BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar B elakang

Seperti yang kita telah ketahui bahwa isu tentang pencemaran lingkungan bukanlah

hal asing di telinga kita seperti. Pencemaran lingkungan pada tanah dan perairan

diakibatkan oleh banyak penyebab termasuk limbah industri, limbah penambangan,

residu pupuk, dan pestisida hingga bekas instalasi senjata kimia. Bentuk pencemran

lingkungan yang mengganggu keseimbangan fisik, kimia, dan biologi tanah dan perairan.

Pencemaran logam berat seperti kadmium (Cd), seng (Zn), timbal (Pb), Tembaga (Cu),

kobalt (Co), selenium (Se), dan nikel (Ni) dan berbagai logam berat menjadi perhatian

serius karena dapat menjadi potensi polusi pada permukaan tanah maupun air tanah dan

dapat menyebar ke daerah sekitarnya melalui air, angin, penyerapan oleh tumbuhan

bioakumulasi pada rantai makanan. Hal itu dapat menimbulkan gangguan pada manusia,

hewan, dan tumbuhan, misalnya penyakit pada manusia akibat pencemaran kadmium dan

keracunan pada hewan ternak akibat kontaminasi selenium dan molibdenum.

Salah satu pendekatan untuk meremediasi lingkungan tercemar logam adalah dengan

fitoekstraksi menggunakan tanaman hiperakumulator. Dengan berkembangnya teknologi

fitoremediasi maka tumbuhan hiperakumulator logam menjadi sangat penting. Tanaman

hiperakumulator mampu mengakumulasi logam dengan konsentrasi lebih dari 100 kali

melebihi tanaman normal, dimana tanaman normal mengalami keracunan logam dan

penurunan produksi. Hal ini terjadi karena adanya perbedaan serangkaian proses

fisiologis dan biokimiawi serta ekspresi gen-gen yang mengendalikan penyerapan,

akumulasi dan toleransi tanaman terhadap logam .

B. Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang menjadi pokok pembahasan pada makalah ini adalah

sebagai berikut :

1. Apa yang dimaksud dengan fitoremediasi ?

2. Bagaimana strategi dalam fitoremediasi ?

3. Bagaimanakah potensi tumbuhan Hiperkumulator ?

4. Bagaimanakah karakteristik tumbuhan hiperakumulator ?

5. Bagaimanakah peningkatan efisiensi tumbuhan hiperakumulator ?

C. Tujuan

Adapun yang menjadi tujuan dalam penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui dan memahami pengertian dari fitoremediasi

2. Memahami strategi dalam fitoremediasi

3. Mampu menyelidiki potensi tumbuhan hiperkumulator

4. Mampu mengklasifikasi karakteristik tumbuhan hiperakumulator

5. Mampu menganalisa peningkatan efisiensi tumbuhan hiperakumulator

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Fitoremediasi

Istilah'' fitoremediasi'' berasal dari bahasa Yunani utso (phyto) = tanaman, dan

Latin'' remedium'' = memulihkan keseimbangan, atau perbaikan; terdiri dari mengurangi

polutan konsentrasi dalam tanah yang terkontaminasi, air atau udara dengan alami atau

tanaman rekayasa genetika yang memiliki kemampuan untuk mengakumulasi,

menurunkan atau menghilangkan logam, pestisida, pelarut, bahan peledak, minyak

mentah, dan turunannya dll. Remediasi yang diartikan sebagai perbaikan lingkungan

secara umum diharapkan dapat menghindari resiko-resiko yang ditimbulkan oleh

kontaminasi logam yang berasal dari alam (geochemical) dan akibat ulah manusia

(anthropogenic). Logam dalam tanah tidak dapat mengalami biodegradasi sehingga

pembersihan kontaminan menjadi pekerjaan yang berat dan mahal. Pembersihan polutan

dengan cara konvensional (removal) memerlukan biaya sekitar $ 8 juta - $ 24 juta per ha

dengan kedalaman 1 m. Untuk mengatasi problem di atas dalam satu dekade terakhir ini.

Ditawarkan suatu metode teknologi alternatif yang dikenal dengan fitoremediasi. Metode

ini telah dibuktikan mampu meremediasi lingkungan tercemar yang mudah diterapkan,

dengan biaya yang ekonomis. Fitoremediasi merupakan cabang ilmu yang tergolong

masih muda dalam perkembangan IPTEK.

Fitoremediasi merupakan proses teknologi yang menggunakan tumbuhan untuk

memulihkan tanah yang tercemar oleh bahan polutan secara in situ. Teknologi ini dapat

ditunjang dengan peningkatan perbaikan media tumbuh dan ketersediaan mikroba tanah

untuk meningkatkan efesiensi dalam proses degradasi bahan polutan. Proses

fitoremediasi bermula dari akar tumbuhan yang menyerap bahan polutan yang

terkandung dalam air. Kemudian melalui proses transportasi tumbuhan, air yang

mengandung bahan polutan dialirkan keseluruh tubuh tumbuhan, sehingga air yang

menjadi bersih dari polutan. Tumbuhan ini dapat berperan langsung atau tidak langsung

dalam proses remediasi lingkungan yang tercemar. Tumbuhan yang tumbuh di lokasi

yang tercemar belum tentu berperan aktif dalam penyisihan kontaminan, kemungkinan

tumbuhan tersebut berperan secara tidak langsung. Agen yang berperan aktif dalam

biodegradasi polutan adalah mikroorganisme tertentu, sedangkan tumbuhan dapat

berperan memberikan fasilitas penyediaan akar tumbuhan sebagai media pertumbuhan

mikroba tanah sehingga pertumbuhan lebih cepat berkembang biak

Pada awalnya metode fitoremediasi adalah tumbuhan yang dapat digunakan untuk

meremediasi lingkungan. Dalam remediasi lingkungan tercemar telah dimulai pada

tahun1970-an oleh seorang ahli geobotani di Caledonia. Ia menemukan bahwa tumbuhan

Sebertia acuminata yang dapat mengukumulasi hingga 20 % nikel (Ni) dalam tajuknya

dan kemudian ilmuwan mulai tertarik mendalami fitoremediasi. Beberapa ilmuwan telah

meneliti mengenai akumulasi logam berat oleh tumbuhan telah diterapkan dalam

meremediasi polutan di lingkungan tercemar. Fitoremediasi adalah pembersihan atau

pengembalian lingkungan tercemar ke keadaan sebelumnya dengan menggunakan

tumbuhan yang dapat memanfaatkan polutan baik sebagai sumber penguat jaringan

maupun penompang ukuran tumbuhan. Fitoremediasi juga dikatakan dapat men-

inaktivasi atau imobilisasi polutan dalam bentuk yang tidak berbahaya. Ada dua jenis

polutan yang dapat diremediasi tanaman yaitu polutan yang berupa senyawa organik, dan

senyawa anorganik atau logam berat. Ada beberapa cara fitoremediasi yang telah

dilakukan oleh para ilmuwan dalam menerapkan atau menangani kasus lingkungan

tercemar polutan dalam hal ini adalah logam berat.

B. Strategi dalam Fitoremediasi

Strategi dalam fitoremediasi telah dilakukan oleh beberapa ilmuwan yang

menggeluti remediasi lingkungan tercemar secara komersial maupun masih dalam taraf

riset adalah yang berlandaskan pada :

a. Kemampuan mengakumulasi kontaminan (phytoextraction) atau pada kemampuan

menyerap dan mentranspirasi air dari dalam tanah (creation of hydraulic barriers).

b. Kemampuan akar menyerap kontaminan dari air tanah (rhizofiltration) dan

kemampuan tumbuhan dalam memetabolisme kontaminan di dalam jaringan

(phytotransformation) juga digunakan dalam strategi fitoremediasi.

c. kemampuan tumbuhan dalam menstimulasi aktivitas biodegradasi oleh mikrob yang

berasosiasi dengan akar (phytostimulation).

d. Kemampuan imobilisasi kontaminan di dalam tanah oleh eksudat dari akar

(phytostabilization).

e. Kemampuan tumbuhan dalam menyerap logam dari dalam tanah dalam jumlah besar

dan secara ekonomis digunakan untuk meremediasi tanah yang bermasalah

(phytomining).

Pada awal perkembangan fitoremediasi, perhatian hanya difokuskan pada

kemampuan hiperakumulator dalam mengatasi pencemaran logam berat dan zat

radioaktif, tetapi kemudian berkembang untuk pencemar anorganik seperti arsen (As) dan

berbagai substansi garam dan nitrat, serta kontaminan organik seperti khlorin, minyak

hidrokarbon, dan pestisida.

C. Potensi Tumbuhan Hiperakumulator

Secara alami tumbuhan memiliki beberapa keunggulan sebagai berikut :

1. Beberapa keluarga tumbuhan memiliki sifat toleran terhadap logam berat.

2. Banyak spesies tumbuhan dapat imobilisasi polutan.

3. Penyamaian tumbuhan yang telah dimodifikasi secara genetik ke dalam suatu

lingkungan relatif lebih mudah dikontrol dibandingkan dengan mikrob.

4. Tumbuhan memberikan nilai keindahan.

5. Tumbuhan dapat menghasilkan gas O2

6. Tumbuhan menghasilkan energi yang dimanfaatkan dalam proses detokfisikasi

polutan.

Umumnya tumbuhan memiliki kemampuan menyerap logam berat yang dikenal

dengan istilah bioabsorsi, tetapi dalam jumlah bervariasi. Dari beberapa tumbuhan

terbukti memiliki sifat sangat toleran. Dimana tanaman dapat mengakumulasi logam

berat dengan konsentrasi yang sangat tinggi pada akar dan daunnya sehingga dikatakan

hiperakumulatif. Hiperakumulatif merupakan tumbuhan yang bersifat mengakumulasi

polutan dengan konsentrasi yang tinggi dari akar sampai ke daunnya. Tumbuhan yang

hiperakumulatif dikenal dengan istilah hiperakumulator, tumbuhan hiperakumulator

dapat dimanfaatkan dalam fitoekstraksi. Fitoekstraksi merupakan proses penyerapan

polutan oleh akar tumbuhan dan ditranslokasikan ke daun tumbuhan yang dapat diolah

setelah dipanen atau dibuang.

Mekanisme biologis dari hiperakumulasi unsur logam pada dasarnya meliputi

proses-proses sebagai berikut :

a. Interaksi rizosferik, yaitu proses interaksi akar tanaman dengan media tumbuh

(tanah dan air). Dalam hal ini tumbuhan hiperakumulator mempunyai

kemampuan untuk melarutkan unsur logam pada rizosfer dan menyerap logam

bahkan dari fraksi tanah yang tidak bergerak sekali sehingga menjadikan

penyerapan logam oleh tumbuhan hiperakumulator melebihi tumbuhan normal.

b. Proses penyerapan logam oleh akar pada tumbuhan hiperakumulator lebih cepat

dibandingkan tumbuhan normal, terbukti dengan adanya konsentrasi logam yang

tinggi pada akar. Akar tumbuhan hiperakumulator memiliki daya selektifitas

yang tinggi terhadap unsur logam tertentu.

c. Sistem translokasi unsur dari akar ke tajuk pada tumbuhan hiperakumulator lebih

efisien dibandingkan tanaman normal. Hal ini dibuktikan oleh rasio konsentrasi

logam tajuk/akar pada tumbuhan hiperakumulator lebih dari satu.

Tumbuhan hiperakumulator yang telah digolongkan oleh beberapa ilmuwan dapat

dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Jumlah tumbuhan yang hiperakumulator

Jenis unsurKriteria kandungan % pada

daun

Jumlah keluarga

tumbuhan

Cd > 0,01 1

Co > 0,10 11

Cu > 0,10 15

Pb > 0,10 6

Mg > 0,10 5

Ni > 0,10 37

Zn > 0,10 5

Tabel di atas, memperlihatkan kriteria atau standar tanaman hiperakumulator dan

beberapa jumlah keluarga tumbuhan. Ada satu keluarga tumbuhan yang dapat

mengakumulasi logam kadmium sampai ke daun dengan standar > 0,01 % berat kering.

Logam – logam lainnya.

Tabel 2. Spesies tumbuhan yang berpotensi sebagai hiperakumulator

Jenis unsur Tumbuhan

Zn (zink) Thlaspi caerulescens, T. calaminare, Sambucus, Rumex

Cd (kadmium)Thlaspi caerulescens, Sambucus, Rumex, Mimulus, guttatus,

Lolium miscanthus

Pb (plumbum) Lolium miscanthus, Thlaspi rotundifolium

Co (kobalt) Agrostis gigantea, Haumaniastrum robertii, Mimulus, guttatus

Cu (kuprum)Aeolanthus biformifolius, Lolium miscanthus, Alyxia

rubricaulis

Mn (mangan) Alyssum bertolonii, A. lesbiacum, Berkheya coddii

Alyssum bertolonii, A. lesbiacum, Berkheya coddii

Ni (nikel) Hybanthus floribundus, Thlaspi goesingense,

T. montanum, Senesio coronatus, Lolium

miscanthus, Phyllanthus serpentinus

Cs (sesium) Amaranthus retroflexus

As (arsenik) Reynoutria sachalinensis, Chlamidomonas sp.

Se (selenium) Astragalus racemosus

Fe (ferum) Poaceae

Hg (merkurium) Arabidopsis thaliana

Salinitas Attriplex spp., Halosarcia spp., Enneapogon spp.

Minyak bumi Euphorbia, Cetraria, Amaranthus retroflexus

Salah satu gambar-gambar tanaman yang dapat menyerap logam berat. Dapat

dilihat pada gambar dibawah ini sebagai berikut :

Gambar 1 : Alyssum bertoloni Gambar 2 : Agrostis gigantea

Gambar 3: Salah satu famili Euphorbia gambar 4 : Famili Poaceae

D. Karakteristik Tumbuhan Hiperakumulator

Karakteristik tumbuhan hiperakumulator adalah sebagai berikut :

a. Tahan terhadap unsur logam dalam konsentrasi tinggi pada jaringan akar dan

tajuk

b. Tingkat laju penyerapan unsur dari tanah yang tinggi dibanding tumbuhan lain.

c. Memiliki kemampuan mentranslokasi dan mengakumulasi unsur logam dari akar

ke tajuk dengan laju yang tinggi. Pada kondisi normal konsentrasi Zn, Cd, atau

Ni pada akar adalah 10 kali lebih tinggi dibanding konsentrasi pada tajuk, tetapi

pada tumbuhan hiperakumulator, konsentrasi logam pada tajuk melebihi tingkat

konsentrasi pada akar. Sebagian besar pustaka menggunakan batasan akumulasi

lebih dari 1% dari total berat kering tajuk atau 100 kali lebih besar dari tanaman

normal, tergantung pada jenis unsur. Untuk Ni sedikitnya 1000 mg kg -1 berat

kering tajuk (atau 0.1%). Untuk Zn sedikitnya 1% karena Zn biasa terdapat

dengan konsentrasi lebih besar di dalam tanah.

d. Secara ideal memiliki potensi produksi biomassa yang tinggi.

Reeves (1992) mengajukan batasan hiperakumulator yang dapat diterima secara

luas. Tumbuhan hiperakumulator terhadap Ni adalah suatu tumbuhan yang mengandung

unsur nikel dengan konsentrasi sedikitnya 1000 g g-1 biomassa tajuknya. Definisi ini

dapat diberlakukan untuk unsur-unsur lainnya. Sebagian besar spesies tumbuhan

mengalami penurunan produksi biomassa yang nyata bila pada tajuknya terdapat Ni

mencapai 50-100 mg Ni kg-1 berat kering sementara tumbuhan hiperakumulator terhadap

Ni dapat mentolelir sedikitnya 10-20 kali dari tingkat maksimum yang dapat ditolelir

tumbuhan normal dan tetap dapat memproduksi biomassa lebih tinggi. Sebagian

mentolelir sedikitnya 1% Ni pada tajuk, beberapa dapat mencapai 5% Ni, atau 500 kali

Ni pada tanaman budi daya. Untuk unsur Zn dan Mn tumbuhan hiperakumulator harus

dapat mengakumulasi lebih dari 1%. Tumbuhan hiperakumulator Cd harus dapat

mentolelir sedikitnya 100 mg Cd kg-1 berat kering biomassa.

E. Peningkatan Efesiensi Fitoekstraksi

Dalam penerapannya, fitoremediasi adalah menanam areal terkontaminasi dengan

tumbuhan hiperakumulator. Kunci dari keberhasilan adalah pada pemilihan jenis

tumbuhan yang sesuai (Lihat Tabel 1 & 2) dan penerapan praktek-praktek agronomis

serta pemberian perlakuan baik pada tanah maupun pada tumbuhan sesuai kebutuhan.

Pemanenan dilakukan secara periodik sesuai dengan umur tumbuhan. Biomassa hasil

panen yang mengandung kontaminan diabukan dan diisolasi atau diaplikasikan ke lokasi

lain yang mengalami kekurangan. Bila setelah pemanenan ternyata kadar bahan

pencemar masih tinggi maka penanaman diulang lagi hingga sebagian besar bahan

tercemar terserap oleh tanaman hingga kontaminan di dalam tanah mencapai tingkat yang

tidak berbahaya. Ketersediaan unsur logam dan penyerapannya oleh tanaman ditentukan

oleh konsentrasi total dan bentuk dari logam tersebut di dalam tanah selain faktor

geokimia pada medan perakaran. Faktor genetik dan spesies tumbuhan menentukan

penyerapan logam pada medan perakaran dan akar/tajuk pada tingkat yang bervariasi.

Penyerapan juga ditentukan oleh tipe jaringan tanaman dan perlakuan yang diberikan

pada tanah.

Efektivitas fitoekstraksi dapat ditingkatkan dengan memperbaiki faktor internal

yakni potensi genetik dan fisiologi tanaman ataupun faktor eksternal termasuk

manajemen pengolahan tanah dan budi daya tanaman. Meningkatkan potensi tumbuhan

dalam fungsinya sebagai hiperakumulator pada dasarnya adalah meningkatkan potensi

akumulasi polutan yang tinggi dalam tajuknya dan potensi produksi biomassa.

Seleksi tanaman dengan kultur jaringan adalah salah satu cara untuk

mengoptimumkan potensi tanaman untuk fitoekstraksi. Metode ini secara cepat dapat

menciptakan karakteristik tanaman yang baru. Dalam hal ini kultur kalus atau suspensi

dari individu atau agregat sel digunakan sebagai bahan seleksi. Selama proses

diferensiasi, sel dikultur pada media dengan konsentrasi logam yang ditingkatkan terus

hingga mencapai tingkat paling tinggi sesuai kemampuan jaringan. Dalam kondisi ini

terlihat tidak hanya sifat resistensi yang pasif tetapi juga kemampuan sel dalam

menyimpan logam berat. Sistem “Survival of the fittest” menjamin terseleksinya sel-sel

dengan toleransi yang paling tinggi terhadap logam dan memiliki penampilan terbaik

Totipotensi sel tanaman memungkinkan terjadinya regenerasi seluruh tanaman dari kalus

terseleksi ini.

Mengkombinasikan karakter-karakter yang diinginkan dalam satu jenis tanaman

hiperakumulator melalui seleksi genetik, pemuliaan, dan rekayasa genetik merupakan

salah satu strategi perbaikan teknologi fitoekstraksi. Mengetahui mekanisme akumulasi

logam pada spesies hiperakumulator adalah penting dan sangat diperlukan dalam

penggunaan metode bioteknologi. Upaya dalam penggunaan metode bioteknologi untuk

menghasilkan tumbuhan hiperakumulator unggul telah dimulai, diantaranya transfer gen

merA untuk meningkatkan kemampuan tumbuhan hiperakumulator Hg. dan kloning Zn

tranport cDNA pada tumbuhan hiperakumulator Zn Thlaspi caerulescens untuk

meningkatkan kapasitas penyerapan Zn.

Meningkatkan daya serap logam juga dapat dilakukan dengan menginduksi proses

fitoekstraksi dengan menggunakan senyawa khelat. Pemberian senyawa khelat dalam

tanah dapat merangsang ketersediaan dan transfer logam dari akar ke tajuk. Dalam

mekanisme pengkhelatan, diperkirakan unsur logam diserap tanaman dalam bentuk

kompleks logam-kelat yang lebih mudah diserap akar dan ditranslokasi ke tajuk. Kelat

sintetik yang biasa digunakan adalah EDTA untuk meningkatkan ekstraksi Pb, Cu, Ni,

dan Zn. EGTA untuk Cd; sitrat untuk uranium dan amonium tiosianit untuk Au.

Perbaikan agronomis untuk mengoptimumkan kapasitas fitoekstraksi juga banyak

diterapkan. Beberapa penelitian membuktikan bahwa manipulasi pH dan kesuburan tanah

dapat meningkatkan akumulasi Zn, Ni, dan Cd pada tanaman. Kandungan (konsentrasi x

total berat kering tanaman) Zn dan Cd pada tanaman yang diberi pupuk organik

meningkat 3-10 kali dibanding kontrol. Setiap unsur logam memiliki respon yang

berbeda terhadap perlakuan pH maupun pupuk.

Penelitian fisiologis termasuk mekanisme penyerapan unsur dan transportasinya

dalam tumbuhan untuk meningkatkan penyerapan unsur melalui pembuluh silem dan sel-

sel daun dapat menyumbang pengetahuan untuk memperbaiki efisiensi fitoekstraksi.

Masih sedikit pemahaman mengenai aktivitas dan mekanisme tanaman secara molekular

dalam kaitannya dengan sifat hiperakumulator yang berhasil diungkap. Ada indikasi

kemajuan, diantaranya keberhasilan dalam mengungkap karakterisasi penyerapan Fe, Cd,

dan Zn oleh T. caerulencens, Arabidopsis, dan mutan ragi (yeast) yang mengantarkan

pada strategi untuk mengembangkan kultivar transgenik untuk fitoremediasi secara

komersial..

Ada beberapa kriteria tumbuhan yang dapat digunakan dalam proses fitoremdiasi,

yaitu harus:

1) memiliki kecepatan tumbuh yang tinggi

2) hidup pada habitat yang cosmopolitan

3) mampu mengkonsumsi air dalam jumlah banyak dan dalam waktu yang singkat

4) mampu meremediasi lebih dari satu jenis polutan

5) mempunyai toleransi tinggi terhadap polutan

6) dan mudah dipelihara.

Contoh tumbuhan yang dapat digunakan untuk dalam bioremediasi polutan adalah:

Salix sp

rumput-rumputan (Bermuda grass, sorgum)

legum (semanggi, alfalfa)

berbagai tumbuhan air dan hiperakumulator untuk logam (bunga matahari,

Thlaspi sp).

Dalam proses remediasi, tumbuhan dapat bersifat aktif maupun pasif dalam

mendegradasi bahan polutan. Secara aktif tumbuhan memiliki kemampuan yang berbeda

dalam fitoremediasi. Ada yang melakukan proses transformasi, fitoekstraksi

(pengambilan dan pemulihan dari kontaminan pada biomassa bawah tanah),

fitovolatilisasi, fitodegrradasi, fitostabilisasi (menstabilkan daerah limbah dengan kontrol

penyisihan dan evapotrannspirasi), dan rhizofiltrasi (menyaring logam berat ke sistem

akar. Keenam proses ini dibedakan berdasarkan proses fisik dan biologis. Sedangkan

secara pasif tumbuhan melakukan biofilter, transfer oksigen, menghasilkan karbon, dan

menciptakan kondisi lingkungan (habitat) bagi pertumbuhan mikroba.

Fitotransformasi adalah pengambilan kontaminan bahan organik dan nutrien dari

tanah atau air tanah yang kemudian dtransformasikan oleh tumbuhan. Proses

trannsformasi poluttan dalam tumbuhan dapat berubah menjadi nontoksik atau menjadi

lebih toksik. Metabolit hasil transformasi tersebut terakumulasi dalam tubuh tumbuhan.

Fitoekstraksi merupakan penyerapan polutan oleh tanaman air atau tanah dan

kemudian diakumulasi atau disimpan dalam bagian suatu tumbuhan (daun atau batang).

Tanaman tersebut dinamakan hiperakumulator. Setelah polutan terakumulasi, tumbuhan

dapat dipanen dan tumbuhan tersebut tidak boleh dikonsumsi tetapi harus dimusnahkan

dengan insinerator atau ditimbun dalam landfill.

Fitovolatillisasi merupakan proses penyerapan polutan oleh tumbuhan, kemudian

polutan tersebut diubah menjadi bersifat volatile (mudah menguap), setelah itu

ditranspirasikan oleh tumbuhan. Polutan yang dilepaskan oleh tumbuhan keudara dapat

memiliki bentuk senyawa awal polutan, atau dapat juga menjadi senyawa yang berbeda

dari senyawa awal.

Fitodegradasi adalah proses penyerapan polutan oleh tumbuhan dan kemudian

polutan tersebut mengalami metabolisme di dalam tumbuhan. Metabolisme polutan di

dalam tumbuhan melibatkan enzim antara lain nitrodictase, laccase, dehalogenase, dan

nitrillase.

Fitostabilisasi merupakan proses yang dilakukan oleh tumbuhan untuk

mentransformasikan polutan di dalam tanah menjadi senyawa nontoksik tanpa menyerap

terlebih dahulu polutan tersebut ke dalam tubuh tumbuhan. Hasil transformasi dari

polutan tersebut tetap berada di dalam tanah. Fitostabilisasi dapat diartikan sebagai

penyimpanan tanah dan sedimen yang terkontaminasi dengan menggunakan vegetasi,

dan immobilisasi kontaminan beracun polutan. Fitostabilisasi biasanya digunakan untuk

kontaminan logam pada daerah berlimbah yang mengandung suatu kontaminan.

Sedangkan rhizofiltrasi adalah proses penyerapan polutan oleh tanaman tetapi biasanya

konsep dasar ini berlaku apabila medium yang tercemarnya adalah badan perairan.

Tumbuhan dapat berperan dalam mempercepat proses remediasi pada lokasi yang

tercemar. Hal ini dapat menjadi dalam berbagai cara, antara lain:

1. Sebagai solar driven-pump dan treat system, yaitu: proses penarikan polutan ke daerah

rhizosfer dengan bantuan sinar matahari.

2. Sebagai biofilter, yaitu: tumbuhan yang dapat mengadsorbsi dan membiodegradasi

kontaminan yang berbeda di udara, air, dan daerah buffer. Proses adsorbsi ini bersifat

menyaring kontaminan.

3. Transfer oksigen dan menurunkan water table. Tumbuhan dengan sistem perakaran

dapat berfungsi sebagai transfer oksigen bagi mikroorganisme dan dapat menurunkan

water table sehingga difusi gas dapat terjadi. Fungsi ini biasanya dilakukan oleh tanaman

apabila kontaminannya bersifat biodegradable.

4. Penghasil sumber karbon dan energi. Tumbuhan dapat berperan sebagai sumber

penghasil karbon dan energi alternatif yaitu dengan cara mengeluarkan eksudat atau

metabolisme oleh akar tumbuhan. Eksudat tersebut dapat digunakan oleh

mikroorganisme tanah sebagai sumber karbon dan alternatif sebelum mikroorganisme

tersebut menggunakan polutan sebagai sumber karbon dan energi.

Kegiatan industri, pertanian dan pertambangan semakin meningkat, sehingga

pencemaran logam berat pada tanah dan air menjadi issue penting secara global terhadap

masalah lingkungan, kesehatan, ekonomi, dan perencanaan. Adanya peningkatan

pembuangan limbah industri, menyebabkan pencemaran pada air dan tanah, sehingga

akan bermasalah terhadap pemanfaatan lahan untuk pertanian dan perkembangan

perkotaan. Peningkatan penggunaan agrokimia pupuk dan pestisida untuk

mempertahankan dan meningkatkan kesuburan tanah dan produksi tanaman, ternyata

mengandung unsur-unsur yang tidak diinginkan seperti kadmium (Cd) yang dapat

mencemari tanah, sehingga kontaminasi oleh sumber-sumber pupuk dapat menimbulkan

potensi ancaman bagi rantai makanan.

Dampak pertambangan dan industri merupakan tantangan untuk pengelolaan

lingkungan secara alami dengan cara meningkatkan kesadaran masyarakat tentang

dampak pencemaran lingkungan perlu melibatkan unsur interdisipliner, antar-organisasi,

dan upaya internasional. Secara global, ekonomi industri telah digunakan sebagai suatu

sistem sumber daya terbuka melalui pemanfaatan bahan baku mineral dan energi; dengan

pembuangan limbah yang berdampak terhadap pencemaran lingkungan. Tantangan yang

dihadapi adalah membuat ekonomi industri lebih mengarah kepada sistem tertutup

dengan sasaran penghematan energi, mengurangi limbah, mencegah pencemaran, dan

mengurangi biaya (UNO, 1995). Dua unsur penting yang perlu diperhatikan adalah:

1. Industri harus mencakup eko-efisiensi dalam mewujudkan pendekatan produksi bersih;

yaitu perolehan maksimum produk dari minimal bahan baku, rancangan produksi, dan

teknologi pengolahan dengan meminimalisasi dampak lingkungan dan penanganan

limbah untuk mencegah pencemaran lingkungan.

2. Limbah industri harus dianggap sebagai bahan baku berharga yang dapat diolah lebih

lanjut atau dengan kata lain didaur ulang.

Remediasi yang diartikan sebagai perbaikan lingkungan secara umum diharapkan dapat

menghindari resiko-resiko yang ditimbulkan oleh kontaminasi logam yang berasal dari

alam (geochemical) dan akibat ulah manusia (anthropogenic). Logam dalam tanah tidak

dapat mengalami biodegradasi sehingga pembersihan kontaminan menjadi pekerjaan

yang berat dan mahal.

Remediasi adalah kegiatan untuk membersihkan permukaan tanah yang tercemar,

ada 2 jenis remediasi tanah yaitu in-situ (on-site/pembersihan di lokasi) dan ex-situ (off-

site). Remediasi secara in-situ bisa dengan menggunakan fungi atau bakteri

(bioremediasi) atau dengan menggunakan tanaman akumulator logam berat

(fitoremediasi). Salah satu tanaman akumulator logam berat adalah akar wangi (Vetiveria

zizanioides.

BAB II

PENUTUP

A. Kesimpulan

Fitoremediasi merupakan proses teknologi yang menggunakan tumbuhan untuk

memulihkan tanah yang tercemar oleh bahan polutan secara in situ. Teknologi ini dapat

ditunjang dengan peningkatan perbaikan media tumbuh dan ketersediaan mikroba tanah

untuk meningkatkan efesiensi dalam proses degradasi bahan polutan. Proses

fitoremediasi bermula dari akar tumbuhan yang menyerap bahan polutan yang

terkandung dalam air.