<%@ Language=JavaScript %> PKRLT UGM : ilmu remediasi

PUSAT KAJIAN REHABILITASI LAHAN TAMBANG
Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada

Bulaksumur, Yogyakarta (55281). Tel: +62-274-548814. Fax: +62-274-563062
e-mail:
pkrlt@ugm.ac.id  website:
http://pkrlt.ugm.ac.id


Ilmu Remediasi untuk Atasi Pencemaran Tanah di Aceh dan Sumatera Utara
(Tambahan Catatan buat Prof Dr Azwar Maas)

Kompas, 4 Maret 2005.

PEMBERSIHAN pencemaran dengan sistem pembilasan/pencucian (ataupun dengan cara dilusi) tanah, sering kali tidak efisien dan efektif. Karena pencemaran hanya berpindah tempat, di mana kation maupun anion yang tercuci hanya akan pindah ke lapisan tanah yang lebih dalam/di bawah atau tidak tertutup kemungkinan pencemaran akhirnya mencapai air tanah.

Semestinya pencemaran yang ada, apakah yang disebabkan oleh tsunami ataupun industri, diangkat (dibuang) dengan cara in-situ remediasi sehingga pencemaran yang ada terangkut dan terbuang. Jadi tidak hanya menggunakan metode pembilasan (movement to other layers), dilusi (penurunan konsentrasi) ataupun distabilkan saja (chemical stabilization) yang juga akan kembali bermasalah dengan berjalannya waktu (time dimension problem).

Pembersihan pencemaran seperti pencucian, bisa menstabilkan pencemaran, tetapi apakah bisa tercapai hanya dalam satu kali musim panas dan hujan seperti yang telah dikemukan Prof Dr Azwar (Kompas, 28 Januari 2005, tentang penanggulangan masalah pencemaran pasca-tsunami). Yang pasti pencucian/pembilasan sebenarnya tidak mampu menghilangkan pencemaran yang ada.

Metode yang dapat digunakan untuk membersihkan/ mengangkut pencemaran adalah dengan mempekerjakan tanaman, yang disebut Fitoremediasi, di mana tanaman yang digunakan adalah tanaman yang memiliki kemampuan sangat tinggi untuk mengangkut berbagai pencemaran yang ada (multiple uptake hyperaccumulator plant) ataupun tanaman yang memiliki kemampuan mengangkut pencemaran yang bersifat tunggal (spesific uptake hyperaccumulator plant).

Akan tetapi, tidak dimungkiri pemahaman yang baik tentang proses fisika, kimia, dan juga biologi tanah seperti yang dimiliki Prof Azwar adalah dasar yang penting bagi kesuksesan menjalankan bioremediasi (dalam hal ini fitoremediasi) di lapangan.

Tanaman hiperakumulator?

Ada beberapa kriteria agar tanaman dapat disebut sebagai suatu hiperakumulator, misalnya tanaman yang mampu mentranslokasikan unsur (baik tunggal ataupun berbagai macam unsur) ke pucuk tanaman lebih tinggi dari translokasi yang terjadi di akar, sehingga tanaman yang hanya dapat beradaptasi baik pada tanah-tanah tercemar tidak tergolong tanaman hiperakumulator, karena tidak adanya kemampuan tanaman ini mentranslokasikan serapan unsur ke pucuk tanaman.

Tanaman hiperakumulator harus mampu mentranslokasikan unsur-unsur tertentu tersebut dengan konsentrasi sangat tinggi ke pucuk dan tanpa membuat tanaman tumbuh dengan tidak normal dalam arti kata tidak kerdil dan tidak mengalami fitotoksisitas.

Tanaman juga dikriteriakan sebagai hiperakumulator jika nilai bioakumulasi unsur tersebut adalah lebih besar dari nilai 1, di mana "nilai bioakumulasi" dihitung dari konsentrasi unsur tersebut di pucuk (shoot concentration) di bagi konsentrasi unsur di dalam tanah (defined as shoot concentration/total soil concentration).

Tanaman, misalnya, dapat dikatakan hiperakumulator Mn, Zn, Ni jika mampu menyerap lebih dari 10.000 ppm unsur- unsur tersebut, lebih dari 1.000 ppm untuk Cu dan Se, dan harus lebih dari 100 ppm untuk Cd, Cr, Pb, dan Co.

Unsur apa saja yang bisa diserap oleh tanaman hiperakumulator?

Tanaman hiperakumulator yang telah ditemukan hingga saat ini mencakup sekitar 400 spesies bukan hanya mampu membersihkan metal (logam), nonlogam, metaloid, tetapi juga senyawa organik.

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

Tanaman palma-palma-an dan juga Thlaspi sp umumnya adalah hiperakumulator Cl, Mg, dan juga K yang bagus. Tanaman Halophytes adalah akumulator sodium (Na) yang baik contohnya, misalnya, Hordeum vulgare. Tanaman yang mampu menyerap logam dan juga metaloid umumnya berada dalam spesies Brassicaceae, Asteraceae dan Pteridaceae, dan lain-lain. Beberapa contoh tanaman lain yang mampu menyerap logam, nonmetal, metaloid, dan senyawa organik yang sering digunakan dalam proyek fitoremediasi:

Zink (Zn) dan Kadmium (Cd) oleh Thlaspi caerulescens (mampu menyerap 20.000 ppm Zn dan di atas 300 ppm Cd).

Nikel (Ni) oleh Alyssum sp dan Berkheya sp ataupun Sebertia acuminata mampu menyerap nikel (Ni) hingga lebih dari 2 persen dari biomassa keringnya, sehingga proyek pengembangan pertambangan nikel dengan metode fitoremediasi sedang dikembangkan besar-besaran (termasuk satu proyek besar di Indonesia yang sedang berlangsung).

Sulfate oleh Brassicacea sp.

Emas (Au) oleh Brassica sp, proyek fitomining (menambang emas melalui tanaman) untuk emas terbesar adalah di New Zealand.

Selenium (Se) oleh Brassica juncea hingga lebih dari 1.000 ppm.

Arsenik (As) oleh Pteris vittata dan Pityrogramma calomelanos yang mampu menyerap lebih dari 10.000 ppm As di pucuk tanaman.

Mercuri (Hg) oleh Pteris vittata dan transgenik Nicotiana tabacum dan Liriodendron tulipifera.

Thallium oleh Brassica oleracea acephala dan Iberi intermediate.

Senyawa organik (petroleum hydrocarbons, PCBs, PAHs, TCE juga TNT) misal oleh Thlaspi caerulescens, Alyssum murale, Oryza sativa, dan lain-lain.

Dioxin oleh genus Curcubita (misalnya pumpkin dan zuchini).

Di mana tanaman ini bisa didapatkan?

Sebagian besar tanaman hiperakumulator adalah tersedia oleh alam sendiri (nature hyperaccumulation plant) ataupun bisa juga menggunakan rekayasa genetik (transgenic plant).

Tanaman transgenik menjadi harapan karena bisa meningkatkan kemampuan "native plant" untuk menyerap lebih tinggi ataupun mampu menciptakan tanaman yang secara agronomi cocok dan mampu, misalnya, tumbuh pada lokasi yang sangat anaerob tetapi tanaman tersebut tidak memiliki potensi menyerap kontaminan, sehingga bisa direkayasa secara genetik untuk menjadi mampu menyerap kontaminan.

Contoh dalam fitoremediasi mercuri oleh tanaman Nicotiana tabacum (tembakau) yang saat ini dipakai adalah hasil bioteknologi, di mana gen MerA dan MerB diisolasi dari bakteri gram negatif (mercuric reductase bacterial) yang mampu mengkonversi metil mercuri menjadi Hg2+ dan kemudian menjadi Hg0 (elemental mercury) kemudian di ekspresikan pada tanaman (padi, kapas, tembakau, poplar, dan lain-lain).

Hasil akhirnya adalah tanaman transgenik yang mampu membersihkan Hg2+ ataupun metilmercuri dengan cara tanaman menyerap Hg2+ ataupun metilmercuri kemudian oleh di pucuk tanaman dilepaskan sebagai Hg0 (elemental mercury) ke udara (phytovolatilization).

Apakah di Indonesia ada tanaman hiperakumulator (indigenous/native hyperaccumulator)? Yang pastinya ada, tetapi di journal internasional (nasional?) belum pernah ada publikasi oleh pihak Indonesia.

Klaim adanya tanaman yang mampu beradaptasi baik terhadap pencemaran sering di dengungkan, tetapi klaim terhadap tanaman asal Indonesia yang mampu menyerap beribu- ribu ppm pencemaran masih tidak kedengaran dengungnya, apalagi yang telah dipatenkan.

Yang sangat ngotot dan cepat majunya dalam bidang fitoremediasi ini dan telah mematenkan banyak tanaman hiperakumulator misalnya oleh Amerika Serikat, Perancis, Jerman, Inggris, dan Australia.

Faktor apa yang mendukung kesuksesan fitoremediasi di lapangan?

Minimal ada dua faktor utama untuk membuat fitoremediasi bisa sukses di lapangan, yaitu:

Adanya ketersediaan tanaman hiperakumulator yang cocok.

Adanya kerja sama yang baik antarbidang ilmu lain, misal ilmu tanah (kimia dan biologi tanah/soil scientist and microbiologist) karena pentingnya pemahaman peranan mikrobiologi dalam memobilisasi unsur dan pemahaman jenis pool-pool unsur yang ada di dalam tanah.

Kemampuan dan pengetahuan yang tinggi mengenai rhizosfir, agronomi/fisiologi tanaman, hidrologi tanah, dan bioteknologi, juga sangat diperlukan.

Keuntungan apa yang dapat diberikan oleh tanaman hiperakumulator ini selain hanya menyerap kontaminan?

Selain pencemaran yang mampu diangkut oleh tanaman ini, tanah secara signifikan juga akan mengalami perbaikan bukan hanya karena berkurangnya pencemaran tetapi juga akibat adanya aktivitas akar, tanah secara otomatis menjadi lebih subur kembali karena akar tanaman meregulasikan dirinya mengeluarkan asam-asam organik yang mampu meningkatkan kesuburan kimia, fisika, dan juga biologi tanah.

Pembersihan pencemaran pada tanah hendaknya dilakukan bukan semata-mata untuk perbaikan mutu tanah bagi pertanian saja, tetapi juga yang tak kalah pentingnya pembersihan pencemaran ini sangat penting bagi permukiman masyarakat yang sehat. Pertanyaan selanjutnya adalah apakah tidak sulit menanam tanaman hiperakumulator pada tanah-tanah tercemar? Alam dan sumber daya alam telah diatur sedemikian rupa oleh sang Pencipta, tanaman hiperakumulator yang sukses digunakan dalam proyek pembersihan pencemaran umumnya adalah secara agronomi masuk dalam kriteria tanaman yang syarat tumbuhnya tidak membutuhkan nutrisi tinggi dan tidak rewel. Jadi tunggu apalagi?

Setelah di remediasi dengan tanaman, tanamannya mau di kemanakan?

Apakah setelah tanaman dipanen terus dibuang (dikubur) kembali? Tentunya tidak, karena pembuangan (penumpukan) hanya akan menyebabkan berpindahnya kontaminan (terjadi pencemaran baru).

Tanaman yang mampu menyerap konsentrasi unsur dengan sangat tinggi dan bernilai ekonomi seperti emas (Au) dan nikel (Ni) bisa digunakan untuk pertambangan (phytomining), Zn misalnya untuk diisolasikan sebagai suplemen kesehatan.

Jika logam, nonlogam metaloid dan senyawa organik yang diserap tapi tidak memiliki nilai ekonomi yang baik, tetap bisa dibakar untuk menghasilkan energi dan diisolasi unsurnya secara murni lagi (Na, Cl, Cd, Co, Cr, dan lain-lain). Sehingga pembersihan pencemaran bukan memindahkan pencemaran itu (excavation and reburial a toxic landfill) tetapi mengangkut (phytoextraction) pencemaran itu secara nyata.

Kesuksesan penanggulangan pencemaran tanah, air, dan udara hendaknya tidak dipandang dan dilaksanakan hanya melalui satu bidang ilmu kajian saja. Kerja sama yang baik dari beberapa bidang ilmu dan juga metode akan mengefektifkan pembersihan pencemaran, sehingga pembersihan bisa dilakukan dengan akurat dan tidak perlu diulang pada masa-masa mendatang (once execution method).

Aiyen, Dr. Sc. Agr. Peneliti Fitoremediasi Dosen pada Fakultas Pertanian Universitas Tadulako, Palu.
Sumber: http://www.kompas.com/kompas-cetak/0503/04/ilpeng/1592821.htm


2006-02-14