EVALUASI TINGKAT KONTAMINASI Cu, Zn, Pb DAN Cd PADA LAHAN SAWAH DI KOTA TANGERANG PROVINSI BANTEN ANDIN SETYANINGRUM

Transkripsi

1 EVALUASI TINGKAT KONTAMINASI Cu, Zn, Pb DAN Cd PADA LAHAN SAWAH DI KOTA TANGERANG PROVINSI BANTEN ANDIN SETYANINGRUM SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Evaluasi Tingkat Kontaminasi Cu, Zn, Pb dan Cd pada Lahan Sawah di Kota Tangerang Provinsi Banten adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun yang tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Agustus 2011 Andin Setyaningrum NIM P

3 ABSTRACT ANDIN SETYANINGRUM. Evaluation of Cu, Zn, Pb and Cd Contamination in Agricultural Land at Tangerang, Province of Banten. Under direction of SYAIFUL ANWAR and ISKANDAR. Tangerang is one of the Indonesia's capitol buffer which can be categorized as an industrial city. The existence of industries has positive impacts for the regional economy, but also has negative impacts on the environment quality, such as an increase of heavy metals concentration in agricultural soils. This study was aimed to evaluate the levels of concentration and contamination/pollution status of Cu, Zn, Pb, and Cd in agricultural soils in Tangerang, in order to obtain an overview of the quality of the agricultural land in Tangerang. Soil and rice grain sampling was conducted in 13 villages. The parameters analyzed were soil texture, ph, organic C, CEC and total Cu, Zn, Pb, and Cd concentrations in soil and rice grain. Based on the physical and chemical properties, the soil has a texture of clay and silty clay loam, with ph of , organic C of % and CEC of cmol (+) /kg. Agricultural soils in Tangerang contained total Cu in the range of 23.9 to 44.7 mg/kg, total Zn mg/kg, total Pb mg/kg and total Cd mg/kg. The rice grains sampled from the paddy fields of the corresponding area already contained Cu mg/kg, Zn mg/kg, Pb mg/kg and Cd mg/kg. Based on the value of contamination/pollution index the agricultural soils in Tangerang has been contaminated by heavy metals Cu, Zn, Pb and Cd at slight to very severe contamination levels. Keywords: soil contamination, Cu, Zn, Pb, Cd, c/p index.

4 RINGKASAN ANDIN SETYANINGRUM. Evaluasi Tingkat Kontaminasi Cu, Zn, Pb dan Cd pada Lahan Sawah di Kota Tangerang Provinsi Banten. Dibimbing oleh SYAIFUL ANWAR dan ISKANDAR. Kota Tangerang merupakan salah satu daerah penyangga Ibukota negara Indonesia yang dapat dikategorikan sebagai kota industri. Keberadaan industri selain berdampak positif bagi perekonomian daerah, juga dapat berdampak negatif bagi kualitas lingkungan. Berdampak positif karena dapat menyediakan lapangan pekerjaan dan meningkatkan pendapatan daerah. Berdampak negatif karena limbah industri dapat mencemari lingkungan, antara lain tanah pertanian yang berada di sekitarnya. Penelitian ini bertujuan mengukur konsentrasi dan tingkat kontaminasi logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd pada tanah dan serapannya pada beras serta mendapatkan gambaran mengenai kualitas tanah pertanian di sekitar Kota Tangerang, sehingga dapat digunakan sebagai dasar penyusunan rekomendasi pengelolaan lahan pertanian berkaitan dengan pencemaran logam berat. Penelitian ini dimulai dengan inventarisasi lahan-lahan sawah di Kota Tangerang, kemudian dilakukan pengambilan contoh tanah dan beras di 13 kelurahan yang masih memiliki potensi budidaya padi sawah. Analisis tekstur, ph, C-organik dan KTK tanah, serta konsentrasi total logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd dalam tanah dan beras (metode destruksi basah dengan HNO 3 dan HClO 4 ) dilakukan di Laboratorium Tanah, Balai Penelitian Tanah. Tingkat kecemaran Cu, Zn, Pb dan Cd tanah dievaluasi berdasarkan nilai indeks contamination/pollution (c/p) menurut prosedur Lacatusu (2000). Hasil penelitian menunjukkan bahwa Kota Tangerang masih memiliki lahan pertanian yang berpotensi memproduksi padi sawah seluas ha, dengan dominasi tanah bertekstur liat dan lempung liat berdebu. Berdasarkan kriteria Pusat Penelitian Tanah (1983), tanah sawah di Kota Tangerang dikategorikan bereaksi masam sampai agak masam (ph 4,7-6,4), berkadar C-organik sangat

5 rendah sampai rendah (0,51-1,98 %) dengan KTK rendah sampai tinggi (8,67-26,62 cmol (+) /kg). Konsentrasi total logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd dalam tanah di lokasi penelitian masih di bawah batas normal, dengan kisaran Cu 23,9-44,7 mg/kg (terkontaminasi berat sampai sangat berat), Zn 38,0-117,0 mg/kg (terkontaminasi ringan sampai sedang), Pb 12,8-90,6 mg/kg (terkontaminasi ringan sampai sangat berat) dan Cd 0,1-0,3 mg/kg (terkontaminasi ringan sampai sedang). Konsentrasi total logam berat dalam tanah tidak berkorelasi nyata dengan serapan logam berat dalam beras, kecuali pada Pb. Pada beras terdeteksi kadar total Cu 2,28-10,00 mg/kg, total Zn 18,15-75,00 mg/kg, total Pb 0,11-7,68 mg/kg dan total Cd 0,01-0,10 mg/kg. Batas maksimum konsentrasi Cu dan Zn dalam beras/tepung adalah 10 mg/kg dan 40 mg/kg (Keputusan Dirjen POM No /B/SK/VII/1989), sedangkan Pb dan Cd dalam serealia/produk serealia adalah 0,3 mg/kg dan 0,1 mg/kg (Peraturan Kepala BPOM No. HK ). Dengan demikian beras di wilayah penelitian mengandung logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd melebihi batas maksimum yang diperbolehkan. Untuk mengurangi dampak lanjutan kontaminasi logam berat di lokasi penelitian, maka perlu upaya mengurangi ketersediaan logam berat bagi tanaman. Penambahan bahan amelioran yang dapat menurunkan ketersediaan logam berat, misalnya bahan organik, perlu dilakukan sehingga logam menjadi tidak dapat diserap oleh tanaman. Kata kunci: kontaminasi tanah, Cu, Zn, Pb, Cd, indeks c/p.

6 Hak Cipta milik IPB, tahun 2011 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar bagi IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.

7 EVALUASI TINGKAT KONTAMINASI Cu, Zn, Pb DAN Cd PADA LAHAN SAWAH DI KOTA TANGERANG PROVINSI BANTEN ANDIN SETYANINGRUM Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

8 Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Ir. Untung Sudadi, M.Sc

9 Judul Tesis Nama NIM : Evaluasi Tingkat Kontaminasi Cu, Zn, Pb dan Cd pada Lahan Sawah di Kota Tangerang Provinsi Banten : Andin Setyaningrum : P Disetujui Komisi Pembimbing Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc Ketua Dr. Ir. Iskandar Anggota Diketahui Ketua Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan Dekan Sekolah Pascasarjana Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr Tanggal Ujian: 18 Agustus 2011 Tanggal Lulus:

10 PRAKATA Puji syukur Alhamdulillah dipanjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan Judul Evaluasi Tingkat Kontaminasi Cu, Zn, Pb dan Cd pada Lahan Sawah di Kota Tangerang Provinsi Banten. Penyusunan tesis ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Tesis ini diharapkan memberikan manfaat sebagai masukan dan pertimbangan bagi Pemerintah Kota Tangerang dalam rangka pengelolaan sumberdaya lahan pertanian yang ramah lingkungan. Dalam penyusunan tesis ini, penulis memperoleh bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini dengan ketulusan dan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada personal di bawah ini: 1. Bapak Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc dan Dr. Ir. Iskandar selaku pembimbing atas bimbingan dan pengarahannya. 2. Bapak Dr. Ir. Untung Sudadi, M.Sc selaku penguji tamu atas sarannya. 3. Bapak Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS selaku Ketua Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan atas dukungannya. 4. Ibu Dr. Ir. Lailan Syaufina, M.Sc selaku Sekretaris Program Magister Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan dan sebagai penguji tamu atas saran dan dukungannya. 5. Papa dan Mama tercinta atas doa dan dukungannya selalu sehingga dapat mengantarkan penulis ke akhir masa kuliah. 6. Suamiku Novie Fajar Ismanto atas doa, dukungan dan perhatiannya yang besar selama ini. 7. Kakakku Adityo Wahyu Setiawan dan keluarga atas doa dan dukungannya. 8. Ibu Rita Hayati, Azhari Syarief, Zulfikar, M. Firstfundy, dan Aan Mursalin atas kesediaan membantu pengambilan sampel di lapang.

11 9. Dosen pengajar dan staf Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan atas ilmu yang diberikan selama perkuliahan dan dukungannya hingga penulis menyelesaikan studi. 10. Rekan-rekan PSL program magister dan doktor angkatan 2007 atas dukungannya. 11. Semua pihak yang telah memberikan bantuannya, baik langsung maupun tidak langsung. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Agustus 2011 Andin Setyaningrum

12 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Semarang pada tanggal 28 September 1983 dari ayah H. Hari Sumarno dan ibu Hj. Susbandiyah, AMd. Penulis merupakan putri kedua dari dua bersaudara. Tahun 2001 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Semarang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih, Departemen Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian. Pada tahun 2006 penulis pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Penyimpanan Benih. Pada tahun 2007 penulis melanjutkan studi pascasarjana di IPB pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan.

13 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... Halaman I. PENDAHULUAN Latar Belakang Kerangka Pemikiran Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 6 II. TINJAUAN PUSTAKA Logam Berat Karakteristik Tembaga (Cu) Karakteristik Seng (Zn) Karakteristik Timbal (Pb) Karakteristik Kadmium (Cd) Perilaku Logam Berat dalam Tanah Pencemaran Logam Berat di Tanah III. METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian Bahan dan Alat Rancangan Penelitian Metode Pengumpulan Data Metode Analisis Data IV. KONDISI UMUM WILAYAH PENELITIAN KOTA TANGERANG Letak Geografis Iklim Jenis Tanah dan Batuan Induk Kualitas Udara xiv xv xvi V. HASIL DAN PEMBAHASAN Invetarisasi Lahan Sawah di Kota Tangerang Kondisi Sifat Fisik dan Kimia Tanah Lokasi Penelitian Konsentrasi Total Logam Cu, Zn, Pb dan Cd dalam Tanah dan Beras Korelasi antara Konsentrasi Total Logam Berat dalam Tanah dengan Konsentrasi Logam dalam Beras Tingkat Kecemaran Logam Berat Pengelolaan Lahan Pertanian Ramah Lingkungan... 52

14 VI. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 61

15 DAFTAR TABEL Halaman 1. Beberapa mineral yang mengandung logam berat Kandungan logam berat dalam tanah secara alamiah Titik koordinat lokasi pengambilan contoh Nilai interpretasi kadar logam berat Makna nilai indeks c/p Curah hujan, kelembaban udara dan temperatur di Kota Tangerang Jenis tanah, tekstur, dan bahan induk di lokasi penelitian Konsentrasi timbal di udara Kota Tangerang Luas wilayah dan potensi baku lahan sawah di Kota Tangerang Tekstur tanah pada lahan sawah di Kota Tangerang Sifat kimia tanah pada lahan sawah di Kota Tangerang Konsentrasi total logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd dalam tanah dan beras Tingkat kontaminasi/pencemaran (indeks c/p) logam berat di Kota Tangerang Konsentrasi logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd terukur dalam air dan sedimen pada saluran irigasi di Kota Tangerang... 51

16 DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Diagram alir kerangka pemikiran Sumber dari logam berat dan perputarannya dalam ekosistem Peta lokasi penelitian Konsentrasi total logam Cu dalam tanah dan beras Konsentrasi total logam Zn dalam tanah dan beras Konsentrasi total logam Pb dalam tanah dan beras Konsentrasi total logam Cd dalam tanah dan beras... 46

17 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Kriteria penilaian data analisis kimia tanah Prosedur penetapan unsur logam berat total dalam tanah dengan cara pengabuan basah dengan HNO 3 dan HClO Baku mutu udara ambien nasional... 66

18 I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Tanah merupakan salah satu unsur alam yang sama pentingnya dengan air dan udara. Tanah adalah suatu benda alami, bagian dari permukaan bumi yang dapat ditumbuhi oleh tumbuh-tumbuhan dan mempunyai sifat-sifat sebagai hasil kerja faktor-faktor iklim dan jasad hidup (organisme) terhadap bahan induk yang dipengaruhi oleh keadaan topografi dalam jangka waktu tertentu (Sitorus, 2008). Tanah, sebagai sumberdaya alam untuk keperluan pertanian, mempunyai dua fungsi utama, yaitu sebagai sumber unsur hara bagi tumbuhan dan sebagai media tempat akar tumbuhan berjangkar dan air tanah tersimpan serta tempat unsurunsur hara dan air ditambahkan. Penggunaan sumberdaya alam yang berlebihan seperti pengalihfungsian lahan pertanian menjadi lahan terbangun (pemukiman dan perindustrian) untuk mendukung kebutuhan manusia pada tingkat yang ada sekarang memberikan tekanan yang berlebihan terhadap lingkungan. Salah satu dampak yang terjadi pada lahan pertanian adalah terjadinya kontaminasi tanah. Berbagai kontaminan yang masuk ke dalam tanah akan mengakibatkan menurunnya fungsi tanah sebagai salah satu penyebab kerusakan tanah atau degradasi tanah. Degradasi tanah akan diikuti dengan penurunan produktivitas lahan. Hal ini dapat menimbulkan permasalahan serius karena dapat merugikan petani serta menghambat usaha peningkatan produksi dan keamanan produk pertanian, yang pada akhirnya dapat mengancam ketahanan dan keamanan pangan nasional. Salah satu kontaminan yang patut diwaspadai adalah logam berat. Istilah logam berat merujuk pada unsur logam yang mempunyai berat jenis lebih besar dari 5 g/cm 3 (Pierzynski et al., 2005). Di dalam kerak bumi logam dibagi menjadi logam makro dan logam mikro (Darmono, 1995). Logam makro terdiri atas aluminium (Al), besi (Fe), kalsium (Ca), natrium (Na), kalium (K), magnesium (Mg) dan mangan (Mn). Logam mikro diantaranya adalah barium (Ba), nikel (Ni), seng (Zn), tembaga (Cu), plumbum (Pb), uranium (U), timah putih (Sn), kadmium (Cd), merkuri (Hg), perak (Ag) dan emas (Au). Adapun diantara logam-logam

19 tersebut yang dikategorikan sebagai logam yang lebih berpotensi beracun bagi manusia yaitu As, Cd, Cu, Pb, Hg, Ni dan Zn. Keberadaan logam berat dalam tanah dapat terjadi secara alamiah dan/atau secara antropogenik (akibat aktivitas manusia). Namun kenyataannya kandungan logam berat dalam tanah di daerah urban lebih banyak dipengaruhi oleh aktivitas manusia seperti perindustrian, transportasi maupun pertanian. Salah satu daerah yang sangat padat aktivitas pertanian, transportasi dan perindustriannya adalah Kota Tangerang. Kota Tangerang adalah daerah penyangga Ibukota negara yang dapat dikategorikan sebagai kota industri jika dilihat dari jumlah industri yang ada. Kedekatan dengan Ibukota negara dan kemudahan akses terhadap berbagai prasarana dan sarana transportasi darat, laut dan udara menyebabkan Kota Tangerang memiliki keunggulan komparatif dan kompetitif bagi pelaku industri. Sejak tahun 2000 hingga 2008 terjadi peningkatan jumlah industri di kota ini. Pada tahun 2000 industri di Kota Tangerang berjumlah 489 unit dan pada tahun 2008 meningkat menjadi 1619 unit (Dinas Perindagkopar Kota Tangerang, 2008). Peningkatan jumlah industri menyebabkan lahan pertanian di Kota Tangerang semakin berkurang luasannya. Berdasarkan data dari Dinas Pertanian Kota Tangerang (2008), total potensi lahan baku pertanian pada tahun 2007 di kota Tangerang hanya tersisa ,90 ha lahan kering dan ha lahan sawah. Pengembangan suatu wilayah menjadi daerah industri merupakan suatu hal yang dilematis. Di satu sisi dapat meningkatkan perekonomian masyarakat sekitar dan pendapatan daerah, namun di sisi lain dapat menurunkan kualitas lingkungan. Pencemaran logam berat pada tanah pertanian akibat limbah industri telah banyak ditemukan di beberapa daerah di Pulau Jawa. Salah satunya adalah lahan persawahan di Kabupaten Karanganyar, Jawa Tengah yang telah dinyatakan tercemar logam berat dari limbah industri yang membuang limbahnya langsung ke sungai ataupun saluran irigasi, dengan konsentrasi dalam tanah beragam yaitu Co 24,38-58,46 mg/kg, Cr 0,22-7,43 mg/kg, Cd 0,07-0,40 mg/kg, Ni 6,39-13,44 mg/kg dan Pb 13,01-29,99 mg/kg (Puslitbangtanak, 2005).

20 Lahan pertanian di Kota Tangerang yang masih memiliki potensi produksi tersebar di bagian utara dan sebagian barat kota. Namun keberadaannya pun dikelilingi banyak pabrik/industri, baik industri kecil, industri menengah maupun industri besar. Sebagian industri tersebut masih membuang limbahnya ke sungai. Hal ini mengakibatkan sungai Cisadane berstatus tercemar berat baik karena limbah organik maupun limbah inorganik/b3 (BPLHD Jawa Barat, 2009a). Padahal sebagaimana diketahui Sungai Cisadane yang merupakan sungai terbesar yang melintasi Kota Tangerang ini masih digunakan sebagai sumber air irigasi bagi sebagian besar lahan pertanian. Limbah industri yang dibuang ke Sungai Cisadane dapat mencemari lahan pertanian di Kota Tangerang. Selain itu, emisi logam berat sebagai efek samping proses produksi sebagian besar industri dan emisi kendaraan bermotor juga memberikan kontribusi terhadap pencemaran tanah pada lahan pertanian di Kota Tangerang. Begitu pula dengan penggunaan bahan agrokimia (pupuk dan pestisida) yang tidak efektif dalam praktik pertanian juga menjadi salah satu penyumbang logam berat dalam lahan pertanian. Pupuk fosfat, pupuk kandang, kapur dan kompos dapat mengandung logam berat seperti Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Zn (Alloway, 1995). Walaupun kadar dalam pupuk masih di bawah kisaran nonpolutif namun penggunaan pupuk yang terus-menerus dan dalam jangka waktu lama dapat meningkatkan kadar logam berat dalam tanah. Lahan budidaya sawi putih di sentra produksi hortikultura Lembang Jawa Barat terbukti mengandung logam Cd 1,12-3,40 mg/kg akibat pemupukan fosfat yang mengandung Cd (Andayasari, 2009). Logam berat yang masuk dan terakumulasi dalam tanah-tanah pertanian dapat diserap oleh tanaman melalui akar dan ditranslokasikan ke bagian lain. Pada akhirnya logam tersebut akan dapat masuk ke jaringan tubuh hewan maupun manusia yang mengkonsumsi produk pertanian tersebut. Berdasarkan hal tersebut di atas maka lahan pertanian yang berada di kawasan perkotaan dan industri di Kota Tangerang cenderung rentan terhadap kontaminasi logam berat. Oleh karena itu diperlukan suatu penelitian eksplorasi untuk mengevaluasi tingkat kontaminasi/pencemaran logam berat khususnya Cd, Pb, Zn, dan Cu pada tanah pertanian di Kota Tangerang. Penelitian mengenai hal

21 ini perlu dilakukan dalam rangka pengelolaan lahan sehingga pemanfaatannya dapat berkesinambungan Kerangka Pemikiran Secara alamiah kandungan logam berat dalam tanah bervariasi tergantung bahan induknya. Keberadaan logam berat dalam tanah yang rendah konsentrasinya tidak akan membahayakan bagi lingkungan. Namun kegiatan manusia seperti pertambangan, industri, transportasi, rumah tangga bahkan aktivitas pertanian dapat mengakibatkan kadar logam berat dalam tanah meningkat dan apabila melebihi kadar normalnya dapat menimbulkan toksisitas bagi makhluk hidup. Limbah industri yang mengandung logam berat berasal dari pabrik kimia, listrik dan elektrokimia, logam dan penyepuhan elektro (electroplating), penyamakan kulit, metalurgi, cat dan bahan pewarna. Limbah industri ini dapat berupa limbah cair, padat maupun gas. Selain limbah industri, emisi kendaraan bermotor dan limbah padat dari permukiman juga memberikan kontribusi yang berarti dalam meningkatkan konsentrasi logam berat dalam tanah. Bahkan kegiatan pertanian seperti pemberian pupuk dan pestisida secara terus-menerus pun dapat meningkatkan konsentrasi logam berat dalam tanah. Logam-logam yang terekspos ke udara dan air akhirnya akan masuk ke dalam tanah. Apabila terakumulasi dalam tanah pertanian dan ketika tanah tersebut ditanami, maka akan ada kecenderungan penyerapan logam berat oleh tanaman. Berdasarkan konsep bioakumulasi, jika hasil tanaman ini dikonsumsi makhluk hidup (hewan, manusia), maka akan terjadi akumulasi logam berat dalam tubuh manusia maupun hewan. Akumulasi logam berat dalam tubuh akan berdampak negatif pada kesehatan. Keberadaan logam berat dalam lahan pertanian juga dapat menghambat penyerapan hara esensial sehingga menurunkan produktivitas tanaman. Oleh karena itu, untuk meminimalkan dampak negatif tersebut maka perlu dilakukan suatu kegiatan inventarisasi lahan-lahan pertanian yang diduga tercemar logam berat untuk keperluan pengelolaan di masa depan. Adapun diagram alir kerangka pemikiran dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.

22 INDUSTRI TRANSPORTASI RUMAH TANGGA PERTANIAN LIMBAH LOGAM BERAT CAIR GAS PADAT SUNGAI UDARA TANAH air irigasi LAHAN PERTANIAN EVALUASI (logam berat) DAMPAK (-) - Kesehatan STATUS LINGKUNGAN A A Gambar 1. Diagram alir kerangka pemikiran 1.3. Perumusan Masalah Bertitik tolak dari latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan bahwa keberadaan industri di Kota Tangerang diduga menyebabkan pencemaran logam berat pada tanah pertanian. Sumber pencemar logam berat ini dapat berasal dari kegiatan industri, emisi kendaraan bermotor, kegiatan pertanian yang menggunakan pupuk dan pestisida berlebihan maupun aktivitas manusia lainnya. Dengan adanya logam berat dalam bentuk ion atau terlarut akan mudah terserap pada jaringan tanaman, dan bila tanaman yang menyerapnya adalah tanaman pangan seperti padi maka pencemaran logam berat akan lebih berbahaya

23 bagi kehidupan. Selain itu kualitas tanah akan menurun sehingga akan menurunkan produktivitas tanaman. Kualitas tanah dalam kaitannya dengan pencemaran logam berat pada tanah pertanian di sekitar Kota Tangerang belum diketahui secara detail. Hal ini perlu dikaji untuk memperoleh gambaran yang menyeluruh mengenai kualitas tanah terutama dari segi pencemaran logam berat Cu, Zn, Pb, dan Cd Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengukur konsentrasi dan tingkat kontaminasi logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd pada tanah dan beras serta mendapatkan gambaran mengenai kualitas tanah sawah di sekitar Kota Tangerang, sehingga dapat digunakan sebagai dasar penyusunan rekomendasi pengelolaan lahan sawah berkaitan dengan pencemaran logam berat Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberi gambaran tentang kualitas tanah pertanian di sekitar Kota Tangerang dalam kaitannya dengan pencemaran logam berat. Data yang diperoleh dari penelitian ini dapat dipergunakan sebagai bahan pertimbangan bagi pengambil kebijakan dalam pengelolaan sumberdaya lahan di Kota Tangerang.

24 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Logam Berat Trace element didefinisikan sebagai unsur yang keberadaannya di alam sangat sedikit, yang bila terdapat dalam konsentrasi yang lebih tinggi dari konsentrasi normal memiliki potensi mengganggu atau beracun pada makhluk hidup (Adriano, 1986 dalam Notodarmojo, 2005). Contoh dari trace element yang mempunyai potensi toksik bagi tumbuhan atau makhluk hidup lainnya adalah logam berat seperti Cd, Ni, Pb, Zn, dan Cu. Istilah logam berat menunjuk pada unsur logam yang mempunyai berat jenis lebih besar dari 5 g/cm 3 (Pierzynski et al., 2005). Namun pada kenyataannya dalam pengertian logam berat ini, dimasukkan pula unsur-unsur metaloid yang mempunyai sifat berbahaya seperti logam berat sehingga jumlah seluruhnya mencapai lebih kurang 40 jenis. Logam berat menjadi perhatian karena sifat racun (toksisitas) yang dimilikinya (Notodarmojo, 2005). Secara alamiah logam berat dikandung oleh berbagai mineral dalam berbagai batuan penyusun kerak bumi. Mineral tersebut umumnya adalah mineral kelam yang banyak ditemukan pada batuan basa atau ultra basa. Berbagai mineral yang mengandung logam berat tersebut disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Beberapa mineral yang mengandung logam berat Nama Mineral Unsur Utama Unsur Minor Olivin Mg, Fe, Si Ni, Co, Mn, Li, Zn, Cu, Mo Hornblende Mg, Fe, Ca, Al, Si Ni, Co, Mn, Sc, Li, V, Zn, Cu, Ga Augit Ca, Mg, Al, Si Ni, Co, Mn, Sc, Li, V, Zn, Pb, Cu, Ga Biotit K, Mg, Fe, Al, Si Rb, Ba, Ni, Co, Sc, Li, Mn, V, Zn, Cu, Ga Anorthit Ca, Al, Si Sr, Cu, Ga, Mn Andesin Ca, Na, Al, Si Sr, Cu, Ga, Mn Oligoklas Na, Ca, Al, Si Cu, Ga Garnet Ca, Mg, Fe, Al, Si Mn, Cr, Ga Ortoklas K, Al, Si Rb, Ba, Sr, Cu, Ga Ilmenit Fe, Ti Co, Ni, Cr, V Magnetit Fe Zn, Co, Ni, Cr, V Sumber : Mitchell (1964)

25 2.2. Karakteristik Tembaga (Cu) Tembaga merupakan salah satu logam berat yang banyak pemanfaatannya. Hal ini berkaitan dengan sifat tembaga yang siap pakai, tahan karat, konduktor listrik yang bagus dan tidak magnetik. Tembaga banyak terdapat sebagai sulfida, oksida atau karbonat, seperti bijih tembaga pirit, kalkopirit (CuFeS), kuprit (Cu 2 O) dan malasit (Cu 2 CO 3 (OH) 2 ). Tembaga merupakan unsur logam esensial untuk tanaman dan hewan. Unsur ini diperlukan pada berbagai sistem enzim. Oleh karena itu harus selalu ada pada makanan. Namun, tetap harus diperhatikan agar Cu yang masuk dalam jaringan kadarnya tidak kurang dan juga tidak berlebih (Saeni, 1997). Kadar normal Cu dalam jaringan tanaman berkisar 5-20 ppm (Sitorus, 2008). Tembaga banyak dipergunakan pada industri metalurgi, tekstil, elektronika, dan sebagai cat anti karat (Effendi, 2000). Dalam bidang pertanian, garam tembaga (tembaga sulfat/cuso 4 ) digunakan sebagai pembasmi jamur dan siput (Darmono, 1995). Logam Cu merupakan logam yang juga terlibat dalam proses metabolisme tubuh manusia. Logam ini memegang peranan dalam oksidasi enzim, seperti katalase, peroksidase, cytochrome oksidasi. Kekurangan logam tembaga pada tubuh manusia dapat mengakibatkan hypochromic, mycrocitie serta gejala kekurangan darah. Logam ini dalam konsentrasi rendah tidak membahayakan, bahkan diperlukan tubuh. Tetapi dalam konsentrasi tinggi dapat mengakibatkan kerusakan pada ginjal (Levander dan Cheng, 1980 dalam Indrawati, 1994) Karakteristik Seng (Zn) Seng (Zn) adalah unsur hara mikro esensial bagi manusia, hewan, dan tumbuhan tingkat tinggi. Seng terdapat secara luas, namun sumber utamanya adalah sphalerite, (ZnFe)S yang biasanya terdapat bersama dengan galena (PbS) (Cotton dan Wilkinson, 1989). Zn dalam tanah dikelompokkan dalam bentuk-bentuk kelompok mudah tersedia sampai tidak tersedia bagi tanaman, yaitu bentuk terlarut dalam air, dapat dipertukarkan (terikat pada koloid-koloid bermuatan listrik), terikat oleh senyawa organik menjadi khelat atau senyawa kompleks (ikatan logam pada ligand

26 organik), liat mineral sekunder dan oksida metalik tidak larut, serta dalam bentuk mineral primer (Alloway, 1995). Endapan Zn dapat terbentuk dengan senyawasenyawa hidroksida, karbonat, fosfat, sulfida, molibdat, dan asam-asam organik yang terdiri dari humat, fulvat, dan ligand organik. Adsorpsi Zn ++ yang kuat dalam tanah dapat terjadi dengan adanya bahan organik dan mineral liat, dan hal ini berhubungan dengan kapasitas tukar kation tanah dan keasaman tanah (Warneke dan Barber, 1973). Seng sering digunakan dalam pelapisan logam seperti baja dan besi yang merupakan produk antikarat, pembuatan zat warna untuk cat, lampu, gelas, bahan keramik, pestisida dan sebagainya (Darmono, 1995). Untuk pertumbuhan tanaman, pada umumnya tanaman membutuhkan unsur Zn hanya dalam jumlah sedikit. Kadar normal Zn dalam tanaman berkisar ppm (Sitorus, 2008). Seng diserap tanaman dalam bentuk Zn 2+ tetapi dapat juga diserap dalam bentuk molekuler garam kompleks organik seperti EDTA. Kekurangan atau kelebihan unsur Zn pada lahan pertanian diperlihatkan pada kandungannya pada jaringan tanaman, khususnya pada tanaman semusim. Kelebihan logam Zn dalam tubuh manusia akan mengakibatkan timbulnya rasa nyeri pada dada, pneumonitis dan paru-paru (Levander dan Cheng, 1980 dalam Sule, 1994). Pengaruh yang ditimbulkan logam ini dapat bersifat permanen Karakteristik Timbal (Pb) Timbal (Pb) adalah sejenis logam yang lunak dan berwarna coklat kehitaman, serta mudah dimurnikan. Dalam pertambangan, logam ini berbentuk sulfida logam (PbS) yang sering disebut galena (Darmono, 1995). Menurut Soepardi (1983), Pb dalam tanah sebagian besar tidak tersedia bagi tanaman, dan seperti halnya dengan kation logam beracun lain Pb sangat tidak larut dalam tanah terutama bila tanah tidak terlalu masam. Sebagian besar Pb ditemukan pada lapisan permukaan, suatu petunjuk bahwa hampir tidak ada pergerakan ke bawah. Pengapuran akan mengurangi ketersediaan unsur ini dan penyerapannya oleh tanaman. Kandungan Pb total pada tanah pertanian berkisar ppm. Sumber unsur ini berasal dari berbagai jenis batuan. Pada batuan ultrabasik (gabbro)

27 terkandung 1,9 mg Pb/kg, pada andesit 8,3 mg/kg dan pada granit (batuan asam) 22,7 mg/kg batuan. Ada kecenderungan bahwa kandungan Pb meningkat dengan meningkatnya kandungan silika batuan (Nriagu, 1978 dalam Lahuddin, 2007). Logam ini tidak terdapat secara murni, tetapi berkombinasi dengan unsur lain sebagai garam. Pada umumnya logam ini berasosiasi dengan logam-logam seperti seng, besi, kadmium, dan perak dan logam ini umumnya berasal dari berbagai limbah industri, diantaranya baterai, pewarna cat, lampu, dan aditif bahan bakar petrolium. Pb tersedia bagi tanaman melalui tanah dan sumber-sumber aerosol (udara). Serapannya oleh tanaman sangat rendah, kecuali pada tanah dengan kapasitas tukar kation, ph, kadar bahan organik dan kadar P rendah (Lepp, 1981). Serapan Pb oleh tanaman jarang pula sampai menimbulkan gejala toksisitas pada tanaman, kecuali bila kandungan Pb dalam media perakaran sangat tinggi, karena sebagian besar Pb yang diserap diakumulasikan pada akar secara cepat. Timbal banyak digunakan dalam industri baterai (Eckenfelder, 1989). Elektroda dari aki (baterai) biasanya mengandung 93% Pb dan 7 % Sb (antimoni). Pb sangat baik untuk merangsang arus listrik sebagai katoda PbO 2 dan Pb logam (Darmono, 1995). Logam Pb juga digunakan dalam pembuatan tinta, sekering, amunisi, dan kabel. Pb murni biasanya digunakan untuk melapisi logam lain agar tidak mudah berkarat, misalnya pipa-pipa air atau kabel-kabel listrik bawah tanah. Senyawa Pb juga digunakan untuk campuran pembuatan cat sebagai bahan pewarna, seperti Pb putih atau Pb(OH) 22PbCO 3 dan Pb merah atau Pb 3 O 4 (Darmono, 1995). Penambahan timbal pada bahan bakar sebagai anti knocking agent (anti letupan) juga memberikan kontribusi yang berarti bagi keberadaan timbal di dalam udara, tanah, dan air. Tingkat toksisitas timbal lebih rendah daripada kadmium (Cd), merkuri (Hg) dan tembaga (Cu), akan tetapi lebih toksik daripada kromium (Cr), mangan (Mn), barium (Ba), zinc (Zn) dan besi (Fe). Keracunan timbal (plumbism) dalam dosis rendah namun berlangsung terus-menerus dapat menyebabkan neurotoksik (racun saraf) dan tingkah laku (Darmono, 1995).

28 2.5. Karakteristik Kadmium (Cd) Kadmium merupakan logam lunak berbentuk kristal dan berwarna putih keperakan. Kadmium (Cd) bersama-sama dengan Hg, Pb dan V adalah logam yang hingga saat ini belum diketahui dengan jelas perannya bagi tumbuhan dan makhluk hidup lainnya. Kadmium bersifat tidak larut dalam air. Pada kerak bumi kadar kadmium sekitar 0,2 mg/kg (Moore, 1991). Kadmium karbonat dan kadmium hidroksida memiliki sifat kelarutan yang terbatas. Garam-garam kadmium (klorida, nitrat, dan sulfat) dapat berupa senyawa kompleks organik dan inorganik atau terserap ke dalam bahan-bahan tersuspensi dan sedimen dasar. Pada ph yang tinggi kadmium mengalami presipitasi/pengendapan. Kadmium biasanya selalu bercampur dengan logam lain, terutama dalam pertambangan seng (Zn) dan timah hitam yang selalu ditemukan kadmium dengan kadar 0,2-0,4% (Darmono, 1995). Kadmium bersifat tahan panas sehingga sangat baik untuk campuran pembuatan bahan-bahan keramik, enamel dan plastik. Kadmium juga sangat tahan terhadap korosi sehingga sangat bagus untuk melapisi pelat besi dan baja. Kadmium banyak dipakai pada industri metalurgi, pelapisan logam, pigmen, baterai, peralatan elektronik, pelumas, peralatan fotografi, gelas, keramik, tekstil dan plastik (Eckenfelder, 1989). Toksisitas kadmium dipengaruhi oleh ph dan kesadahan. Keberadaan seng dan timbal dapat meningkatkan toksisitas kadmium. Sumber alami kadmium adalah greenockite (CdS), hawleyite, sphalerite dan otavite (Moore, 1991). Kadmium bersifat kumulatif dan sangat toksik bagi manusia karena dapat mengakibatkan gangguan fungsi ginjal dan paru-paru, meningkatkan tekanan darah, dan mengakibatkan mandul pada pria dewasa. Selain itu keracunan Cd juga dapat mengakibatkan kehilangan sel darah merah dan kerapuhan tulang. Kasus keracunan kadmium yang terkenal adalah timbulnya penyakit Itai-itai di Jepang dengan gejala sakit pada tulang dan keroposnya tulang Perilaku Logam Berat dalam Tanah Keberadaan logam berat berkaitan erat dengan ph, kadar bahan organik dan keadaan oksidasi reduksi tanah (Soepardi, 1983). Reaksi tanah merupakan faktor pengontrol penting perilaku kimia logam-logam dan berbagai proses penting

29 lainnya di dalam tanah. Soepardi (1983) menyatakan bahwa ph tanah mempengaruhi serapan unsur hara dan pertumbuhan tanaman melalui pengaruh langsungnya terhadap tersedianya unsur hara dan adanya unsur-unsur beracun. Dalam keadaan masam kation logam sangat larut dan tersedia bagi tanaman. Kation logam berat lebih mudah bergerak dalam kondisi masam (Alloway, 1995). Bahan organik dapat mengurangi pengaruh buruk yang mungkin ditimbulkan oleh logam berat dan mempertahankan tanaman dalam keadaan normal. Bahan organik dapat membentuk senyawa komplek dengan logam berat yang disebut komplek organik logam. Pembentukan komplek organik logam dapat menurunkan kelarutan logam-logam berat (Stevenson, 1994). Adanya bahan organik akan menyebabkan terjadinya kelat dengan kationkation logam. Senyawa-senyawa humat efektif dalam mengikat unsur logam (Fe, Cu, Zn dan Mn). Dalam tanah masam, unsur logam tersebut terdapat dalam konsentrasi yang tinggi dan menyebabkan masalah keracunan pada tanaman. Pemberian humus pada tanah masam akan membuat sebagian unsur logam terambil dari larutan melalui pembentukan kompleks dengan senyawa-senyawa humat. Logam berat dalam tanah dapat berada dalam bentuk ion atau berikatan dengan mineral maupun bahan organik tanah. Dalam larutan tanah, kebanyakan logam berat (kecuali As, Sb, Sn, Mo dan V) merupakan kation-kation sehingga dijerap oleh muatan negatif permukaan koloid tanah (Alloway, 1995). Peningkatan muatan negatif liat akan mampu meningkatkan kapasitas jerapan kation dalam jumlah yang lebih banyak. Proses pengendapan ion-ion logam dalam larutan tanah menjadi bentuk tak tersedia akan mengurangi pengaruh logam berat terhadap pertumbuhan tanaman. Mobilitas dan ketersediaan logam berat tergantung pada cara dan kekuatan fiksasi logam berat oleh komponen tanah khususnya oleh fraksi liat (Czurda et al., 1996 dalam Rahmawati, 2006) Pencemaran Logam Berat di Tanah Pencemaran logam berat pada tanah daratan sangat erat hubungannya dengan pencemaran udara dan air. Partikel logam berat yang beterbangan di udara akan terbawa oleh air hujan yang membasahi tanah sehingga timbul pencemaran

30 tanah. Terlepas dari mana sumbernya, unsur beracun ini dapat mencapai tanah, sehingga menjadi bagian dari lingkar hidup tanah tumbuhan hewan manusia (Gambar 2). Produk industri Pembakaran bahan bakar Pupuk Pestisida Udara Tanah Tanaman Burung Ternak Manusia Air Ikan Batuan Sumber: Soepardi (1983) Gambar 2. Sumber dari logam berat dan perputarannya dalam ekosistem Pada umumnya kandungan logam berat secara alamiah sangat rendah di dalam tanah, kecuali tanah tersebut merupakan daerah pertambangan atau tanah tersebut sudah tercemar (Darmono, 1995). Kandungan logam berat dalam tanah secara alamiah dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Kandungan logam berat dalam tanah secara alamiah Logam Kisaran Rataan µg/g As Co Cu Pb Zn Cd Hg ,05-0,7 0,01-0, ,06 0,03 Sumber: Peterson dan Alloway (1979) dalam Darmono (1995) Aktivitas manusia (anthropogenic) merupakan kontributor yang besar bagi keberadaan logam berat dalam tanah. Penggunaan logam berat seperti Cd, Ni, Pb, Zn, dan Cu oleh masyarakat modern berturut-turut 0,5, 20, 240, 250, dan 310 juta

31 ton dengan kecenderungan terus meningkat (Nriagu, 1984 dalam Notodarmojo, 2005). Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam tanah melalui pupuk, pestisida, emisi kendaraan bermotor, dan industri. Adapun bentuk logam berat dalam tanah dapat bermacam-macam. Menurut Verloo (1993) keseluruhan logam berat yang ada dalam tanah dapat dipilahkan menjadi berbagai fraksi atau bentuk, yaitu: (1) larut air, berada dalam larutan tanah; (2) tertukarkan, terikat pada tapak-tapak jerapan (adsorption sites) pada koloid tanah dan dapat dibebaskan oleh reaksi pertukaran ion; (3) terikat secara organik, berasosiasi dengan senyawa humus yang tidak terlarutkan; (4) terjerat (occluded) di dalam oksida besi dan mangan; (5) senyawa-senyawa tertentu, seperti karbonat, fosfat, dan sulfida; (6) terjerat secara struktural di dalam mineral silikat atau mineral primer. Beberapa penelitian mengenai pencemaran logam berat dalam tanah pertanian telah dilakukan. Rahmawati (2006) menyatakan bahwa kadar total logam berat dalam tanah pertanian di sekitar kawasan industri Cikarang Kabupaten Bekasi berada di atas kisaran kadar normal (Pb sebesar 28, mg/kg, Zn sebesar 645, ,65 mg/kg, Cd sebesar 1,05-31,70 mg/kg, Cu sebesar 17,44-90,61 mg/kg, Co sebesar 4,27-61,77 mg/kg dan Ni sebesar 4,70-23,40 mg/kg). Hal yang sama juga terjadi pada lahan sawah di sepanjang sub-das Serang, Kudus yang mendapatkan pengairan dari sungai yang tercemar limbah pabrik kertas (Sutrisno dan Mulyadi, 2008). Hasil analisis contoh tanahnya mengandung logam berat Cu, Pb dan Cd berturut-turut sebesar mg/kg, mg/kg dan 0,2-0,4 mg/kg, sedangkan pada gabahnya mengandung Cu 2,25-5 mg/kg, Pb 0-0,59 mg/kg dan Cd 0,01-0,11 mg/kg. Menurut Istikasari (2004), telah terjadi pencemaran logam berat Pb, Cu, Fe dan Hg dalam tanah dan beras akibat kegiatan pertambangan emas di daerah pengolahan emas tanpa izin Kecamatan Nanggung, Kabupaten Bogor. Kisaran kadar logam dalam tanah adalah Pb 0,33-12,94 ppm, Cu 5,42-29,76 ppm, Fe 262,82-804,89 ppm dan Hg 5,52-99,08 ppm. Sedangkan dalam beras terdeteksi

32 logam Pb sebesar 0,44-3,69 ppm, Cu 0,01-1,19 ppm, Fe 2,51-43,56 ppm dan Hg 13,70-251,30 ppb. Sumber cemaran Cd pada tanah pertanian diketahui berasal dari penggunaan pupuk kandang dan pupuk P secara terus-menerus dengan dosis yang cenderung berlebih. Seperti pada tanah pada lahan budidaya sawi putih di sentra produksi hortikultura Lembang, Jawa Barat mengandung logam berat Cd dengan rataan konsentrasi Cd sebesar 2,01 mg/kg (pada lahan dengan produktivitas tinggi), 2,26 mg/kg (pada lahan dengan produktivitas sedang) dan 1,43 mg/kg (pada lahan dengan produktivitas rendah) (Andayasari, 2009).

33 III. METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Pengambilan contoh dilakukan pada lahan sawah yang tersebar di sekitar Kota Tangerang (Gambar 3). Analisis fisika dan kimia tanah serta logam berat dalam tanah dan beras dilakukan di Laboratorium Tanah, Balai Penelitian Tanah. Analisis konsentrasi logam berat dalam air dan sedimen dilakukan di Laboratorium Pengujian Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fateta IPB. Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari sampai dengan Juli Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh tanah sawah dan beras yang diduga terkontaminasi logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd yang diambil dari 13 titik lokasi lahan sawah di Kota Tangerang, air dan sedimen yang diambil dari 4 titik lokasi saluran irigasi, dan bahan-bahan kimia untuk analisis fisika dan kimia tanah serta logam berat. Peralatan yang digunakan dalam pengambilan contoh tanah adalah peta topografi kota Tangerang, GPS, ph meter, AAS (Atomic Absorption Spectrofotometer), alat-alat penunjang persiapan sampel tanah (kantong plastik, oven pengering yang dilengkapi dengan penghisap udara, alat tumbuk tanah, ayakan 2 mm dan 5 mm, label), alat-alat penunjang proses analisis logam berat (timbangan analitik, tabung Digestion/ Kjeldahl, Block Digestion, labu ukur, corong gelas, kertas saring) serta alat tulis Rancangan Penelitian Penelitian ini merupakan penelitian yang bersifat eksplorasi. Data primer diperoleh dengan mengumpulkan data lapangan pada lahan pertanian yang diduga terkontaminasi logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd. Data sekunder diperoleh dari BPS Kota Tangerang (data mengenai geografis, iklim dan jumlah industri), Dinas Pertanian Kota Tangerang (data mengenai luas lahan pertanian dan irigasi), dan Lembaga Penelitian Tanah (peta jenis tanah Kota Tangerang).

34 Jalan Tol Bandara Bandara Int. Soekarno - Hatta Jalan Tol Jakarta-Merak Situ Cipondoh Gambar 3. Peta lokasi penelitian.

35 Metode Pengumpulan Data Pengambilan contoh tanah diawali dengan menentukan lokasi pengambilan contoh tanah secara purposive sampling dengan kriteria dekat dengan industri dan akses jalan. Berdasarkan kriteria tersebut dilakukan pengambilan contoh tanah dari 13 titik lokasi lahan sawah di Kota Tangerang (lihat Tabel 3). Contoh tanah yang dianalisis diambil pada bagian permukaan tanah dengan kedalaman 0-20 cm secara komposit (pada setiap lokasi pengambilan sampel dilakukan pengambilan tanah dari 5 titik kemudian diaduk rata dan diambil 0,5 kg tanah) dan dimasukkan dalam kantong plastik serta diberi label. Contoh-contoh tanah tersebut kemudian dianalisis di laboratorium yaitu meliputi tekstur tanah (Pipet), ph H 2 O, C-Organik (Walkey dan Black), kapasitas tukar kation (N NH 4 OAc ph 7,0) dan konsentrasi total logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd (metode destruksi basah dengan HNO 3 dan HClO 4 ). Metode analisis total logam berat dalam tanah dengan metode destruksi basah dengan HNO 3 dan HClO 4 dapat dilihat pada Lampiran 2. Selanjutnya dilakukan penetapan status kontaminasi/pencemaran logam berat dalam tanah di lokasi penelitian dengan mengikuti prosedur yang diusulkan oleh Lacatusu (2000). Lokasi pengambilan contoh beras sama dengan lokasi pengambilan contoh tanah. Contoh beras dianalisis konsentrasi logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd. Pengambilan contoh air dan sedimen dilakukan di 4 titik sampling untuk mengetahui ph dan konsentrasi logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd. Titik koordinat lokasi pengambilan contoh air dan sedimen dapat dilihat pada Tabel 3. Data sosioteknik budidaya diperoleh dengan wawancara langsung secara informal terbuka dengan petani mengenai sejarah lahan, pola tanam, teknik budidaya (pemupukan, pemakaian pestisida, pengairan), jumlah produksi dan gangguan produksi yang pernah dialami.

36 Tabel 3. Titik koordinat lokasi pengambilan contoh No. Lokasi Sampling LS BT Tanah dan Beras 1 Kel. Periuk 06 09' 35,7" ' 52,8" Kec. Periuk 2 Kel. Sepatan 06 08' 28,5" ' 52" Kec. Sepatan 3 Kel. Neglasari 06 07' 57,6" ' 55,1" Kec. Neglasari 4 Kel. Batujaya 06 09' 10,1" ' 08,7" Kec. Batuceper 5 Kel. Karangsari 06 09' 09,5" ' 16,4" Kec. Neglasari 6 Kel. Pajang 06 06' 10" ' 34,5" Kec. Benda 7 Kel. Jurumudi 06 08' 29,7" ' 57,3" Kec. Benda 8 Kel. Pakojan 06 12' 33,3" ' 38" Kec. Pinang 9 Kel. Kunciran Indah 06 13' 00,7" ' 20,3" Kec. Pinang 10 Kel. Kunciran 06 13' 44,3" ' 27,9" Kec. Pinang 11 Kel. Pondok Bahar 06 12' 25,7" ' 11,6" Kec. Karang Tengah 12 Kel. Gondrong 06 11' 08,3" ' 40,8" Kec. Cipondoh 13 Kel. Porisgaga Kec. Batuceper 06 10' 20,3" ' 16,9" Air dan Sedimen 1 Kel. Periuk 06 09' 37" ' 10,9" Kec. Periuk 2 Kel. Neglasari 06 07' 45,7" ' 7" Kec. Neglasari 3 Kel. Batujaya 06 09' 16,9" ' 15,8" Kec. Batuceper 4 Kel. Pondok Bahar Kec. Karang Tengah 06 12' 22,1" ' 05,1" Metode Analisis Data Hasil pengumpulan contoh di lapang dianalisis dalam laboratorium kemudian dievaluasi dan diinterpretasikan secara deskriptif. Penetapan status kontaminasi/pencemaran logam berat dalam tanah ditetapkan berdasarkan kriteria yang diajukan oleh Lacatusu (2000) dan diinterpretasikan secara deskriptif.

37 Analisis Status Kontaminasi/Pencemaran Logam Berat Status kontaminasi/pencemaran logam berat dalam tanah diukur berdasarkan nilai indeks c/p (contamination/pollution) menurut prosedur Lacatusu (2000). Istilah kontaminasi tanah merujuk pada kisaran kadar logam berat yang terukur dalam tanah yang belum atau tidak akan segera memberikan pengaruh negatif pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman atau komponen lingkungan lainnya. Sementara itu istilah pencemaran tanah merujuk pada kisaran kadar logam berat yang terukur dalam tanah yang telah menyebabkan pengaruh negatif pada beberapa atau seluruh komponen lingkungan. Prosedur Lacatusu dimulai dengan penggunaan rumus untuk menetapkan nilai rujukan sebagai dasar perhitungan terjadi-tidaknya kontaminasi/pencemaran logam berat dalam tanah (dinamakan nilai A). Nilai B merupakan nilai yang menunjukkan tingkat kadar logam berat dalam tanah pada kisaran batas maksimum yang diperbolehkan (maximum allowable limit, MAL). Nilai C merupakan tingkat kadar logam berat dalam tanah yang menunjukkan bahwa tindakan pemulihan sudah diperlukan. Nilai ABC untuk logam berat Cu, Zn, Pb dan Cd prosedur Lacatusu ditunjukkan pada Tabel 4. Nilai indeks c/p pada lokasi penelitian ditetapkan dengan mengukur nisbah antara kadar logam berat yang secara efektif terukur dalam tanah melalui analisis kimia dengan nilai A dari seri nilai ABC. Rumus indeks c/p adalah sebagai berikut: Indeks c/p = Kadar logam berat terukur : Nilai A Tabel 4. Nilai interpretasi kadar logam berat Logam Berat Nilai A (mg/kg) Nilai B (mg/kg) Nilai C (mg/kg) Cu ,6 (L + BO) Zn ,5 (2L + BO) Pb 50 + L + BO Cd 0,4 + 0,007 (L + 3BO) 5 20 Sumber: Lacatusu (2000) Keterangan: L = kadar liat (%) B = kadar bahan organik (%)

38 Nilai indeks c/p > 1 menunjukkan kisaran terjadinya pencemaran dan nilai indeks c/p < 1 menunjukkan kisaran terjadinya kontaminasi. Kedua kisaran tersebut dibagi lagi ke dalam nilai-nilai interval yang menunjukkan terjadinya kontaminasi atau pencemaran pada tingkat sangat ringan, ringan, sedang, berat, dan sangat berat. Batas nilai untuk tingkatan tersebut disajikan pada Tabel 5. Tabel 5. Makna nilai indeks c/p Nilai c/p Tingkat Kontaminasi Nilai c/p Tingkat Pencemaran < 0,1 Sangat Ringan 1,1 2,0 Sangat Ringan 0,1 0,25 Ringan 2,1 4,0 Ringan 0,26 0,50 Sedang 4,1 8,0 Sedang 0,51 0,75 Berat 8,1 16,0 Berat 0,76 1,00 Sangat Berat > 16,0 Sangat Berat Sumber: Lacatusu (2000)

39 IV. KONDISI UMUM WILAYAH PENELITIAN KOTA TANGERANG 4.1. Letak Geografis Daerah penelitian adalah Kota Tangerang, Provinsi Banten dengan luas wilayah sebesar 183,78 km 2. Letak Kota Tangerang secara geografis berada antara 6 6 Lintang Utara sampai 6 13 Lintang Selatan dan Bujur Timur sampai dengan Bujur Timur. Adapun batas wilayahnya adalah sebagai berikut: Sebelah utara berbatasan dengan Kecamatan Teluk Naga dan Kecamatan Sepatan Kabupaten Tangerang Sebelah selatan berbatasan dengan Kecamatan Curug, Kecamatan Serpong, dan Kecamatan Pondok Aren Kota Tangerang Selatan Sebelah barat berbatasan dengan Kecamatan Cikupa Kabupaten Tangerang. Sebelah timur berbatasan dengan DKI Jakarta. Secara administrasi Kota Tangerang terdiri dari 13 kecamatan, yaitu Kecamatan Tangerang, Karawaci, Batuceper, Neglasari, Cipondoh, Pinang, Ciledug, Karang Tengah, Larangan, Jatiuwung, Cibodas, Periuk, dan Kecamatan Benda. Pada umumnya ketinggian tempat di wilayah Kota Tangerang berada pada m di atas permukaan laut (BPS, 2009). Berdasarkan hasil pengolahan dan interpretasi terhadap peta digital wilayah Kota Tangerang (Bakosurtanal, 2000), maka pengambilan contoh tanah dan beras dilakukan pada 13 titik yang berada di Kecamatan Batuceper, Benda, Cipondoh, Karang Tengah, Neglasari, Periuk, dan Pinang. Pengambilan contoh tanah dan beras dilakukan pada lahan sawah Iklim Berdasarkan pengamatan Badan Meteorologi dan Geofisika tahun diketahui bahwa curah hujan per tahun tertinggi terjadi pada tahun 2007 (1.951 mm/tahun) dengan jumlah hari hujan 127 hari. Rata-rata kelembaban udara setiap tahun meningkat hingga tahun 2005, kemudian menurun pada tahun 2006

40 dan meningkat lagi sampai tahun Sedangkan rata-rata temperatur udara dari tahun 2003 sampai 2008 cenderung stabil (± 27 C). Data iklim di Kota Tangerang pada tahun dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6. Curah hujan, kelembaban udara dan temperatur di Kota Tangerang Tahun Banyak Hari Hujan (hari) Banyak Curah Hujan (mm) Rata-Rata Kelembaban Udara (%) Rata-Rata Temperatur Udara ( C) ,67 27, ,30 27, ,00 27, ,92 27, ,33 27, ,08 27,07 Sumber: Badan Meteorologi dan Geofisika (BPS, 2009) 4.3. Jenis Tanah dan Batuan Induk Kondisi geologi Kota Tangerang berdasarkan interpretasi dari Peta Geologi lembar Jakarta, terbentuk oleh Tuf Banten yang merupakan batuan vulkanik dan aluvial (Suhendar, 2005). Tuf Banten (QTvb) tersusun dari tuf, tuf batuapung dan batupasir tufaan, sedang endapan aluvial (Qa) terdiri dari lempung, lanau, pasir, kerikil, kerakal dan bongkah berada di sepanjang Sungai Cisadane, Kali Angke, Kali Sabi, Kali Ciracab, Situ Cipondoh dan di bagian utara Kota Tangerang. Kipas Aluvial (Qav) yang terdiri dari tuf halus berlapis, tuf pasiran yang berselingan dengan tuf konglomeratan mengisi wilayah bagian utara Kota Tangerang sekitar Bandara Soekarno-Hatta (Kecamatan Benda). Berdasarkan Peta Tanah Semi Detail Daerah Tangerang dan Sekitarnya (Jabotabek II) Skala 1: (Lembaga Penelitian Tanah, 1980), jenis tanah di lokasi penelitian adalah Aluvial Kelabu, Kompleks Aluvial Coklat Kekelabuan dan Aluvial Kelabu, Glei Humus Rendah, Asosiasi Podzolik Coklat Kekuningan dan Hidromorf Kelabu, Asosiasi Latosol Coklat Kemerahan dan Laterit Air Tanah, Asosiasi Latosol Coklat Kemerahan dan Laterit Air Tanah. Tabel 7 memperlihatkan jenis tanah, tekstur dan bahan induk di lokasi penelitian.