Agrotekma
Jurnal Agroteknologi dan Ilmu Pertanian
Available online http://ojs.uma.ac.id/index.php/agrotekma
Pemanfaatan Beberapa Jenis Arang Aktif sebagai Bahan Absorben Logam Berat Cadmium (Cd) pada Tanah Sedimen Drainase Kota
Medan sebagai Media Tanam
Utilization of Several Types of Activated Charcoal as Absorbent of Heavy Metal Cadmium (Cd) in Medan City Drainage Sediment Soil as
Planting Media
Abdul Rahman, Rizal Aziz*, Asmah Indrawati & Muhammad Usman Program studi Agroteknologi Fakultas Pertanian, Universitas Medan Area, Medan
*Corresponding Email: [email protected] Abstrak
Tujuan penelitian dalam dua tahun ini adalah Menemukan metode dan teori pengolahan tanah sedimen drainase kota Medan yang membuat dangkal drainase kota. Meningkatkan kualitas lingkungan hidup kota medan melalui pengelolah tanah sedimen parit menjadi media tanam hortikultura. Didapatnya kondisi kota yang rapih, nyaman dan membantu Pemerintah khususnya Dinas Pekerjaan Umum Kota Medam. Akan Terhindarnya dari banjir dikarenakan drainase kota lancar dan lingkungan bersih. hasil penelitian dapat disimpulkan perlakuan arang aktif yang digunakan dari berberapa bahan arang aktif (Tempurung Kelapa, Limbah Gergajian kayu dan Kendaga Karet) dengan kriteria ukur yaitu rendemen arang, Kadar air, Kadar abu, Kadar Mudah Menguap, Daya Ikan Carbon, Daya serap iodin dari seseluruhan memiliki nilai yang baik untuk dijadikan arang aktif yang memiliki nilai di atas batas minimum yaitu Kadar Air dibawah nilai Maksimum (<15%), Kadar Abu < 10%, Daya ikat Karbon > 60 %, Daya Menguap
<25 % dan Daya serap Iodin >750 mg. Semuaparameter ini sesua dengan stnadar nasional SNI 06-3730- 1995. Kesimpulan kedua daya serap logam terhadap logam Berat Pb, Cd dan Cu, memiliki kemampuan yang baik meski kecil dikarenakan kadar logam dari awal sudah dibawah baku mutu, konsentrasi yang diujikian 0, 1, 3, 5, 7, dan 9. Sedangkan terbaik yang didapat dari angka penurunan logam berat Cd, dan adalah 7 gram/ kg tanah sampel.
Kata Kunci: Arang Aktif, Logam Cd, Sedimen Parit
Abstract
The purpose of this two-year research is to find methods and theories of soil cultivation for the Medan city drainage sediment which makes the city drainage shallow. Improving the environmental quality of Medan city by cultivating trench sediment soil into a horticultural planting medium. Obtaining a neat, comfortable and helpful city condition for the Government, especially the Public Works Office of Medam City. It will be avoided from flooding due to smooth city drainage and clean environment. The results of the study can be concluded that the activated charcoal treatment is used from a number of activated charcoal ingredients (Coconut Shell, Wood Sawdust Waste and Kendaga Karet) with measurement criteria namely char yield, water content, ash content, volatile content, carbon fish power, iodine absorption from as a whole it has a good value to be used as activated charcoal which has a value above the minimum limit, namely water content below the maximum value (<15%), ash content <10%, carbon binding capacity> 60%, evaporation power <25% and iodine absorption. > 750 mg. All of these parameters are in accordance with the national standard of SNI 06-3730-1995. The second conclusion is that the absorption of metals to heavy metals Pb, Cd and Cu, has a good ability even though it is small because the metal content from the start is below the quality standard, the concentrations tested are 0, 1, 3, 5, 7, and 9. While the best is obtained of the reduction rate in heavy metal Cd, and is 7 grams / kg of soil sample.
Keywords: Charcoal, Cd, Drainage Sediment
How to Cite: Rahman, A., Aziz, R., Indrawati, A., & Usman, M., (2020). Pemanfaatan Beberapa Jenis Arang Aktif sebagai Bahan Absorben Logam Berat Cadmium (Cd) pada Tanah Sedimen Drainase Kota Medan sebagai Media Tanam, Agrotekma: Jurnal Agroteknologi dan Ilmu Pertanian. 5 (1): 42-54
PENDAHULUAN
Lingkungan selalu memiliki permasalahan, masalah yang umum menjadi persoalan lingkungan adalah penanganan limbah baik padat maupun cair. Permasalahan limbah yang sangat penomenal yaitu di daerah perkotaan khususnya kota Medan provinsi Sumatera Utara. Limbah perkotaan selalu meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk dan pergeseran alifungsi lahan menjadi permungkiman. Alih fungsi lahan yang dahulunya menjadi lokasi resapan air menjadi permungkiman, kawasan industry, perkantoran dan pergudangan, Alih fungsi lahan ini biasanya terkait dengan proses perkembangan wilayah. Pembangunan fisik yang sedang giat dilakukan, belakangan ini bila ditinjau dari segi ekonomi akan memberikan peningkatan kepada kesejahteraan masyarakat dalam hal ketenaga kerjaan. Budihardjo (2002) menyatakan berkembangnya sektor industri, jasa dan property pada era pertumbuhan ekonomi selama sepuluh tahun terakhir, pada umumnya telah memberikan tekanan pada sektor pertanian, konflik penggunaan dan pemanfaatan lahan bersifat dilematis, mengingat peluang untuk perluasan areal pertanian sudah sangat terbatas, sementara tuntutan terhadap kebutuhan
lahan untuk perkembangan sektor industri, jasa, dan property semakin meningkat.
Perubahan lahan yang terjadi pada umumnya mengakibatkan dampak yang permanen pada lingkungan sekitar, seperti lahan yang dulunya tempat resapan air kini tertutupi dengan bangunan material kedap air (aspal, semen dan beton). Perubahan lahan tersebut membuat mata pencarian para petani yang dahulunya memanfaatkan lahan sebagai tempat bercocok tanam holtikultura, yang kini menjadi bangunan tinggi dengan draeinase di sekitar bangunan di kota. Kota dengan bangunan yang kerap mengalami perbaharuan membuat masyarakat setempat terus mengalammi kemunduran dalam lingkungan ditambah dampak yang ditimbulkan berupa banjir yang kerap melanda khususnya kota Medan dikarenakan sedimentasi yang terjadi pada dreinase yang membuat dangkal dan bila hujan datang kerap melimpas kelingkungan masyarakat.
Permasalahn dreinase menjadi peranan dan target kerja Dinas Pekerjaan Umum Kota Medan, seperti pengangkutan tanah sedimen draenase dan tanah pendalamam draenase. Pekerjaan yang dikerjakan juga kerap menimbulkan masalah dikalangan masyarakat kota medan. Permaslahanya diantaranya terganggunya aktivitas masyarakat kota
dengan tumpukan tanah sedimen dan galian, membuat kondisi kota kotor.
Masyarakat kota medan sendiri juga tidak peduli dengan lingkungan sekitar, baik permasalahan sampah maupun dreinase sekitar tempat tinggal, dimana drainase menjadi tempat tumpukan sampah, sehingga jika terjadi hujan kondisi menjadi banjir
Sedimen parit kota sendiri tergolong dalam limbah komunal yang banyak mengandung logam-logam berat dan juga banyak mengandung cukup unsur hara yang dibutuhkan tanaman. Kegiatan cocok tanam tersebut jika mengunakan sedimen selokan yang di ditempatkan pada lahan sempit dan yang dimanfaatkan masyarakat kota, sehingga dapat menghasilkan yang cukup banyak produk holtikultura yang di kembangkan. Namun belum adanya pengolahan tanah sedimen tersebut, dikahawatirkan logam mencemari tanaman dan membuat kesehatan yang mengkonsumsi memburuk. Kandungan sedimen selokan sendir mengadung CaCO3 : 320 mg, NO3-N : 20 mg, NO2-N : 10 mg, Pb : 5 mg, Fe : 20 mg, Zn : 27 mg dan Cd : 4 mg (Lab. Lingkungan Kota Medan, 2013).
Berdasarkan penelitian sebelumnya dalam pengelolaan tanah tercemar menurut Suherman dkk (2006) mengungkapkan penggunaan zeloit alam dapat mengapsorsi logan Pb pada lumpur
limbah industry teksil. Sedangkan penelitian Raharjo dkk (2012) mengungkapkan penggunaan arang aktif dari sekam dan tempurung kelapa mampu menyerap Logam Cu : 6,95 ppm dan Hg : 7,08 ppm pada lahan tambang emas.
Demikian dengan percobaan yang dilakukan kedua bahan tersebut dengan dosis 15% dan 30 % dapat menurunkan logam yang ada di dalam tanah sedimen parit kota dan kandungan unsur hara hasil analisa laboratorum pada sedimen menunjukan dapat digunakan dalam kebutuhan tanaman (Azis, 2015).
Program transfer ilmu dan teknologi berbasis masyarakat dengan menerapkan pengolahan tanah sedimen drainase menjadi media tanam Hortikultura dengan metode ameliorasi senyawa logam mengunakan bahan ramah lingkungan yaitu arang aktif, permentasi tanah sedimen dengan bererapa bakteri pendegradasi logam, dan pencampuran bahan kompos, kemudian siap dijadikan media tanam hortikultura. Kegiatan penelitian ini dapat dijadikan sebagai pengembangan ilmu dalam budidaya tanaman di perkotaan kedepanya dan pastinya ramah lingkungan dengan tidak terjadinya lagi banjir di daerah perkotaan khususnya Kota Medan
METODE PENELITIAN
Penelitian dilaksanakan di lahan percobaan fakultas Pertanian Universitas Medan Area di Jalan kolam Medan Estae.
Waktu pelaksanaan penelitian dari bulan Desember 2015 sampai dengan bulan April 2016.
Alat – alat yang digunakan pada penelitian pembuatan hormon organik ini antara lain : saringan,timbangan,corong, wadah penampung berkapasitas 500 m3 yang terbuat dari tembok batu, ember, gembor, pollibag ukuran 7m x 7m.Bahan- bahan yang digunakan pada penelitian zelot, arang aktif dari tempurung kelapa, arang aktif ampas tebu dan sekam padi dan Pupuk organik.
Penelitian dilakukan dengan metode eksperimental yaitu dengan melakukan perlakuan dan pengujian langsung tanah sedimen selokan yang belum dilakukan perlakuan dan yang sudah dilakukan perlakuan. Penelitian dilakukan untuk melihat pengaruh pemberian beberapa jenis arang aktif dengan konsentrasi yang berbeda sesuai anjuran penggunaan konsentasi sesuai anjuran pada perlakuan tanah sedimen dalam menguragi kandungan cemaran logam tanah sedimen selokan yang digunakan sebagai sediaan media tanam hortikultura. Rancangan penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok Faktorial, dengan faktor jenis
arang aktif dan faktor Konsentrasi. Faktor jenis arang aktif (A) terdiri dari tiga perlakuan yaitu: arang aktif Tempurung kelapa (a1), Kayau hutan (a2) dan arang aktif Kendaga karet (a3). Sedangkan sebagai faktor konsentrasi arang aktif adalah 0 %, 1%, 3%, 5%, 7% dan 9 % diulang sebanyak 2 kali, sehingga jumlah kombinasi perlakuan penelitian sebanyak 24 perlakuan. Penelitian dilaksanakan dengan beberapa tahap yaitu Tahap Pembuatan Arang Aktif, Inkubasi Arang dengan tanah, dan pengambilan contoh sampel tanah seidmen
HASIL DAN PEMBAHASAN Rendemen Arang Aktif
Perhitungan rendemen arang aktif bertujuan untuk mengetahui jumlah arang aktif yang dihasilkan setelah proses aktivasi dari arang menjadi arang aktif. Berikut hasil pengukuran kadar air arang aktif pada Tabel 2 berikut:
No Bahan Baku Rendemen
(%) 1 Tempurung Kelapa 49,581
2 Limbah Kayu 47,067
3 Kendaga Karet 56,165
Hasil pengujian rendemen arang aktif menunjukkan nilai rendemen terendah terdapat pada arang kayu gergajian yaitu 47,076 % dan nilai rendemen tertinggi terdapat pada Kendaga Karet yaitu 56,165
%. Perbedaan rendemen yang dihasilkan
pada penelitian ini diduga dikarenakan adanya perbedaan senyawa yang terdapat pada bahan baku, berat jenis bahan baku dan jenis bahan baku, sehingga sangat memungkinkan adanya perbedaan jumlah senyawa zat mudah menguap yang terbuang. Tingginya rendemen tongkol jagung yang dihasilkan diduga disebabkan karena pada waktu karbonisasi senyawa- senyawa non karbon seperti CO2, CO, dan H2 belum terurai dengan baik, sehingga menempel pada permukaan arang aktif yang belum terurai secara sempurna (Pari dkk., 2000). Menurut Hudaya dan Hartono (1990), hal ini karena reaksi oksidasi antara arang dengan panas dalam furnace yang semakin besar sehingga senyawa seperti tar, destilat dan asam organik lain banyak yang keluar akibatnya arang aktif yang dihasilkan akan semakin bagus dalam adsorban logam berat.
Kadar Air Arang Aktif
Salah satu sifat kimia dari arang aktif yang mempengaruhi kualitas arang aktif yaitu kadar air. Penentuan kadar air dilakukan dengan penimbangan sebanyak 1 gram arang aktif sebagai massa mula- mula yang dipanaskan dalam oven pada suhu 100 oC selama 3 jam. Hal tersebut bertujuan untuk melakukan dehidrasi pada arang aktif tempurung kelapa, kayu dan kendaga karet secara maksimal.
Selanjutnya, dimasukkan ke dalam desikator untuk didinginkan dan dilakukan penimbangan kembali untuk memperoleh bobot konstan arang aktif. Berikut hasil pengukuran kadar air arang aktif pada Tabel 3 berikut:
No Bahan Baku Kadar Air (%) 1 Tempurung Kelapa 3,672
2 Limbah Kayu 2,786
3 Kendaga Karet 3,431
Dari pengujian didapatkan nilai rata- rata kadar air arang aktif yang dihasilkan adalah berkisar antara 2,786-3672 %.
Kadar air arang aktif tertinggi diperoleh dari arang aktif tempurung kelapa sedangkan kadar air rendah (terbaik) diperoleh dari arang aktif serbuk kayu.
Kadar air maksimal arang aktif berdasarkan SNI 06-3730-95 adalah 15 %, dengan demikian kadar air arang aktif yang dihasilkan semuanya memenuhi syarat karena berada dibawah nilai maksimal. Rendahnya nilai kadar air arang aktif menunjukan kandungan air dalam bahan baku sebagian besar telah menguap pada saat aktifasi. Selain itu, semakin rendah nilai kadar air arang aktif yang dihasilkan maka semakin baik karena akan mempengaruhi daya serap yang dihasilkan oleh arang aktif tersebut (Pari, 1996). Dari hasil analisis statistik diketahui bahwa semua bahan arang aktif menunjukkan tidak adanya perbedaan nyata pada taraf uji 5% terhadap kadar air arang aktif.
Kadar Abu Arang Aktif
Selain kadar air, parameter lain yang juga mempengaruhi kualitas arang aktif adalah kadar abu. Kadar abu merupakan persentase berat oksida-oksida mineral dalam karbon seperti silikon, sulfur, kalsium, dan komponen lain dalam jumlah kecil. Penetuan kadar abu bertujuan untuk menentukan kandungan oksida logam yang masih terdapat dalam arang aktif setelah melalui proses aktivasi pada suhu 600oC (Pari, 1996). Semakin rendah kadar abu dalam arang aktif maka semakin baik dan mempengaruhi kualitas arang aktif sebagai adsorban logam berat.
Pengujian kadar abu dilakukan dengan memanaskan arang aktif dalam tanur pada suhu 600 oC selama 1 jam. Hasil yang diperoleh adalah abu berupa oksidaoksida logam yang terdiri dari mineral yang tidak dapat menguap pada proses pengabuan. Penurunan tersebut disebabkan adanya aktivator asam yang dapat melarutkan oksida-oksida logam (Chang, 2005). Nilai kadar abu untuk semua sampel arang aktif lebih rendah dari ambang batas kualitas arang aktif yaitu sebesar 10% atau telah memenuhi standar yang telah ditetapkan SNI 06-3730-95.
Berikut hasil analisis kadar abu arang aktif terlihat pada Tabel 4.
No Bahan Baku Kadar Abu
(%) 1 Tempurung Kelapa 1,368
2 Limbah Kayu 4,286
3 Kendaga Karet 2,356
Hasil pengujian kadar abu arang aktif menunjukkan nilai kadar abu berkisar antara 1,368-4,286 %. Kadar abu arang aktif terendah (terbaik) diperoleh dari arang aktif tempurung kelapa, sedangkan kadar abu tertinggi diperoleh dari arang aktif kayu. Kadar abu arang aktif berdasarkan SNI 06-3730-95 maksimal adalah 10 % sehingga arang aktif yang dihasilkan telah memenuhi syarat karena kadar abu kurang dari 10 %. Semakin kecil kadar abu yang dihasilkan maka arang aktif akan semakin baik. Menurut Pari, dkk (1996) kadar abu yang tinggi dapat mengurangi kemampuan arang aktif untuk menyerap gas dan larutan karena kandungan mineral (oksida logam) yang terdapat dalam abu akan menyebarkan dalam kisi-kisi arang aktif sehingga menutup pori-pori arang aktif. Kadar abu sangat dipengaruhi oleh material anorganik yang terkandung dalam bahan baku yang tetap bertahan meskipun telah mengalami pembakaran pada suhu yang tinggi.
Peningkatan kadar abu dapat terjadi akibat terbentuknya garam-garam mineral pada saat proses pengarangan yang bila dilanjutkan akan membentuk partikel-
partikel halus dari garam mineral tersebut.
Hal ini disebabkan karena adanya kandungan bahan mineral yang terdapat di dalam bahan awal biomassa pembuat karbon. Dari hasil analisis statistik diketahui bahwa semua bahan arang aktif menunjukkan perbedaan nyata pada taraf uji 5% terhadap kadar abu arang aktif.
Kadar Zat Mudah Menguap Arang Aktif Penetapan kadar zat mudah menguap bertujuan untuk mengetahui jumlah zat atau senyawa yang belum menguap pada proses karbonisasi dan aktivasi tetapi menguap pada suhu 950oC. Menurut Sudrajat dan Pari (2011), komponen yang terdapat dalam arang aktif adalah air, abu, karbon terikat, nitrogen, dan sulfur.
Besarnya kadar zat mudah menguap mengarah kepada kemampuan daya serap arang aktif. Sehingga semakin kecil zat mudah menguap arang aktif, maka semakin baik arang aktif dalam adsorban logam berat. Adapun kadar zat mudah menguap yang terukur pada penelitian arang aktif tempurung kelapa dapat dilihat pada Tabel 5.
No Bahan Baku Kadar (%)
1 Tempurung Kelapa 45,315 2 Limbah Kayu 24,251 3 Kendaga Karet 33,105
Kadar Karbon Terikat Arang Aktif
Karbon dalam arang adalah zat yang terdapat pada fraksi hasil pirolisis selain
abu (zat organik) dan zat-zat atsiri yang masih terdapat pada pori-pori arang.
Penentuan kadar karbon terikat bertujuan untuk mengetahui kandungan karbon setelah proses karbonisasi dan aktivasi (Suryani, 2009). Sehingga semakin tinggi kadar karbon terikat, maka arang aktif tersebut akan lebih baik dalam adsorban logam berat. Kadar karbon terikat dihitung dari nilai kadar zat mudah menguap dan kadar abu. Berikut hasil uji kadar karbon terikat arang aktif pada Tabel 6.
Tabel Kadar Karbon Terikat Pada Arang Aktif
No Bahan Baku Kadar (%)
1 Tempurung Kelapa 50,415
2 Limbah Kayu 70,281
3 Kendaga Karet 63,147
Besarnya nilai rata-rata kadar karbon terikat arang aktif yang dihasilkan penelitian ini berkisar antara 50,415- 70,281 %. Nilai kadar karbon terikat terbesar (terbaik) diperoleh pada arang aktif tongkol jagung, sedangkan kadar karbon terikat terkecil terdapat pada arang aktif tempurung kelapa. Nilai kadar karbon terikat untuk arang aktif menurut SNI 06- 3730-95 adalah lebih besar dari 65 %, yang memenuhi standar adalah arang aktif yang terbuat dari kayu dan Kendaga Karet.
Kenaikan tersebut disebabkan rendahnya persentase kadar abu dan kadar zat mudah menguap yang terdapat pada arang aktif.
Nilai rata-rata kadar karbon terikat arang
aktif kayu jagung lebih tinggi dibandingkan dengan arang aktif pada tempurung kelapa.
Kecenderungan ini sama dengan penelitian Pari dkk,. (2000) tentang perubahan arang aktif dari batu bara. Rendahnya kadar kabon terikat pada penelitian ini menunjukan tingkat kemurnian arang aktif yang dihasilkan relatif rendah dan permukaan arang aktif masih mengandung senyawa non karbon sehingga kualitas arang aktif kurang baik. Dari hasil analisis statistik, diketahui bahwa semua bahan arang aktif menunjukkan perbedaan nyata pada taraf uji 5% terhadap kadar karbon terikat arang aktif.
Daya Serap Iodium Arang Aktif
Penetapan daya serap iodium arang aktif bertujuan untuk mengetahui kemampuan arang aktif untuk menyerap larutan berwarna dengan ukuran molekul tidak lebih dari 10 Ao atau 1 nm. Sehingga semakin besar daya serap iodium atau lebih besar dari 750, maka semakin bagus arang aktif dalam adsorban logam berat Berikut hasil uji daya serap iodium arang aktif pada Tabel 7.
No Bahan Baku Kadar (%) 1 Tempurung Kelapa 803,762 2 Limbah Kayu 1013,233 3 Kendaga Karet 918,547
Besarnya nilai rata-rata daya serap iodium dari arang aktif yang dihasilkan berkisar antara 803,762-1013,233 (mg/g).
Hasil pengujian daya serap iodium arang aktif menunjukkan nilai daya serap iodium terendah terdapat pada tempurung kelapa yaitu 803,762 mg/g dan nilai daya serap iodium tertinggi (Terbaik) terdapat pada kayu yaitu 1013,233 mg/g. Dari hasil analisis statistik diketahui bahwa tempurung kelapa dan kendaga karet arang aktif menunjukkan tidak adanya perbedaan nyata pada taraf uji 5%
terhadap nilai daya serap iodium dan tempurung kelapa dan serbuk kayu gergajian arang aktif menunjukkan perbedaan nyata pada taraf uji 5%
terhadap nilai daya serap iodium. Dari data diatas, dapat disimpulkan bahwa nilai daya serap iodium arang aktif dalam penelitian ini memenuhi standar SNI 06-3730-1995, yaitu lebih dari > 750 mg/g. Nilai daya serap iodium yang tinggi menggambarkan banyaknya struktur mikropori yang terbentuk. Besarnya nilai daya serap iodium arang aktif diakibatkan oleh ikatan C dan H yang terlepas dengan sempurna sehingga terjadi pergeseran plat karbon kristalit membentuk pori yang baru dan mengembangkan pori yang sudah terbentuk (Pari dkk., 2000). Daya adsorpsi karbon aktif terhadap iod memiliki korelasi dengan luas permukaan dari karbon aktif.
Semakin besar angka iod maka semakin besar kemampuannya dalam mengadsorpsi adsorbat atau zat terlarut. Salah satu
metode yang digunakan dalam analisis daya adsorpsi karbon aktif terhadap larutan iod adalah dengan metode titrasi iodometri. Kereaktifan dari karbon aktif dapat dilihat dari kemampuannya mengadsorpsi substrat. Daya adsorpsi tersebut dapat ditunjukkan dengan besarnya angka iod yaitu angka yang menunjukkan seberapa besar adsorben dapat mengadsorpsi iod. Semakin besar nilai angka iod maka semakin besar pula daya adsorpsi dari adsorben (Prisma, 2013).
Kemampuan Arang Aktif Dalam Menyerap Logam Berat (Cd)Pada Tanah sedimen Draenase Kota
Sampel yang digunakan yaitu tanah sedimen parit , tanah sedimen parit terdapat kandungan logam berat yang dapat membahayakan manusia, cara alternatif yang dapat digunakan dalam menurunkan konsentrasi kandungan logam berat adalah menggunakan perendaman sampel dengan masing-masing arang aktif tempurung kelapa, kayu gergajian, dan kendaga karet. Tanah sedimen parit diuji terlebih dahulu kandungan logam berat (Cd) yang berasal dari parit kota Medan.
Setelah itu, arang aktif (1 gr, 3 gr, 5 gr, 7 gr dan 9 gr) dicampur pada tanah sedimen parit sebanyak 1 kg selama 1 minggu kemudian di ukur kembali konsentrasi
logam berat (Cd) untuk masing-masing perlakuan arang aktif,
Kegunaan arang aktif digunakan sebagai absorben dan pengikat logam berat agar tidak lepas bebas di daolam tanah tercemar logam. Untuk mengetahui pencegahan dan penanggulangan pencemaran logam berat yang mencemari lingkungan sangat penting diketahui batas/nilai ambang logam. Nilai ambang batas logam berat tiap negara berbeda- beda, karena adanya perbedaan kemampuan sifat tanah untuk menyangga logam berat. Di Inggris dan Belanda, nilai ambang batas untuk Pb 5-6 kali lebih besar dari negara industri lainnya. Untuk Indonesia dengan tingkat pelapukan tanah yang intensif, kemungkinan daya sangga tanah terhadap logam berat lebih rendah sehingga nilai ambang batasnya akan lebih rendah dari negara industri tersebut. Ada beberapa hasil penelitian yang dapat dijadikan sebagai acuan untuk tindakan reklamasi lahan. Pada tabel berikut dicantumkan data kisaran nilai ambang logam berat dalam tanah (Pickering 1980).
Tabel 8. Kisaran logam Berat di dalam tanah
Berdasarkan tabel menunjukan kadar logam yang di izinkan dalam tanah agar tidak mencemari tanaman dan terkonsumsi manusia serta hewan yang kedepanya dapat mengaggu kesehatan dikarenakan logam berat merupakan bahan radikal bebas yang bahaya pada tubuh manusia adapun hasil uji tanah yang akan diuji yaitu sedimen parit kota yang dijadikan media tanam maka perlu dilakukan pengolahan agar logam berat tidak mencamari tanaman budidaya yang akan di tanam. Hasil uji sementara tanah yang dilakukan sebelum pengujian (tanpa arang aktif) sebesar CaCO3 : 320 mg (320 ppm), NO3-N : 20 mg (20 ppm), NO2-N : 10 mg (10 ppm), Pb : 5 mg (5 ppm), Fe : 20 mg (20 ppm), Zn : 27 mg (27 ppm), Cu : 45 mg (45 ppm) dan Cd : 4 mg (4 ppm). Berdasarkan hasil anlisa yang dilakukan menunjukan beberapa logam berat yang ada pada tanah sedimen belum semuanya melebihi baku mutu pada tanah.
namun logam berat menjadi indikator penurunan kesehatan yang mencemari
lingkungan. Logam berat perlu juga dijadikan indicator karena dapat mempengaruhi produksi tanaman, Tiga besar logam berat beracun adalah merkuri (Hg), timbal (Pb), dan cadmium (Cd).
Namun hasil analisa dilakukan tidak menganalisa Hg, sehingga pengujian serapan logam yang dilakukan terhadap tanah sedimen parit dengan mengunakian beberapa arang aktif hanya dilakukan pada jenis logam yaitu Cu. KemampuanArang Aktif Dalam Menyerap ketiga Logam Berat terlihat pada Tabel Berikut
Hasil anlisa logam Cd menunjukan hasil penurunan yang tidak segnipikan dan hasil anlisa juga menunjukan masi dibawah baku mutu yaitu untuk Cd kesehatan hewan dan manusia, serta aktivitas mikroba tanah sebesar 4,4 ppm. Cd sendiri merupakan logam berat yang dikata gorikan bahan pencemar dan berbahasa terkhusus jika terkonsumsi oleh makluk hidup, melalui tercemarnya lahan pertanian dan air tempat tumbuhan tumbuh yang dikonsumsi makhluk hidup.
No Perlakuan Konsentrasi Arang Aktif
0 gr 1 gr 3 gr 5 gr 7 gr 9 gr
1 Tempurung Kelapa 4, 0 3,64 3,5 3,37 3,18 2,72
2 Limbah Kayu 4,4 4,09 4 3,81 3,34 3,05
3 Kendaga Karet 4,2 3,95 39,4 3,71 3,28 2,98
Selain tanah pertanian yang tercemar logam berat melalui rantai makanan (food chain) dapat mengancam kesehatan manusia. Besarnya kandungan Pb dalam tanah mengakibatkan tanaman tercemar melebihi batas maksimum yang diperbolehkan, hal ini sejalan dengan baku mutu tanah (interim) terhadap pencemaran logam berat Pb untuk penggunaan pertanian yang dikeluarkan kantor KLH-Dalhousie University (1992).
Menurut baku mutu tanah besarnya kadar maksimum logam berat Pb dalam tanah untuk penggunaan pertanian adalah 150 ppm. Pb berpengaruh nyata terhadap penurunan pertumbuhan tanaman, terutama pada kosentrasi Pb > 150 ppm sudah terlihat gangguan terhadap proses tumbuh tanaman.
Aplikasi arang pada tanah sedimen yang akan digunakan menjadi media tanam merupakan suatu metode yang dianggap baik dalam menurunkan kadar logam dan mengikat serta melepas kadar logam berat sesuai kebutuhan tanaman. Merupakan menjadi alternataif teknologi budidaya pada lahan tercemar. Penurunan kadar
logam terlihat pada tabel di atas dalam menyerap logam Cd,. Dari berbagai macamarang aktif dan waktu pencampuran yang sama dilakukan, dapat diketahui terdapat pengaruh dalam menurunkan konsentrasi logam Cd dalam sampel tanah.
Ketiga Arang aktif lebih berpengaruh dan lebih efektif dalam penyerapan logam berat Menurut Suryani (2009) semakin tinggi konsentrasi adsorbat, maka laju reaksi adsorpsi akan semakin cepat karena adanya daya dorong yang tinggi dari molekul adsorbat, namun pada kondisi tertentu akan stabil karena sudah mengalami kejenuhan dan terjadi proses kesetimbangan. Perbedaan jenis bahan baku arang aktif dan konsentrasi memberi pengaruh dalam penyerapan konsentrasi logam, selain waktu pencampuran perbedaan arang aktif yang digunakan juga mempengaruhi penurunan konsentrasi logam.
Hal ini di tujukan karena efisiensi penyerapan adsorben terhadap adsorbat sangat dipengaruhi oleh ukuran partikel adsorben. Penyerapan akan semakin meningkat dengan semakin kecilnya
ukuran partikel. Hal ini disebabkan karena bertambahnya luas pori pada adsorben, sehingga ion-ion akan lebih banyak terserap pada permukaan biosorben tersebut (Lonappan, L, dkk., 2016). Agung Putra hidayat (2017) menunjukan Hasil analisa bahwa biochar (Arang aktif) yaitu mampu menurunkan kadar logam kadmium dari konsentrasi 6,5900 ppm ke 0,2120 ppm dengan konsidi arang serbuk.
Kondisi optimal penyerapan logam kadmium pada rasio ke-2 dengan sisa logam kadmium sebesar 0,1490 ppm, sehingga menghasilkan efisiensi penyerapan 97,7390%. Pada rasio ke-5, konsentrasi akhir logam kadmium mengalami peningkatan hingga rasio ke-8 sebesar 5,4700 ppm sehingga mengakibatkan penurunan efisiensi penyerapan logam
Sejalan dengan yang di kemukan Fellet dkk (2011) dalam penelitianya yang menggunakan biochar dari sampah kebun dengan variasi konsentasi biochar 0%, 1%, 5%, dan 10%, menyatakan bahwa semakin banyak jumlah biochar yang di tambahkan maka akan semakin tinggi penyerapan logam kadmium. Dari analisa dia atas, dapat dilihat pemanfaatan biochar dari batubara muda (lignite) dapat di gunakan sebagai media pengimmobilisasian logam kadmium pada tanah ultisol. Hal ini senada dengan penggunaan biochar dari jerami padi
sebagai media pengimmobilisasian logam kadmium pada tanah ultisol (Jiang dkk., 2012). Faktor peningkatan persentasi immobilisasi logam kadmium dapat di sebabkan oleh semakin tinggi jumlah biochar, maka semakin tingi pula jumlah pori pada biochar yang mampu menyerap logam kadmium pada tanah. Hal ini didukung oleh Lonappan dkk (2016) dalam penelitiannya mengenai uji sorbsi pada biochar dari bahan kayu menyatakan bahwa semakian besar pori pada adsorben maka semakin meningkat proses penyerapan logam.
SIMPULAN
Perlakuan arang aktif yang digunakan dari berberapa bahan arang aktif (Tempurung Kelapa, Limbah Gergajian kayu dan Kendaga Karet) dengan kriteria ukur yaitu rendemen arang, Kadar air, Kadar abu, Kadar Mudah Menguap, Daya Ikan Carbon, Daya serap iodin dari seseluruhan memiliki nilai yang baik untuk dijadikan arang aktif yang memiliki nilai di atas batas minimum yaitu Kadar Air dibawah nilai Maksimum (<15%), Kadar Abu < 10%, Daya ikat Karbon > 60 %, Daya Menguap <25 % dan Daya serap Iodin >750 mg. Semuaparameter ini sesua dengan stnadar nasional SNI 06-3730-1995.
Kesimpulan kedua daya serap logam terhadap logam Berat Cd memiliki
kemampuan yang baik meski kecil dikarenakan kadar logam dari awal sudah di bawah baku mutu, konsentrasi yang diujikian 0, 1, 3, 5, 7, dan 9. Sedangkan terbaik yang didapat dari angka penurunan logam berat Cd adalah 7 gram/ kg tanah sampel
DAFTAR PUSTAKA
Ardiansyah. (2003). Pandangan Penghuni Terhadap Tindakan Perubahan Bentuk Rumah Sederhana Di Perumnas Mandala Medan.
Tesis. Megister Teknik Asistektur. Universitas Diponegoro Semarang
Badihadjo, E, (1997). Asistektur dan Kota Di Indonesia. Alumni Bandung
Bintarto, R. (1984). Urbanisasi dan Permasalannya.
Jakarta : Ghalia Indonesia
Iqbal. M dan Anugrah. S.I. (2009). Rancangan Beragam Sinergi Kebijakan Agropolitan Dan Pengembangan Ekonomi Lokal Menunjang Percepatan Pembangunan Wilayah. Analisis kebijakan Pertanian Vol. 7 No. 2. Pusat Analisis Sosial Ekonomi Dan Kebijakan Pertanian. Bogor
Laporan Rekapitulasi Kecamatan Dalam angka Kota Medan. (2010). Badan Pemberdayaan Masyarakat Kota Medan. Medan
Lely, Y. (2007). Pengaruh Model Bergulir Terhadap Peningkatan Pendapatan Petani Sayur Di Kota Medan (Studi Kasus : Kelurahan Tanah Enam Ratus dan Kelurahan Terjun Kecamatan Medan Marelan). Skripsi.
Universitas Sumatera Utara. Medan
Roniadi. A, Tarigan, A.P.M., dan Nasution, Z.P.
(2009). Evaluasi Pengolahan Air Limba Rumah Potong Hewan Di Kelurahan Mabar Hilir Kecamatan Medan Deli. Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.
Medan
Sudaryati. N.L.G. Kasa, W., Suraya, I.W.B., (2019) Pemanfaatan Sedimen Perairan Tercemar Sebagai Bahan Lumpur Aktif Dalam Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu.
Universitas Udaya. ECOTROPITIC Vol. 3 (1).
21-29
Kuswartoyo, T., dan Salim, S.A. (1997). Perumahan Dan Permukiman Yang Berwawasan Lingkungan. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan. Jakarta
Waspodo. R.S.B. (2017), Konsep Penutupan Parit (Conals Blocking Coneept) di Sungai Puning dan EX-PLG Kalimantan Tengah Wetland International- Indonesia Programer.