BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Logam berat merupakan salah satu komponen pencemar lingkungan, baik di darat, perairan maupun udara. Logam berat yang sering mencemari lingkungan terutama adalah merkuri (Hg), timbal (Pb), cadmium (Cd), arsenik (Ar), chromium (Cr), nikel (Ni) dan besi (Fe) (Palar, 2004). Salah satu lingkungan yang mudah tercemar yaitu perairan, sebab limbah dari industri berupa limbah cair kebanyakan langsung dibuang ke sungai tanpa diolah terlebih dahulu (Subanri, 2008). Hal tersebut dikarenakan banyak industri rumah tangga maupun pabrik ternyata belum mempunyai instalasi pengolahan air limbah (IPAL) yang baik atau sudah mempunyai tetapi tidak dioperasikan karena membutuhkan biaya yang tinggi. Logam berat dapat menimbulkan efek-efek khusus pada makhluk hidup. Beberapa contoh penyakit akibat adanya logam berat yaitu penyakit Minamata, bibir sumbing, kerusakan susunan saraf, cacat pada bayi, kanker dan terganggunya fungsi imun (Darmono, 1995). Logam berat dapat meracuni tubuh makhluk hidup apabila terakumulasi di dalam tubuh dalam waktu yang lama dan di atas ambang batas toleran. Sebaliknya beberapa jenis logam biasanya digunakan untuk pertumbuhan kehidupan biologis, misalnya pada pertumbuhan alga atau tanaman air lain. Apabila tidak ada logam maka pertumbuhannya akan terhambat, namun jumlah yang berlebihan akan mempengaruhi kegunaannya karena menimbulkan 1
2 daya racun yang dimiliki. Oleh karena itu, keberadaan zat ini perlu diawasi jumlahnya dalam air limbah. Salah satu logam berat yang banyak digunakan untuk industri adalah merkuri atau Hg. Logam Hg banyak digunakan oleh industri pertambangan emas baik secara konvensional maupun secara modern. Logam berat Hg merupakan salah satu jenis logam yang banyak ditemukan di alam dan tersebar dalam batubatuan, biji tambang, tanah, air dan udara sebagai senyawa anorganik dan organik. Organisme perairan dapat mengakumulasi Hg dari air, sedimen dan makanan yang dikonsumsi (Fauziah et al., 2012). Adanya penggunaan Hg ini banyak memcemari lokasi sekitar pabrik maupun aliran sungai yang mengalir di pemukiman penduduk. Berdasarkan penelitian yang sudah dilakukan oleh Subanri (2008) menyatakan tingginya pencemaran Hg di sungai Menyuke Kabupaten Landak Kalimantan Barat disebabkan oleh para penambang emas tanpa izin yang langsung membuang limbahnya ke sungai yang berakibat tercemarnya sungai tersebut oleh Hg. Penggunaan Hg sebagai bahan untuk mengikat dan pemisah biji emas dari pasir dan lumpur serta air, jika tidak dikelola dengan baik akan membawa dampak bagi penambang emas maupun masyarakat sekitar lokasi penambangan. Hg yang sudah dipakai dari hasil pengelolaan biji emas biasanya dibuang begitu saja di sungai dan konsekuensinya sungai menjadi tercemar (Anonymous, 2003). Pencemaran logam berat Hg yang tidak terkendali, memberi peluang terakumulasinya logam tersebut dalam lingkungan. Akumulasi Hg dapat terjadi pada lahan pertanian yang banyak ditanami sayuran. Tanaman tersebut termasuk
3 sayuran air ternyata mudah sekali tumbuh dalam lingkungan tercemar. Logam berat mudah terserap ke dalam jaringan tanaman melalui akar dan stomata daun, selanjutnya akan masuk ke dalam siklus rantai makanan (Alloway, 1990). Logam berat yang terakumulasi pada jaringan tubuh apabila melebihi batas toleransi, dapat menimbulkan keracunan bagi tumbuhan, hewan maupun manusia (Widowati, 2011). Hg yang masuk pada tubuh manusia + 0.01 mg dapat menyebabkan kematian, sehingga perlu diwaspadai mengenai pencemaran Hg (Sumedi, 2010). Dalam hal ini, seperti pada kasus pencemaran merkuri di teluk Minamata Jepang menyebabkan menurunnya kerja syaraf sehingga menyebabkan kecacatan pada bayi. Salah satu metode untuk mengatasi pencemaran logam berat dengan cara pemanfaatan tanaman air untuk menyerap logam berat. Menurut Suriawiria (2003) banyak jenis tumbuhan khususnya yang hidup di dalam habitat air dapat dimanfaatkan untuk pengolahan air limbah. Tindakan pemulihan (remediasi) limbah dan pencemaran lingkungan dengan menggunakan tumbuhan air dikenal sebagai teknologi fitoremediasi, yaitu suatu konsep yang didefinisikan sebagai penggunaan tumbuhan untuk memindahkan, menstabilkan, atau menghancurkan bahan pencemar baik senyawa organik maupun anorganik (Syafrani, 2007). Salah satu tanaman yang dapat digunakan untuk mengurangi pencemaran yaitu kangkung air. Tanaman kangkung air yang mempunyai nama ilmiah Ipomoea aquatica Forssk. merupakan tanaman sayuran yang banyak digemari oleh masyarakat Indonesia (Azizah, 2012). Tanaman ini merupakan tanaman air yang banyak ditemukan di beberapa wilayah, yaitu di Asia Tenggara, India, dan
4 Cina bagian barat (Austin, 2007). Tanaman kangkung banyak mengandung vitamin A dan C serta mineral terutama zat besi yang berguna untuk pertumbuhan dan kesehatan tubuh manusia (Dibiyantoro, 1996). Kangkung banyak digunakan sebagai sayuran pada bagian daun dan batangnya. Tanaman ini biasanya digunakan untuk pembuatan sayur asam maupun campuran untuk lalapan. Disisi lain, tanaman I. aquatica Forssk. mampu menyerap logam berat yang terdapat di perairan, sehingga dapat digunakan sebagai tanaman indikator bahwa perairan tersebut tercemar logam berat. Contoh tanaman ini dapat mengakumulasi logam Cd sebesar 0,00928 mg/l dan logam Pb sebesar 0,00553 mg/l yang dominan pada bagian akar dan sedikit ditemukan pada daun maupun batang (Widowati, 2011, 2012). Baysa et al. (2006) menyatakan akumulasi logam berat Pb dan Cd pada tanaman I. aquatica Forssk. yang hidup pada Laguna de Bay terdapat pada bagian akar dan daun dengan kisaran kandungan logam Pb 0,259-8,72 mg/kg berat kering dan kisaran kandungan logam Cd 0,0058-0,0466 mg/kg berat kering. Hasil penelitian Rahman et al. (2007) dalam penelitiannya menggunakan I. aquatica Forssk. menyimpulkan bahwa tanaman ini mampu menyerap 219,18 ppm Pb sehingga tanaman ini memungkinkan untuk digunakan sebagai tanaman hiperakumulator Pb. Cai et al. (2007) menyimpulkan bahwa I. aquatica Forssk. sangat potensial untuk digunakan sebagai tanaman fitoremediasi bagi tanah yang terkontaminasi dengan di-n-butil ftalat (Ar(COO) 2 (C 4 H 9 ) 2 ). Tommy (2009) menyatakan tanaman I. aquatica Forssk. dapat menyerap logam Hg pada limbah tambang emas sebesar 54,525 ppm setelah 30 hari perlakuan pada media tanam yaitu air limbah tambang emas rakyat di kecamatan Dimembe
5 Kabupaten Minahasa. Adanya perbedaan akumulasi logam tersebut pada tumbuhan disebabkan karena adanya batas kadar logam yang terdapat di dalam biomassa dan hiperakumulator berbeda-beda bergantung pada jenis logamnya maupun jenis tanaman. Namun, belum banyak penelitian tentang akumulasi Hg pada organ tanaman yang banyak mengandung logam Hg khususnya pada tanaman I. aquatica Forssk. Berdasarkan uraian tersebut, maka dilakukan penelitian mengenai distribusi dan akumulasi logam Hg, respon fisiologis dan anatomis pada tanaman I. aquatica Forssk. setelah pemaparan Hg. Dalam hal ini, variabel yang diamati yaitu distribusi dan akumulasi logam Hg pada akar, batang, dan daun serta respon anatomis maupun fisiologis. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi yang bermanfaat sebagai tanaman indikator untuk mendukung keberhasilan mengenai penanggulangan pencemaran logam Hg yang banyak meresahkan masyarakat khususnya masyarakat yang tinggal dekat dengan industri yang menggunakan bahan Hg. B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan beberapa masalah sebagai berikut. 1. Bagaimana pengaruh konsentrasi logam Hg terhadap distribusi dan akumulasi pada akar, batang dan daun tanaman I. aquatica Forssk.? 2. Bagaimana pengaruh konsentrasi logam Hg terhadap perbedaan respon fisiologis tanaman I. aquatica Forssk.?
6 3. Bagaimana pengaruh konsentrasi logam Hg terhadap perbedaan respon anatomis akar, batang dan daun tanaman I. aquatica Forssk.? C. Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah: 1. Mengetahui pengaruh konsentrasi logam Hg terhadap distribusi dan akumulasi pada akar, batang dan daun I. aquatica Forssk. 2. Mengetahui pengaruh konsentrasi konsentrasi logam Hg terhadap perbedaan respon fisiologis tanaman I. aquatica Forssk. 3. Mengetahui pengaruh konsentrasi logam Hg terhadap perbedaan respon anatomi akar, batang, dan daun tanaman I. aquatica Forssk. D. Manfaat Penelitian Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah : 1. Menambah pengetahuan tentang cara menanggulangi pencemaran logam Hg dengan menggunakan bioakumulator alami tanaman I. aquatica Forssk. dan mengurangi dampak negatif yang ditimbulkan oleh pencemaran logam Hg. 2. Sebagai data kuantitatif mengenai bioakumulasi logam Hg pada tanaman I. aquatica Forssk. Informasi tersebut diharapkan dapat memotivasi masyarakat yang tinggal di sekitar industri yang menggunakan Hg dengan memperhatikan kondisi lingkungan sekitar dari pencemaran limbah industri khususnya logam Hg.
7 3. Memberi informasi kepada masyarakat mengenai kandungan logam Hg pada tanaman I. aquatica Forssk. sebagai tanaman indikator yang tercemar limbah Hg.