa kadar N yang tinggi dalam tanaman disamping dapat meningkatkan pertumbuhan (pada kondisi tempat tumbuh yang normal) juga sebaliknya mengganggu keseimbangan fisiologis dalam tanaman, yaitu menurunkan viabilitas pohon, meningkatkan kepekaan terhadap cekaman lingkungan. Cekaman lingkungan berupa kekeringan, suhu rendah, dan serangan hama dan penyakit.
Di atmosfer, pencemaran dapat merugikan tumbuhan dalam beberapa cara. Kerusakan akibat pencemaran seringkali diklasifikasikan ke dalam akut, kronis atau tersembunyi. Pada kerusakan akut, kerusakan terjadi di bagian pinggir atau antar tulang dain yang dicirikan mula – mula oleh penampakan berkurangnya air, kemudian mengering dan memutih sampai berwarna gading pada kebanyakan spesies, tetapi pada beberapa spesies menjadi coklat atau merah kecoklatan. Kerusakan ini disebabkan oleh penyerapan gas pencemar udara cukup untuk membunuh jaringan dalam waktu yang relatif cepat. Kerusakan kronik ditunjukkan dengan menguningnya daun yang berlanjut hingga memutih karena kebanyakan dari klorofil mengalami kerusakan. Kerusakan kronis disebabkan oleh penjerapan sejumlah gas penceemar yang tidak cukup untuk menyebabkan kerusakan akut atau dapat disebabkan oleh penyerapan sejumlah gas dalam konsentrasi subletal dalam periode waktu yang lama (Siregar 2005).
Metabolisme dan mekanisme penyerapan polutan gas oleh dimulai dari polutan gas yang memasuki tanaman melalui stomata, secara langsung merusak sel – sel fotosintetik pada daun. Khususnya amonia setelah masuk melalui stomata, akan larut dalam lapisan air permukaan sel mesofil membentuk ion amonium. Ion amonium ini selanjutnya dibawa ke dalam kloroplas yang kemudian akan diasimilasikan dalam sistem enzim glutamat sintetase/glutamat (GS/GOGAT). Asimilasi amonia akan diikuti oleh meningkatnya kandungan nitrogen organik. Nitrogen organik yang terbentuk dapat disimpan maupun langsung digunakan untuk membentuk biomassa tanaman. Sejumlah asam amino yang mempunyai perbandingan C/N yang rendah, seperti arginin dan juga komponen – komponen seluler lainnya yang mengandung nitrogen menjadi meningkat. Demikian juga enzim GS/GOGAT yang bertanggung jawab dalam
34 asimilasi amonia menjadi meningkat. Proses ini akan berlangsung optimal pada saat peristiwa fotosintesis (Lambers et al 2000).
Gas NH3 yang merupakan komponen utama yang diemisikan ke udara oleh pabrik pupuk PUSRI. Dalam kadar tertentu senyawa N dapat menguntungkan bagi pertumbuhan tanaman. Tetapi jika kadarnya sudah mendominasi dapat menyebabkan rusaknya proton – proton yang terdapat pada stroma kloroplas yang akan menyebabkan proses protonisasi pada peristiwa fotosistem terhambat. Hal ini mempengaruhi pembentukan klorofil. Pengaruh polutan terhadap tanaman ketika terpapar gas – gas buangan dari pabrik umumnya mengakibatkan perubahan baik secara fisik dan biokimia dalam struktur stroma kloroplas. Perubahan secara fisik seperti terjadinya pengentalan stroma (crystaline
stroma), pembengkakkan kompartemen grana (swelling grana) hingga terjadi
pecahnya struktur kloroplas (Koziol & Whatley 1984).
Selain itu, gas NOx merupakan salah satu komponen senyawa toksik yang dihasilkan oleh pabrik pupuk yang keberadaannya dalam kuantitas tinggi akan mengurangi laju pertumbuhan tanaman. Dikarenakan Nitrogen Oksida yang berasal dari pabrik dalam bentuk Peroksi Asetil Nitrat (PAN) bila berhubungan dengan bahan – bahan seluler akan menyebabkan rendahnya jumlah gugus sulfidril. Sedangkan sulfidril sangat berperan dalam proses metabolisme tanaman, misalnya sintesis klorofil (Koziol & Whatley 1984). Dinamika atmosfer merupakan faktor utama yang menyebabkan tersebarnya pencemar udara setelah diemisikan dari sumbernya (Soedomo 2001).
Dikatakan pula bahwa organ dalam daun yang paling peka terhadap SO2 adalah jaringan mesofil tempat terdapatnya kloroplas dalam jumlah besar akan terganggu. Harrison (1992) melaporkan bahwa ketika tanaman terpapar SO2, membran tilakoid kloroplas menjadi lebih sensitif terhadap keberadaan senyawa tersebut berupa pembengkakkan pada struktur thilakoid ini sehingga menyebabkan penangkapan cahaya oleh membran thilakoid menjadi terganggu.
Sulfur Dioksida (SO2) dan nitrogen oksida (NOx) keduanya dihasilkan melalui pembakaran. Akan tetapi sekitar 50% SO2 yang ada di atmosfer diseluruh dunia terjadi secara alami, misalnya dari letusan gunung berapi maupun kebakaran hutan secara alami. Sedangkan 50% lainnya berasal dari kegiatan manusia,
35 misalnya akibat pembakaran (Bahan Bakar Fosil) BBF, peleburan logam dan pembangkit listrik. Waktu BBF di bakar, belerang tersebut beroksidasi menjadi belerang dioksida (SO2) dan lepas di udara. Oksida belerang itu selanjutnya berubah menjadi asam sulfat. Komposisi oksida belerang di atmosfer dapat menyebabkan kerusakan akut dan atau kerusakan kronis. Kerusakan akut terjadi jika konsentrasi SO2 tinggi di udara ambien terjadi dalam waktu yang lama, menimbulkan beberapa gejala pada beberapa bagian daun menjadi kering dan mati biasanya daun memucat. Jika kontak dengan SO2 dengan konsentrasi rendah dalam waktu yang lama akan menyebabkan kerusakan kronis tanaman ditandai dengan menguningnya warna daun karena terhambatnya mekanisme pembentukan klorofil (Siregar 2005).
Efek yang membahayakan dari CO umumnya lebih ditekankan kepada manusia. Hingga saat ini pengaruh CO terhadap tanaman dan material belum terbukti (Soedomo 2001).
Anatomi Daun
Pada bagian anatomis daun yang diamati adalah jaringan epidermis atas dan bawah dan jaringan mesofil. Jaringan epidermis adalah jaringan yang dilapisi oleh lapisan kutikula atau lapisan lilin terdapat stomata, klorofil seringkali dijumpai hanya saja jumlahnya sangat sedikit atau bahkan tidak ada. Sel epidermis yang normal tampak lebih kompak dan padat jika dibandingkan dengan jaringan epidermis daun yang berada di daerah yang terpolusi.
Jaringan mesofil banyak mengandung kloroplas dan ruang antar sel. Jaringan mesofil terbagi menjadi jaringan tiang (palisade) dan jaringan spons (bunga karang). Jaringan tiang pada tanaman normal lebih kompak dari pada jaringan spons yang memiliki ruang antar sel yang luas. Secara alami jaringan tiang yang memiliki karakteristik tegak lurus terhadap permukaan helai daun keberadaannya lebih rapat dengan sisi panjang sel yang saling terpisah sehingga memungkinkan udara di dalam ruang antar sel tetap mencapai sisi panjang. Kloroplas pada sitoplasma melekat di tepi dinding sel. Hal itu mengakibatkan proses fotosintesis dapat berlangsung efisien.
36 Jaringan spons terdiri dari sel bercabang yang tidak teratur bentuknya. Hubungan antara sel terbatas pada ujung cabang itu. Struktur mesofil yang renggang itu mengakibatkan luas permukaan yang amat besar antar sel dan udara internal. Diantara kedua jaringan tersebut jaringan tiang memiliki luas permukaan internal bebas yang lebih besar dibandingkan dengan jaringan bunga karang sehingga secara kuantitatif proses fotosintesis lebih banyak terjadi pada sel – sel klorofil di jaringan tiang (Hidayat 1995).
Tanaman Angsana adalah jenis tanaman keras dengan dinding sel yang tebal yang mengelilingi jaringan pembuluh. Dinding sel yang tebal ini tersusun atas suberin, tetapi ini tampaknya tidak mampu mengurangi difusi gas antara dinding sel dengan jaringan dan jaringan mesofil. Angsana adalah tanaman dengan jaringan yang mengandung kloroplas yang berukuran besar. Polutan memasuki jaringan mesofil dan berikatan dengan sel – sel dalam jaringan mesofil dimana di dalamnya kloroplas berada. Kerusakan yang terjadi disebabkan karena bahan – bahan pencemar yang masuk ke dalam daun melalui stomata dengan proses difusi molekuler terutama bahan pencemar yang berupa gas (Siregar 2005). Hasil pengamatan sayatan melintang daun Angsana menunjukkan respons yang berbeda pada tiap tanaman. Perbedaan ini merupakan reaksi tanaman dalam mempertahankan keseimbangan fisiologis tanaman terhadap tekanan yang diberikan oleh lingkungan.
Secara umum daun tanaman Angsana yang ditanam di sekitar kawasan pabrik pupuk PT. PUSRI menunjukkan respons yang berbeda. Perbedaan yang cukup mencolok secara umum terjadi pada jaringan epidermis dan jaringan bunga karang yang rusak di beberapa lokasi yang relatif dekat dengan sumber emisi. Sehingga pada keseluruhan daun Angsana yang diamati di sekitar kawasan pabrik pupuk PT. PUSRI diduga masih toleran terhadap polutan yang diemisikan oleh pabrik.
Kerusakan yang terjadi pada bagian mesofil daun (daging daun) merupakan daerah utama fotosintesis terutama pada jaringan palisade akibat pencemaran udara akan memberikan dampak yang paling besar terhadap kegiatan fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan.
37 Siregar (2005) mengemukakan bahwa kerusakan tanaman memang umumnya terjadi pada jaringan mesofil. Daun menjadi bagian yang paling menderita akibat pencemaran udara karena bahan – bahan pencemar udara mempengaruhi tanaman melalui daun dengan masuk melalui stomata dengan proses difusi molekuler terutama bahan pencemar yang berupa gas.
Pada waktu – waktu tertentu dampak dari beberapa pencemar terhadap tumbuhan dapat dibedakan tetapi pada waktu yang lain tidak bisa. Kerusakan daun yang umum terjadi akibat pencemaran udara adalah plasmolisis, granulasi atau disorganisasi penyusun sel, rusaknya sel atau disintegrasi, dan pigmentasi jaringan. Bahan pencemar dapat menyebabkan terjadinya kerusakan fisiologis di dalam tanaman jauh sebelum terjadinya kerusakan fisik. Para ahli lainnya ada yang mengatakan kerusakan yang tersembunyi dapat berupa penurunan kemampuan tanaman dalam menyerap air, pertumbuhan sel yang lambat atau pembukaan stomata yang tidak sempurna (Kozlowski & Kramer 1979).
Kerusakan tersembunyi dapat terjadi pada tumbuhan seperti Angsana yang berhubungan dengan epidermis kemudian diikuti oleh kerusakan kloroplas dan merusak jaringan palisade. Jaringan – jaringan vaskuler akan mengalami kerusakan kemudian.
