FITOREMEDIASI: AKUMULASI DAN DISTRIBUSI LOGAM BERAT NIKEL, CADMIUM DAN CHROMIUM DALAM TANAMAN Ipomea reptana

FITOREMEDIASI: AKUMULASI DAN DISTRIBUSI LOGAM BERAT

NIKEL, CADMIUM DAN CHROMIUM DALAM TANAMAN Ipomea reptana

1.      Latar belakang

Penelitian ini di dasarkan oleh perkembangan teknologi dan industri tidak jarang memberi damapk negatif berupa limbah yang dihasilkan baik limbah padat, cair dan gas. Limbah industri merupakan toksikan yang berbahaya terutama yang mengandung logam berat. Masuknya polutan logam berat ke lingkungan (tanah, air dan udara) menjadi perhatian serius karena berpotensi memiliki sifat toksik pada organisme baik tanaman, hewan maupun manusia. Usaha untuk memperbaiki dan memulihkan tanah yang tercemar logam berat perlu diupayakan agar tanah tersebut dapat digunakan kembali dengan aman. Namun Beberapa upaya yang telah dilakukan untuk mengatasi pencemaran lingkungan oleh logam berat seperti metode kimia-fisika seperti proses pemisahan ion logam berat dengan resin penukar ion atau karbon aktif, dll masih mahal dan kurang di rasa kurang efektif. Sehigga Alternatif lain yang dapat digunakan untuk mengurangi atau memulihkan polutan logam berat yaitu dengan menggunakan tanaman tertentu yang dapat menyerap dan mengakumulasi logam berat dengan konsentrasi tinggi, yang dikenal dengan fitoremediasi. Sehingga penelitian ini di lakukan untuk menguji apakah Ipomea reptana mampu menjadi tanaman yang mampu mengakumulasikan logam berat. Sehingga hasil penelitian diharapkan dapat memberikan kontribusi sebagi solusi dan informasi dalam rangka identifikasi dan klasifikasi tanaman hiperakumulator logam Ni, Cr dan Cd.

2.      Tujuan

Untuk menguji kemungkinan penggunaan Ipomea reptana sebagai fitoakumulator dan hiperkumulator untuk meremediasi tanah tercemar logam berat Ni, Cr, dan Cd serta pengaruhnya terhadap kangkung darat.

3.      Hasil Penelitian

Akumulasi (efektifitas penyerapan) logam Ni, Cr, dan Cd yang di lakukan oleh tanaman kangkung darat (Ipomoea reptana) menyebabkan penurunan konsentrasi logam berat yang terdapat dalam tanah.Artinya  dapat di ketahui bahwa ternyata Ipomea reptana ternyata mampu menyerap logam berat dalam tanah, sehingga kandungan logam berat dalam tanah tersebut berkurang akibat adanya aktivitas penyerapan tersebut  Dalam Penelitian ini tanah yang terkontaminasi tersebut terlebih dahulu di tentukan uji konsentrasi logam yang di harapkan. sehingga peneliti dapat mengetahui berapa daya serap logam yang di lakukan tumbuhan tersebut.

Berdasarkan hasil pengamatan dalam bentuk table di atas dapat di ketahui bahwa ternyata pada minggu ke empat menunjukan efektifitas penyerapan paling tinggi yang di lakukan  oleh kangkung untuk masing-masing logam. jumlah masing-masing logam Ni, Cr, dan Cd adalah 542,45 mg/kg, 133,155 mg/kg dan 125,601 mg/kg. Namun minggu ke lima mengalami  penurunan penyerapan logam tersebut. Terjadinya penurunan penyerapan logam tersebut pertumbuhan,hal ini di sebabkan  karena tumbuhan mempunyai batas toleran sampai jumlah konsentrasi logam tertentu, sampai  dengan tidak  mengganggu pertumbuhannya. karena  semakin besar logam berat yang terkandung  dapat mengurangi kemampuan detoksifikasi sehingga tanaman  mengalami gangguan pertumbuhan. Dalam hal ini kangkung darat, mengalami gejala toksik, yaitu gejala seperti  daun menguning. karena logam Cr dan Cd bersifat toksik di bandingkan Ni maka dapat di ketahui bahwa  logam tersebut cenderung menghambat proses penyerapan unsure-unsur hara yang di butuhkan tanaman seperti Mg dan Fe yang merupakan zat hijau daun jika zat  daun yang  di butuhkan terhambat maka daun menjadi menguning.

Berdasarkan pengamatan pada gambar  diatas yang menunjukkan bahwa  jumlah konsentrasi logam Ni, Cr dan Cr yang diakumulasi oleh tanaman Ipomea reptana pada berbagai tingkat variasi konsentrasi awal logam di dalam tanah. Variasi konsentrasi awal logam Cr dan Cd di dalam tanah yaitu 10, 20, 30, 40 dan 50 ppm Sedangkan konsentrasi awal Ni di yang digunakan di dalam tanah yaitu 25, 30, 50 dan 100 ppm..

Gambar 2, menunjukkan jumlah konsentrasi masing-masing logam Ni, Cr dan Cd yang terakumulasi ke dalam tanaman Ipomea reptana mengalami kenaikan seiring meningkatnya konsentrasi logam di dalam tanah. Konsentrasi maksimum logam berat Ni, Cd dan Cr yang terakumulasi berdasarkan variasi konsentrasi awal substrat logam yaitu 699.86 mg/Kg pada konsentrasi substrat Ni 100 ppm, 125.601 mg/Kg dan 136.792 mg/Kg masing-masing pada konsentrasi substrat Cd dan Cr 50 ppm. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat dinyatakan bahwa, jumlah konsentrasi substrat logam Ni, Cd dan Cr di dalam tanah berbanding lurus dengan jumlah akumulasi atau efektifitas penyerapan logam oleh Ipomea reptana.

Ipomea reptana menunjukkan kemampuan akumulasi logam Ni, Cd dan Cr yang cukup tinggi dan dapat dikategorikan sebagai fitoakumulator logam, fitokomulator adalah tanaman yang mempunyai kemampuan menyerap logam dan mineral yang tinggi yaitu  Ni, Cd dan Cr. hal ini didasarkan pada kemampuan tanaman Ipomea reptana menyerap dan mengakumulasi logam Cr dan Cd lebih dari 100 mg/Kg berat kering biomassa.artinya jika kangkung mempunyai berat kering 1 kg maka kangkung dapat menyerap 100 mg logam tersebut. 

Dalam hal ini untuk Penentuan tanaman sebagai hiperakumulator yaitu tanaman yang dapat mengakumulasi konsentrasi logam berat yang demikian tinggi.

Logam berat ditentukan dengan membandingkan antara konsentrasi logam berat pada daun tanaman dengan akar tanaman yang dikenal dengan faktor translokasi (Ghosh dan Singh, 2005). Hasil perhitungan faktor trabslokasi logam Ni, Cd dan Cr oleh Ipomea reptana, disajikan pada gambar 3.

                       Berdasarkan hasil penelitian nilai faktor translokasi masing-masing logam Ni, Cr dan Cd mengalami penurunan seiring bertambahnya konsentrasi logam berat di dalam tanah. Nilai faktor translokasi tertinggi pada masing-masing logam yaitu 1.6 pada konsentrasi awal substrat Ni di dalam tanah 25 ppm; 0.41 pada konsentrasi subsrat Cr 10 ppm di dalam tanah; 0.2 pada konsentrasi substrat Cd 10.

Nilai tinggi translokasi pada substrar Ni pada konsentrasi bertindak sebagai nutrien mineral dalam pertumbuhan Ipomea reptana. Namun sebaliknya logam Cr dan Cd belum  dapat diketahui fungsi biologis terhadap pertumbuhan Ipomea reptana.

Distribusi konsentrasi masing-masing logam Ni, Cr dan Cd pada masing-masing organ tanaman Ipomea reptana disajikan pada gambar 4

Gambar 4, menunjukkan hasil penelitian akumulasi masing-masing logam Ni, Cr dan Cd oleh Ipomea reptana secara umum terkonsnetrasi lebih besar pada organ akar dibandingkan bagian organ batang dan daun. Hal ini disebabkan karena akar merupakan organ akar tanaman yan berinteraksi langsung dengan logam berat yang terdapat dalam tanah. Khusus logam Ni pada konsentrasi rendah 25 dan 30 ppm jumlah konsentrasi pada organ daun lebih besar dibandingkan akar. Namun secara umum konsentrasi logam berat akar  lebih besar dari batang, dan batang lebih besar dari  daun tanaman Ipomea reptana.

4.      Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahsan hasil peneitian di atas maka dapat di simpulkan bahwa:

-          Tumbuhan  Ipomea reptana mampu melakukan penyerapan logam berat seperti Cr,Cd dan Ni, selain itu dalam penelitan lain ternyata tumbuhan ini juga dapat melakukan akumulasi (efektifitas penyerapan) logam berat lain seperti timbal Pb, Cu dll

-          Tumbuhan Ipomea reptana dalam penelitian ini mengalami peningkatan akumulasi pada minggu ke empat, namun pada minggu ke lima tumbuhan mengalami gejala toksik karena tumbuhan juga memiliki batas toleransi yang tidak menganggu pertumbuhannya.

-          Ipomea reptana secara umum terkonsnetrasi lebih besar pada organ akar dibandingkan bagian organ batang dan daun. Hal ini disebabkan karena akar merupakan organ akar tanaman yan berinteraksi langsung dengan logam berat yang terdapat dalam tanah.