PERBAIKAN/REMEDIASI TANAH DAN LINGKUNGAN HIDUP SERTA PENGELOLAAN TANAH

Presentasi berjudul: "PERBAIKAN/REMEDIASI TANAH DAN LINGKUNGAN HIDUP SERTA PENGELOLAAN TANAH"— Transcript presentasi:

1 PERBAIKAN/REMEDIASI TANAH DAN LINGKUNGAN HIDUP SERTA PENGELOLAAN TANAH
BAGI PRODUKTIVITAS PERTANIAN BERKELANJUTAN

2 Tanah merupakan sumber daya alam yang mengandung bahan organik dan anorganik yang mampu mendukung pertumbuhan tanaman. Tanah bisa mengalami kerusakan, bahkan tanah termasuk wujud alam yang mudah mengalami kerusakan. Komposisi tanah yang baik terdiri atas 50% bahan padat (45% bahan mineral dan 5% bahan organik), 25% air, serta 25% udara. Apabila komposisi tersebut tidak seimbang, tanah akan mengalami penurunan kualitas sampai pada kerusakan.

3 Kerusakan tanah bisa disebabkan oleh beberapa hal yakni :
1. Erosi 2. Lahan kritis 3. Pencemaran Tanah 1. Erosi adalah peristiwa pindah atau terangkutnya tanah atau bagian-bagian tanah dari suatu tempat ke tempat lain oleh media alami (air atau angin). Erosi dapat menyebabkan terdegradasinya lahan melalui hilang atau terkikisnya lapisan tanah atas, sehingga dapat berdampak buruk terhadap tanah

4 Kerusakan yang dialami pada tanah yang mengalami erosi disebabkan oleh kemunduran sifat – sifat kimia dan fisik tanah, yakni: Kehilangan unsur hara dan bahan organik, Menurunnya kapasitas infiltrasi dan kemampuan tanah menahan air, Meningkatnya kepadatan dan ketahanan penetrasi tanah, serta berkurangnya kemantapan struktur tanah yang pada akhirnya menyebabkan memburuknya pertumbuhan tanaman dan menurunnya produktivitas

5 Faktor-faktor yang mempengaruhi erosi: 1. Iklim
Faktor iklim yang besar pengaruhnya terhadap erosi tanah adalah hujan. Tenaga yang dimiliki oleh butir-butir hujan mengikis permukaan tanah, kemudian dihanyutkan melalui aliran permukaan. Tingkat erosi tanah yang dihasilkan bergantung pada jumlah dan intensitas curah hujan.

6 2. Tanah Faktor tanah mempengaruhi erosi adalah sebagai berikut.
a) Tekstur tanah, yaitu perbandingan antara jenis liat, lempung, dan pasir (geluh) b) Struktur tanah, yaitu susunan butir-butir tanah yang terdiri dari liat, lempung, dan pasir. c) Infiltrasi, yaitu proses masuknya air ke dalam tanah melalui permukaan tanah secara vertikal. d) Kandungan bahan organik, yaitu banyaknya bahan organik dan humus sehingga menentukan struktur tanah dan daya tahan air tanah.

7 3. Topografi Topografi adalah bentuk kemiringan dan panjang lereng yang dapat menentukan laju aliran air di permukaan. Pada lahan datar percikan air melemparkan partikel tanah ke segala arah, sedangkan pada lahan miring partikel tanah banyak terlempar ke arah bawah sesuai kemiringan lereng. 4. Vegetasi Vegetasi penutup lahan antara lain berfungsi menahan jatuhnya air hujan lansung ke tanah dan menahan kecepatan aliran permukaan.

8 5. Campur tangan manusia Kegiatan manusia yang kurang bijaksana dalam mengelola hutan dan mengelola lahan berpengaruh terhadap kerusakan lingkungan, terutama terjadinya erosi. Berdasarkan tenaga pengikis, erosi dibedakan : 1. Ablasi (Pengikisan oleh Air) Umumnya terjadi pada tempat yang curah hujannya tinggi. Bentuk-bentuk Ablasi, antara lain: a) Erosi percik (splash erosion) - Erosi percik merupakan proses pengikisan tanah yang terjadi akibat adanya percikan air hujan.

9 b) Erosi lembar (sheet erosion)
Erosi lembar adalah proses pengikisan lapisan tanah paling atas dan tipis sehingga ketebalan tanah berkurang. c) Erosi alur (rill erosion) pengkisan tanah yang mengakibatkan terjadinya alur-alur d) Erosi parit (gully erosion) Erosi parit sama dengan erosi alur, namun saluran-saluran yang terbentuk pada erosi parit lebih dalam. e) Erosi lateral Erosi ini mengikis di tepi sungai, melebarkan lembah dan menyebabkan maendering.

10 Gambar. Beberapa Kejadian Erosi air

11 2.Deflasi atau Korasi Proses pengikisan batuan atau tanah yang dilakukan oleh angin disebut Deflasi atau Korasi. Erosi oleh tenaga angin banyak terjadi di daerah gurun atau kering. Bentuk-bentuk lahan yang dapat diamati akibat oleh erosi angin antara lain batu jamur. Contohnya adalah Mushroom Rock.

12 Gambar. Erosi Angin

13 3. Eksarasi (Glasiasi) Erosi oleh gletser dan sering disebut erosi glacial, yaitu erosi yang terjadi akibat pengikisan massa es yang bergerak menuruni lereng dan dapat terjadi pada pegunungan tinggi yang tertutup salju, misalnya pegunungan Alpen, Himalaya dan sebagainya. Ciri khas bentuknya adalah adanya alur-alur lembah yang arahnya relatif sejajar. Jika erosi berlangsung lama dapat membuat lembah-lembah yang dalam dan berbentuk seperti huruf U. Endapan erosi oleh gletser disebut MORINE.

14 Gambar. Erosi Glasiasi

15 4. Abrasi Erosi berdampak juga pada perubahan muka Bumi. Abrasi (erosi di pantai) yaitu erosi oleh air laut atau ombak . Beberapa bentuk lahan akibat abrasi: a) Cliff, yaitu pantai yang berdinding curam. b) Relung, yaitu cekungan-cekungan yang terdapat pada dinding cliff c) Dataran abrasi, yaitu hamparan wilayah yang datar akibat abrasi.

16 Gambar. Erosi Abrasi

17 Pengaruh Erosi Terhadap Kesuburan Tanah
Erosi tanah dapat menurunkan tingkat kesuburan tanah. Ciri-cirinya yaitu: • Penghanyutan partikel tanah Partikel tanah dapat hanyut pada tanah yang miring. Partike-partikel tersebut diendapkan di lereng bagian bawah dan terpisah menurut ukurannya, yaitu debu, liat dan pasir. Partikel yang besar mengendap tidak jauh dari tempatnya yang terlepas sedangkan partikel kecil mengendap jauh dari tempat yang terlepas.

18 Perubahan struktur tanah
Erosi dapat menghancurkan bahan organik dan koloid tanah. Bahan organik meningkatkan biota tanah sehingga terbentuk struktur remah, sedangkan koloid sangat penting sebagai perekat-partikel tanah sehingga memperkokoh stabilitas struktur tanah. Oleh karena itu erosi mengakibatkan struktur tanah yang jelek.

19 Penurunan kapasitas infiltrasi
Erosi dapat mengakibatkan rusaknya pori-pori tanah sehingga berpengaruh terhadap laju infiltrasinya. Laju infitrasi yang menurun mengakibatkan laju aliran permukaan menjadi ebih lancar. Profil tanah Erosi yang terjadi pada tanah berlereng banyak menghanyutkan partikel-partikel tanah dari lereng bagian atas. Partikel-partikel yang hanyut tersebut kemudian mengendap di kaki lereng dan secara terus-menerus tertimbun oleh partikel lainnya. Profil endapan yang dihasilkan oleh erosi tersebut tentu saja terbalik dengan profil tanah sebelum mengalami erosi.

20 Hilangnya unsur hara Erosi tanah dapat menghanyutkan sejumlah unsur hara, baik terbawa aliran permukaan maupun hanyut bersamaan dengan massa tanah yang tererosi.

21 Dalam upaya dalam mencegah dan memperbaiki kerusakan lahan dari erosi, terdapat beberapa metoda yang dikenal dengan metoda konservasi tanah dan air yang digolongkan dalam tiga golongan utama yaitu; 1. Metoda Vegetatif Metoda vegetatif adalah penggunaan tanaman atau bagian-bagian tanaman atau sisa-sisanya untuk mengurangi daya tumbuk butir hujan yang jatuh, mengurangi jumlah dan kecepatan aliran permukaan yang pada akhirnya mengurangi erosi tanah.

22 Metoda vegetatif dalam konservasi tanah meliputi: a
Metoda vegetatif dalam konservasi tanah meliputi: a. Penanaman dalam strip b. Pengunaan sisa tanaman/tumbuhan c. Strip tumbuhan penyangga d. Tanaman penutup tanah e. Pergilitan tanaman g. Agroforestry

23 2. Metoda Mekanik Metoda mekanik adalah semua perlakuan fisik mekanis yang diberikan terhadap tanah dan pembuatan bangunan untuk mengurangi aliran permukaan dan erosi dan meningkatkan kemampuan penggunaan tanah. Fungsi metoda mekanik ini memperlambat aliran permukaan, menampung menyalurkan aliran permukaan dg kekuatan yang tidak merusak, memperbaiki/memperbesar infiltrasi air kedalam tanah dan memperbaiki aerasi tanah dan penyediaan air tanaman.

24 Metoda mekanik terdiri dari:
a.    Pengolahan tanah (tillage) b.    Pengolahan tanah menurut kontur c.    Guludan dan guludan bersaluran menurut kontur d.    Parit pengelak e.    Teras f.     Dam penghambat g.    Paerbaikan drainase h.    Irigasi

25 3. Metoda Kimia Metoda kimia dengan menggunakan preparate kimia baik berupa senyawa sintetik maupun berupa bahan alami yang telah diolah dalam jumlah yang relatif sedikit untuk meningkatkan stabilitas agregat tanah dan mencegah erosi. Beberapa preparate kimia yang dikembangkan sebagai berikut : a. Polyvinyl alcohol b. Polyanion c. Polycation d. Dipole Polymer e. Emulsi bitume

26 b. Lahan Kritis Lahan kritis merupakan kondisi tanah yang telah kehilangan kesuburannya sehingga terjadi penurunan fungsi sebagai sarana pendukung kehidupan. Kerusakan hutan Berbagai kegiatan manusia dalam rangka memanfaatkan hutan sering tidak diikuti upaya pelestarian. Hal tersebut mengakibatkan menurunnya kualitas fungsi hutan sampai kerusakan hutan. Kegiatan yang menyebabkan kerusakan hutan antara lain penebangan liar (illegal logging), kebakaran hutan, dan pertanian ladang berpindah.

27 Kegiatan pertambangan
Pengambilan bahan tambang tanpa disertai pengelolaan lingkungan akan merusak alam. Kegiatan penambangan memunculkan dampak berupa lahan kritis. Lahan kritis tersebut diakibatkan oleh hilangnya vegetasi penutup lahan, perubahan topografi, dan perubahan struktur tanah.

28 Upaya penanggulangan lahan kritis, antara lain: 1
Upaya penanggulangan lahan kritis, antara lain: 1. Lahan tanah dimanfaatkan seoptimal mungkin bagi pertanian, perkebunan, peternakan, dan usaha lainnya 2.  Erosi tanah perlu dicegah melalui pembuatan teras-teras pada lereng bukit 3.  Usaha perluasan penghijauan tanah dan reboisasi lahan hutan 4.  Perlu reklamasi lahan bekas pertambangan 5.  Perlu adanya usaha ke arah program kali bersih (prokasih)

29 6. Pengelolaan wilayah terpadu di wilayah
6. Pengelolaan wilayah terpadu di wilayah lautan dan daerah aliran sungai 7.  Perlu tindakan tegas bagi siapa saja yang merusak lahan yang mengarah ke lahan kritis 8.  Pengembangan keanekaragaman hayati dan pola pergiliran tanaman 9.  Menghilangkan unsur-unsur yang dapat mengganggu kesuburan lahan pertanian, misalnya plastik. Oleh karena itu, proses daur ulang sangat diharapkan

30 10. Pemupukan dengan pupuk organik atau
10. Pemupukan dengan pupuk organik atau alami, yaitu pupuk kandang atau pupuk hijau secara tepat dan terus menerus 11. Guna menggemburkan tanah sawah perlu dikembangkan tumbuhan yang disebut Azolaepinata 12. Memanfaatkan tanaman eceng gondok guna menurunkan zat pencemar yang ada dalam lahan pertanian. Eceng gondok dapat menyerap zat pencemar dan dapat dimanfaatkan untuk makanan ikan. Namun juga harus hati-hati karena eceng gondok sangat mudah berkembang

31 Pencemaran tanah adalah keadaan dimana bahan kimia buatan manusia masuk dan mengubah lingkungan tanah alami. Pencemaran ini biasanya terjadi karena: kebocoran limbah cair atau bahan kimia industri atau fasilitas komersial; penggunaan pestisida; masuknya air permukaan tanah tercemar ke dalam lapisan sub-permukaan; kecelakaan kendaraaan pengangkut minyak, zat kimia, atau limbah; air limbah dari tempat penimbunan sampah serta limbah industri yang langsung dibuang ke tanah secara tidak memenuhi syarat (illegal dumping).

32 Ketika suatu zat berbahaya/beracun telah mencemari permukaan tanah, maka ia dapat menguap, tersapu air hujan dan atau masuk ke dalam tanah. Pencemaran yang masuk ke dalam tanah kemudian terendap sebagai zat kimia beracun di tanah. Zat beracun di tanah tersebut dapat berdampak langsung kepada manusia ketika bersentuhan atau dapat mencemari air tanah dan udara di atasnya.

33 Pencegahan dan penanggulangan dampak pencemaran Tanah
Pada prinsipnya tindakan pencegahan adalah berusaha untuk tidak menyebabkan terjadinya pencemaran, misalnya: a. Membuang sampah pada tempatnya. Setiap rumah tangga dapat memisahkan sampah atau limbah atas dua bagian yakni organik yang dapat diuraikan oleh mikroorganisme (bio degradable) dan anorganik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme (non bio degradable) dalam dua wadah yang berbeda sebelum diangkut ketempat pembuangan akhir.

34 b. Mengolah sampah organik menjadi kompos. 
Sistem pengomposan memiliki beberapa keuntungan, antara lain: Kompos merupakan jenis pupuk yang ekologis dan tidak merusak lingkungan, Bahan yang dipakai tersedia (tidak perlu dibeli), Masyarakat dapat membuatnya sendiri (tidak memerlukan peralatan yang mahal), dan Unsur hara dalam pupuk kompos lebih tahan lama jika dibandingkan dengan pupuk buatan.

35 c. Sampah organik yang mudah rusak dapat
c. Sampah organik yang mudah rusak dapat dimanfaatkan untuk makanan ternak d. Untuk bahan-bahan yang dapat didaur ulang, hendaknya dilakukan proses daur ulang, seperti kaca,plastik, kaleng, dan sebagainya. e. Mengurangi penggunaan bahan-bahan yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme (non biodegradable). Misalnya mengganti plastik sebagai bahan kemasan/pembungkus dengan bahan yang ramah lingkungan seperti dengan daun pisang atau daun jati. f. Melakukan proses pemurnian terhadap limbah industri sebelum dibuang ke sungai atau ke tempat pembuangan.

36 g. Penggunaan pupuk, pestisida sesuai
g. Penggunaan pupuk, pestisida sesuai dengan aturan, misalnya hindari teknik penyemprotan yang salah, misalnya menyemprot berlawanan dengan arah angin, Tidak menggunakan obat melebihi takaran, Pilihlah tempat yang cocok untuk mengubur atau membakar bekas wadah, jangan membuang di tempat sampah, atau tempat lain yang dapat terjangkau anak-anak, Jangan membuang wadah bekas ke sumber air atau selokan, Jangan membakar wadah yang bertekanan tinggi, Tidak mencuci peralatan penyemprot di sungaiatau di dekat sumur, agar tidak mencemari sungai atau sumur penduduk.

37 2. Penanggulangan Ada beberapa langkah penangan untuk mengurangi dampak yang ditimbulkan oleh pencemaran tanah, diantaranya adalah: A. Remidiasi Remediasi adalah kegiatan untuk membersihkan permukaan tanah yang tercemar. Ada dua jenis remediasi tanah, yaitu in-situ (atau on-site) dan ex-situ (atau off-site). Pembersihan on-site adalah pembersihan di lokasi. Pembersihan ini lebih murah dan lebih mudah, terdiri dari pembersihan, venting (injeksi), dan bioremediasi.

38 Pembersihan off-site meliputi penggalian tanah yang tercemar dan kemudian dibawa ke daerah yang aman. Setelah itu di daerah aman, tanah tersebut dibersihkan dari zat pencemar. Caranya yaitu, tanah tersebut disimpan di bak/tanki yang kedap, kemudian zat pembersih dipompakan ke bak/tangki tersebut. Selanjutnya zat pencemar dipompakan keluar dari bak yang kemudian diolah dengan instalasi pengolah air limbah. Pembersihan off-site ini jauh lebih mahal dan rumit.

39 Hal yang perlu diketahui sebelum dilakukan remidiasi adalah sebagai berikut:
Jenis pencemar (organic atau anorganik), terdegradasi/tidak, berbahaya/tidak, Berapa banyak zat pencemar yang telah mencemari tanah tersebut, Perbandingan karbon (C), nitrogen (N), dan Fosfat (P), Jenis tanah, Kondisi tanah (basah, kering), Telah berapa lama zat pencemar terendapkan di lokasi tersebut, Kondisi pencemaran (sangat penting untuk dibersihkan segera/bisa ditunda).

40 B. Bioremediasi Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran tanah dengan menggunakan mikro organisme (jamur, bakteri). Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida dan air). Menurut Dr. Anton Muhibuddin, salah satu mikroorganisme yang berfungsi sebagai bio remediasi adalah jamur vesikular arbuskular mikoriza (vam).

41 Jamur vam dapat berperan langsung maupun tidak langsung dalam remediasi tanah. Berperan langsung, karena kemampuannya menyerap unsur logam dari dalam tanah dan berperan tidak langsung karena menstimulir pertumbuhan mikroorganisme bioremediasi lain seperti bakteri tertentu, jamur dan sebagainya. Jenis jenis biomerasi 1. Biostimulasi - Nutrien dan oksigen, dalam bentuk cair atau gas, ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar untuk memperkuat pertumbuhan dan aktivitas bakteri remediasi yang telah ada di dalam air atau tanah tersebut.

42 2. Bioaugmentasi - Mikroorganisme yang dapat membantu membersihkan kontaminan tertentu ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar. Cara ini yang paling sering digunakan dalam menghilangkan kontaminasi di suatu tempat. Namun ada beberapa hambatan yang ditemui ketika cara ini digunakan. Sangat sulit untuk mengontrol kondisi situs yang tercemar agar mikroorganisme dapat berkembang dengan optimal. Para ilmuwan belum sepenuhnya mengerti seluruh mekanisme yang terkait dalam bioremediasi, dan mikroorganisme yang dilepaskan ke lingkungan yang asing kemungkinan sulit untuk beradaptasi.

43 3. Bioremediasi Intrinsik
Bioremediasi jenis ini terjadi secara alami di dalam air atau tanah yang tercemar. Ada 4 teknik dasar yang biasa digunakan dalam bioremediasi : Stimulasi aktivitas mikro organisme asli (di lokasi tercemar) dengan penambahan nutrien, pengaturan kondisi redoks, optimasi ph, dsb b) Inokulasi (penanaman) mikroorganisme di lokasi tercemar, yaitu mikroorganisme yang memiliki kemampuan bio transformasi khusus c) Penerapan immobilized enzymes Penggunaan tanaman (phytoremediation) untuk menghilangkan atau mengubah pencemar.

44 Proses Biomerasi Transformasi kimia dari bahan pencemar pestisida melalui proses bioremediasi ini meliputi beberapa proses, yaitu 1) Detoksikasi, yaitu konversi dari molekul yang bersifat toksik menjadi produk yangtidak bersifat toksik. 2) Degradasi, yaitu transformasi dari substrat kompleks menjadi produk yang lebih sederhana. 3) Konjugasi, yaitu pembentukan senyawa kompleks, atau reaksi penambahan, dimana suatu organisme dapat menghasilkan substrat yang lebih kompleks dan mengkombinasikannya dengan pestisida dengan sel metabolis.

45 Konjugasi atau pembentukan senyawa pengkompleks dapat dihasilkan dari organisme yang menghasilkan suatu asam amino, asam organik, methyl atau senyawa lain yang bereaksi dengan polutan membentuk substrat lainnya. Konjugasi adalah salah satu bentuk bioremediasi dari metabolisme mikro organisme terhadap fungisida sodium dimethyl dithiocarbamate, dimana mikro organisme mengkompleks pestisida dengan asam amino pada sel.

46 4) Aktivasi, yaitu konversi substrat yang
4) Aktivasi, yaitu konversi substrat yang nontoksik menjadi molekul toksik seperti bahan aktif awal dari pestisida. Sebagai contoh, herbisida 4- (2,4- dichloro phenoxy) butyric acid ditransformasi dan diaktivasi oleh mikroorganisme dalam tanah menghasilkan senyawa yang bersifat toksik terhadap gulma dan serangga. Proses aktivasi ini lebih menekankan pada efisiensi penggunaan pestisida, atau aktivasi residu.

47 5) Proses defusi, yaitu konversi molekul nontoksik berasal dari pestisida yang sedang dalam proses aktivasi secara enzimatik, menjadi produk nontoksik yang tidak lagi dalam proses enzimatik. 6) Perubahan spektrum toksisitas. Contoh bioremediasi bagi lingkungan yang tercemar minyak bumi. Yang pertama dilakukan adalah mengaktifkan bakteri alami pengurai minyak bumi yang ada di dalam tanah yang mengalami pencemaran tersebut.

48 Bakteri ini kemudian akan menguraikan limbah minyak bumi yang telah dikondisikan sedemikian rupa sehingga sesuai dengan kebutuhan hidup bakteri tersebut. Dalam waktu yang cukup singkat kandungan minyak akan berkurang dan akhirnya hilang, inilah yang disebut sistem bioremediasi.

49 Manfaat Biomerasi 1) Bidang Lingkungan Pengolahan limbah yang ramah lingkungan dan bahkan mengubah limbah tersebut menjadi ramah lingkungan. Contoh bioremediasi dalam lingkungan yakni telah membantu mengurangi pencemaran dari pabrik, misalnya saat 1979, supertanker Exxon Valdez di Alaska, lebih dari 11juta gallon oli mentah mengalir, tetapi bakteri pemakan oli membantu mengurangi pencemaran laut yang lebih jauh lagi.

50 2) Bidang Industri Bioremediasi telah memberikan suatu inovasi baru yang membangkitkan semangat industri sehingga terbentuklah suatu perusahaan yang khusus bergerak dibidang bioremediasi, contohnya adalah Regenesis Bioremediation Products, Inc., di San Clemente, Calif.

51 3) Bidang Ekonomi Bioremediasi menggunakan bahan bahan alami yang hasilnya ramah lingkungan, sedangkan mesin-mesin yang digunakan dalam pengolahan limbah memerlukan modal dan biaya yang jauh lebih, sehingga bioremediasi memberikan solusi ekonomi yang lebih baik.

52 4) Bidang Pendidikan Penggunaan micro organisme dalam bioremediasi, dapat membantu penelitian terhadap mikro organisme yang masih belum diketahui secara jelas. Pengetahuan ini akan memberikan sumbangan yang besar bagi dunia pendidikan sains. 5) Bidang Teknologi Bioremediasi memberikan tantangan baru bagi teknologi untuk terus memberikan inovasi yang lebih baik bagi lingkungan.

53 6) Bidang Sosial Bioremediasi memberikan solusi ekonomi yang mudah dijangkau dan mudah dilakukan baik bagi rumah tangga dan industri. Dengan begini, limbah rumah tangga dapat dikelola jauh lebih baik. 7) Bidang Kesehatan Dengan pengelolaan limbah yang baik, pencemaran dapat diminimalisir sehingga kualitas hidup manusia jauh meningkat. 8) Bidang Politik Isu lingkungan dapat lebih ditekan sehingga para petinggi dapat memfokuskan masalah ke lingkup lain, Bahkan bioremediasi dapat membantu memperbaiki masalah yang berkesinambungan di dalamnya.

54 Keunggulan Biomerasi • Meminimalisasi terinfeksinya pekerja lapangan • Perlindungan kesehatan masyarakat yang berjangka panjang • Proses pelaksanaan dapat dilakukan langsung di daerah tersebut dengan lahan yang sempit sekalipun. • Menghilangkan zat-zat berbahaya • Menggunakan proses yang bersifat alami • Mengubah polutan bukan hanya memindahkannya • Proses degradasi dapat dilaksanakan dalam jangka waktu yang cepat

55 C. Fitoremediasi Fitoremediasi berasal dari kata Inggris phytoremediation; kata ini sendiri tersusun atas dua bagian kata, yaitu phyto yang berasal dari kata Yunani phyton (= “tumbuhan”) dan remediation yang berasal dari kata Latin remedium ( =”menyembuhkan”, dalam hal ini berarti juga “menyelesaikan masalah dengan cara memperbaiki kesalahan atau kekurangan”) (Anonimous, 1999).

56 Dengan demikian fitoremediasi dapat didefinisikan sebagai: penggunaan tumbuhan untuk menghilangkan, memindahkan, menstabilkan, atau menghancurkan bahan pencemar baik itu senyawa organik maupun anorganik Fitoremedasi juga merupakan penggunan tumbuhan untuk mengabsorbsi dan mengakumulasi bahan-bahan beracun dari tanah.

57 Metoda ini pertama kali dipacu oleh kebocoran reaktor nuklir di Chernobyl – Rusia pada tahun 1986, beberapa peneliti Amerika dan Ukraina telah melakukan penelitian terhadap kemampuan tanaman jenis Indian mustard untuk meminimalkan kandungan unsur cesium dan stronsium dalam tanah yang telah terpapar oleh senyawa radioaktif. Sedangkan di Iowa – AS, para peneliti mencoba pohon poplar untuk menurunkan kandungan senyawa pestisida jenis atrazine yang terpapar di dalam tanah dan air tanah.

58 Keuntungan paling besar dalam penggunaan fitoremediasi adalah biaya operasi lebih murah bila dibandingkan pengolahan konvensional lain seperti insinerasi, pencucian tanah berdasarkan sistem kimia dan energi yang dibutuhkan. Prinsip dasar dari teknologi fitoremediasi ini adalah memulihkan tanah terkontaminasi, memperbaiki sludge, sedimen dan air bawah tanah melalui proses pemindahan, degradasi atau stabilisasi suatu  kontaminan.

59 Proses dalam teknologi fitoremediasi ini berjalan secara alami dengan enam tahapan proses secara serial yang dilakukan tumbuhan terhadap zat kontaminan/pencemar disekitarnya. Phytoacumulation (phytoextraction), yaitu tumbuhan menarik zat kontaminan dari media sehingga berakumulasi disekitar akar tumbuhan, proses ini disebut juga Hyperacumulation.

60 Akar tumbuhan menyerap polutan dan selanjutnya ditranslokasi ke dalam organ tumbuhan. Proses ini adalah cocok digunakan untuk dekontaminasi zat-zat anorganik. Spesies tumbuhan yang dipakai adalah sejenis hiperakumulator misalnya pakis, bunga matahari dan jagung.

61 Tanaman hiperakumulator :
Mampu menyerap lebih dari ppm Mn, Zn, Ni Lebih dari ppm untuk Cu dan Se Lebih dari 100 ppm untuk Cd, Cr, Pb, dan Co. Contoh Tanaman Hiperakumulator Thlaspi caerulescens menyerap Zink (Zn) dan Kadmium (Cd) Alyssum sp., Berkheya sp., Sebertia acuminate menyerap Nikel (Ni)

62 Brassicacea sp. Menyerap Sulfate
Pteris vittata, Pityrogramma calomelanos menyerap Arsenik (As) Pteris vittata, Nicotiana tabacum, Liriodendron tulipifera menyerap Mercuri (Hg) Thlaspi caerulescens, Alyssum murale, Oryza sativa menyerap Senyawa organik (petroleum hydrocarbons, PCBs, PAHs, TCE juga TNT) Brassica sp. Menyerap Emas (Au) Brassica juncea. Menyerap Selenium (Se)

63 Rhizofiltration (rhizo=akar), adalah proses adsorpsi atau pengendapan zat kontaminan oleh akar untuk menempel pada akar. Proses ini telah dibuktikan dengan menanam bunga matahari pada kolam yang mengandung zat radioaktif. Di dalam sistem hidroponik, sistem perakaran telah secara nyata dapat dipergunakan untuk menjelaskan metode rhizofiltrasi. Kontaminan di dalam air, setelah kontak dengan akar akan diabsorpsi dan kemudian tumbuhan dipanen akarnya hingga menjadi jenuh terhadap kontaminan.

64 Akar tumbuhan mengadsorpsi atau presipitasi pada zone akar atau mengabsorpsi larutan polutan sekitar akar ke dalam akar. Spesies tumbuhan yang fungsional adalah rumput air seperti Cattail dan eceng gondok . Phytostabilization, yaitu penempelan zat-zat kontaminan tertentu pada akar yang tidak mungkin terserap ke dalam batang tumbuhan.

65 Zat-zat tersebut menempel erat (stabil) pada akar sehingga tidak akan terbawa oleh aliran air dalam media. Proses ini akan mengurangi mobilisasi kontaminan dan mencegah berpindahnya ke air tanah atau udara. Teknik ini dapat digunakan untuk meningkatkan penutupan tajuk oleh tumbuhan yang toleran terhadap jenis kontaminan di lokasi tersebut.

66 Menurut Cunningham et al (1995), ada tiga kemungkinan mekanisme yang umum terjadi pada proses fitostabilisasi; (1) reaksi redoks; (2) presipitasi kontaminan menjadi bentuk endapan; dan (3) pengikatan bahan–bahan organik ke dalam bagian lignin tanaman. Proses ini secara tipikal digunakan untuk dekontaminasi zat-zat anorganik. Spesies tumbuhan yang biasa digunakan adalah berbagai jenis rumput, bunga matahari, dan kedelai.

67 Rhizodegradetion, yaitu penguraian zat-zat kontaminan oleh aktivitas mikroba yang berada disekitar tumbuhan. Misalnya ragi, fungi atau bakteri. Mikroorganisme (ragi, fungi dan atau bakteria) mengkonsumsi dan menguraikan atau mengubah bahan organik untuk dipergunakan sebagai bahan nutrient. Beberapa jenis mikroorganisme dapat menguraikan bahan organik seperti minyak atau larutan yang berbahaya bagi manusia dan sebagai eco-receptors dan mengubah bahan-bahan berbahaya tersebut menjadi bahan kurang berbahaya melalui proses degradasi.

68 Senyawa-senyawa alami yang dilepaskan oleh akar tumbuhan seperti zat gula, alkohol dan asam yang mengandung karbon organik berfungsi sebagai sumber nutrient bagi mikrobia tanah dan penambahan nutrient akan memacu aktivitas mikrobia tersebut. Mekanisme rhizodegradasi yaitu dengan cara tumbuhan mengeluarkan dan mentransportasikan oksigen dan air ke dalam tanah.

69 Tumbuhan juga menstimulasi biodegradasi melalui mekanisme lain seperti penyetopan metabolisme lain dan mentransportasikan oksigen atmosfer ke dalam daerah akar. Polutan diuraikan oleh mikroba dalam tanah, yang diperkuat/sinergis oleh ragi, fungi, dan zat-zat keluaran akar tumbuhan (eksudat) yaitu gula, alcohol, asam. Eksudat itu merupakan makanan mikroba yang menguraikan polutan maupun biota tanah lainnya.

70 Proses ini adalah tepat untuk dekontaminasi zat organik
Proses ini adalah tepat untuk dekontaminasi zat organik. Spesies tumbuhan yang bisa digunakan adalah berbagai jenis rumput. Phytodegradation, yaitu proses yang dilakukan tumbuhan untuk menguraikan zat kontaminan yang memiliki molekul menjadi bahan yang tidak berbahaya dengan susunan molekul yang lebih sederhana, yang dapat bergunan bagi pertumbuhan tumbuhan itu sendiri.

71 Proses ini dapat berlangsung pada batang, daun, akar atau diluar sekitar tanaman dengan bantuan enzym yang dikeluarkan oleh tumbuhan itu sendiri. Beberapa tumbuhan mengeluarkan enzym berupa bahan kimia yang mempercepat proses degaradasi. Phytovolatization, yaitu proses menarik dan transpirsi zat kontaminan oleh tumbuhan dalam bentuk yang telah menjadi larutan terurai sebagai bahan yang tidak bebahaya lagi untuk selanjutnya diupakan ke atmosfir.

72 Beberapa tumbuhan dapat menguapkan air dengan jumlah 200 sampai dengan 1000 liter air perhari tiap batangnya. Kontaminan bisa mengalami transformasi sebelum lepas ke atmosfer. Kontaminan zat-zat organic adalah tepat menggunakan proses ini. Kontaminan dapat keluar melalui daun dan hasil volatilisasi masuk ke dalam atmosfer pada konsentrasi yang rendah. Beberapa senyawa organik dapat ditranspirasikan oleh tumbuhan merupakan subjek photodegradasi.

73 Ada 4 faktor yang mempengaruhi fitoremediasi yaitu :
1. Kemampuan daya akumulasi berbagai jenis tanaman untuk berbagai jenis polutan dan   konsentrasi, sifat kimia dan fisika, dan sifat fisiologi tanaman. 2. Jumlah zat kimia berbahaya 3. Mekanisme akumulasi dan hiperakumulasi ditinjau secara fisiologi, biokimia, dan molecular. 4. Kesesuaian sistem biologi dan evolusi pada akumulasi polutan.

74 Fitoremediasi juga memiliki beberapa keunggulan jika dibandingkan dengan metode konvensional lain untuk menanggulangi masalah pencemaran, yaitu : a) Biaya operasional relatif murah b)  Tanaman bisa dengan mudah dikontrol pertumbuhannya. c) Kemungkinan penggunaan kembali polutan yang bernilai seperti emas (Phytomining). d) Merupakan cara remediasi yang paling aman bagi lingkungan karena memanfaatkan tumbuhan. e) Memelihara keadaan alami lingkungan

75 Walaupun memiliki beberapa kelebihan, ternyata fitoremediasi juga memiliki beberapa kelemahan. Salah satu kelemahannya adalah kemungkinan akibat yang timbul bila tanaman yang telah menyerap polutan tersebut dikonsumsi oleh hewan dan serangga. Dampak negatif yang dikhawatirkan adalah terjadinya keracunan bahkan kematian pada hewan dan serangga tau terjadinya akumulasi logam pada predator-predator jika mengkonsumsi tanaman yang telah digunakan dalam proses fitoremediasi. Selain itu, membutuhkan waktu yang relatif lama untuk membersihkan limbah B3, terutama dalam skala besar dan dikhawatirkan membawa senyawa-senyawa beracun ke dalam rantai makanan di ekosistem

76 Beberapa penelitian telah membuktikan keberhasilan penggunaan tumbuhan untuk remediasi air tercemar.
Muramoto dan Oki dalam Sudibyo (1989) menjelaskan, bahwa enceng gondok dapat digunakan untuk menghilangkan polutan, karena fungsinya sebagai sistem filtrasi biologis, menghilangkan nutrien mineral, untuk menghilangkan logam berat seperti cuprum, aurum, cobalt, strontium, merkuri, timah, kadmium dan nikel

77 Proses Fitoremediasi Phytoacumulation : tumbuhan menarik zat kontaminan sehingga berakumulasi disekitar akar tumbuhan Rhizofiltration : proses adsorpsi/pengendapan zat kontaminan oleh akar untuk menempel pada akar. Phytostabilization : penempelan zat-zat contaminan tertentu pada akar yang tidak mungkin terserap kedalam batang tumbuhan. Rhyzodegradetion : penguraian zat-zat kontaminan oleh aktivitas microba

78 Phytodegradation : penguraian zat kontamin
Phytovolatization : transpirasi zat contaminan oleh tumbuhan dalam bentuk yang telah menjadi larutan terurai sebagai bahan yang tidak berbahaya Keuntungan Fitoremediasi Biaya operasi lebih murah Tanaman juga bisa dijadikan bahan bakar Pencemaran pada tanah bisa berkurang secara alamiah

79 Tanah juga akan mengalami perbaikan akibat adanya aktivitas akar
Tanah menjadi lebih subur kembali Tanaman yang mampu menyerap unsur bernilai ekonomi seperti emas (au) dan nikel (ni) bisa digunakan untuk pertambangan. Faktor yang mendukung kesuksesan fitoremediasi Adanya ketersediaan tanaman hiperakumulator yang cocok. Adanya kerja sama yang baik antar bidang ilmu lain

80 MODUL/MATERI DIKUTIP DARI
BERBAGAI SUMBER

81 Terima Kasih