tugas dasar bioteknologi

7
TUGAS DASAR BIOTEKNOLOGI PHYTOEXTRACTION, PHYTODEGRADATION dan PHYTOVOLATILIZATION Yang diampu oleh: Dr. Agustin Krisna Wardani STP, M.Si Oleh : Nama : Nabila A. Ilham NIM : 115100600111004 Kelas : K PROGRAM STUDI TEKNIK BIOPROSES JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA

Upload: nabila-az-z-ilham

Post on 01-Jan-2016

45 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

tentang phytoextraction dll

TRANSCRIPT

Page 1: Tugas Dasar Bioteknologi

TUGAS DASAR BIOTEKNOLOGI

PHYTOEXTRACTION, PHYTODEGRADATION dan PHYTOVOLATILIZATION

Yang diampu oleh:

Dr. Agustin Krisna Wardani STP, M.Si

Oleh :

Nama : Nabila A. Ilham

NIM : 115100600111004

Kelas : K

PROGRAM STUDI TEKNIK BIOPROSES

JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2013

Page 2: Tugas Dasar Bioteknologi

PHYTOEXTRACTION

Semua tumbuhan memiliki kemampuan menyerap logam dalam jumlah yang bervariasi. Sejumlah tumbuhan dari beberapa family terbukti memiliki sifat hipertoleran, yakni mampu mengakumulasi logam dengan konsentrasi tinggi pada jaringan akara dan tajuknya, sehingga bersifat hiperakumulator. Sifat ini berarti dapat mengakumulasi unsur logam tertentu debgab konsentrasi tinggi pada tajuknya dan dapat digunakan untuk tujuan fitoekstraksi. Dalam proses fitoekstraksi ini, logam berat di serap oleh akar tanaman dan di translokasikan ke tajuk untuk dioleh kembali atau dibuang pada saat tanaman di panen (Chaney et al, 1995 dalam Nurul Hidayati, 2005)

Fitoekstraksi atau fitoakumulasi adalah proses yang digunakan oleh tanaman untuk mengakumulasikan kontaminan ke dalam akar dan bagian atas tanaman atau daun. Fitoekstraksi akan terjadi apabila kontaminan seperti logam berat dalam bentuk tersedia. Ketersediaan kontaminan terserap oleh tanaman tergantung dari solubilitas logam dalam larutan tanah, hanya logam dalam bentuk ion bebas, logam komplek dan metal yang terserap oleh unsure inorganic tanah pada lokasi pertukaran ion (Tessier et al, 1979 dalam N.D. Purwantari, 2007)

Fitoakumulasi atau fitoekstraksi merupakan merupakan salah satu proses dalam fitoremediasi yang mencakup 4 hal, yaitu : pengelolaan tanaman pada lokasi tercemar, pemindahan logam melalaui biomassa yang dipanen, dilakukan perlakuan terhadap biomassa yang dipanen berikut pelenyapan biomassa sebagai limbah berbahaya, penghilangan logam dari biomassa yang dipanen. Fitoekstraksi termasuk pendekatan yang paling baik untuk memindahkan kontaminan, terutama dari tanah dan mengisolasinya tanpa merusak struktur tanah dan kesuburan tanah. Proses ini juga dikenal dengan istilah fitoakumulasi. Faktor yang harus diperhatikan agar metode ini sesuai adalah tanaman yang digunakan harus dapat mengekstrak logam dalam konsentrasi yang besar ke dalam akar, kemudian menstranslokasikannya ke tajuk dan memproduksi biomassa tanaman dalam jumlah besar. Pemindahan logam berat dapat didaur ulang kembali dari biomassa tanaman yang telah terkontaminasi. Faktor-faktor tanaman seperti laju pertumbuhan, selektifitas elemen, resisten terhadap penyakit, metode panen juga penting untuk diperhatikan. Namun, pertumbuhan yang lambat, system perakaran yang dangkal, produksi bimassa yang kecil dan pembuangan akhir dapat menjadi pembatas penggunaan spesies hiperakumulator (Hayati, 2010 dalam bioteknologi.org, 2012).

Beberapa kelemahan dari teknik fitoekstraksi menurut Tjahaja et al (2009) dalam bioteknologi.org (2012) adalah :

1. Tanaman yang merupakan hiperakumulator logam biasanya mempunyai pertumbuhan lambat, biomassanya kecil, dan sistem perakarannya dangkal.

2. Biomassa tanaman harus dipanen dan dipindahkan, selanjutnya dilakukan reklamasi logam atau pembuangan biomassa dengan cara yang sesuai.

Page 3: Tugas Dasar Bioteknologi

3. Logam atau bahan pencemar dapat memberikan efek toxic pada tanaman. Selama ini penelitian fitoekstraksi kebanyakan dilakukan secara hidroponik di laboratorium dengan menambahkan kontaminan logam ke dalam larutan. Kondisi ini tidak menggambarkan keadaan yang sebenarnya apabila kontaminan berada di tanah. Koefisien fitoekstraksi atau faktor akumulasi yang diperoleh dari kondisi lapangan akan berbeda dengan hasil yang diperoleh dari penelitian di laboratorium.

Mekanisme Phytoextraction pada tumbuhan

Proses fitoekstraksi akan ekonomis apabila tanaman yang digunakan mampu mengakumulasi logam berat minimal 1-2%. Telah ditemukan tanaman yang mempunyai kemampuan tinggi menyerap logam berat yang disebut sebagai hiperakumulator. Sebagai contoh adalah Sebertia Accuminata, mampu mengakumulasi 25% nikel per berat kering, dan Thlaspi Caerulescens yang mampu mengakumulasi seng (Zn) mencapai 4% tanpa adanya kerusakan jaringan tanaman. Indian Mustard (Brassica Juncea) mampu mengakumulasi 3,5% Pb atau dapat mengekstrak 630 kg Pb/ha (Sumarsih, 2008)

Contoh tanamannya Indian Mustard, Pennycress, Alyssum, Sunflowers, Hybrid poplars dan thlaspi. Untuk menyerap Metals, Ag, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Zn, Radionuclides: 90Sr, 137Cs, 239Pu, 238U, 234U (Ekosari R, 2011)

PHYTODEGRADATION

Page 4: Tugas Dasar Bioteknologi

Fitodegradasi adalah proses penyerapan polutan oleh tanaman dan kemudian polutan tersebut mengalami metabolisme didalam tanaman. Metabolisme polutan didalam tanaman melibatkan enzim antara lain nitrodictase, laccase, dehalogenase, dan nitrilase (Kelly, 1997)

Fitotransformasi atau fitodegradasi adalah proses pengrusakan/penghancuran kontaminan yang ada, mekanismenya adalah pendegradasian kontaminan di dalam tanah, sedimen, sludge, air tanah atau air permukaan oleh enzim yang diproduksi dan dilepaskan tanaman. Jenis kontaminan yang dapat dihilangkan melalui mekanisme fitodegradasi antara lain senyawa organik, seperti Trinitrotoluen (TNT), herbisida (BRUKEN dan SCHNOOR, 1997), insektisida, hara anorganik.

Contoh tanaman untuk phytodegradation adalah Algae, Stonewort, Hybrid poplars, Black Willow dan Bald Cypress. Untuk menyerap komponen organic, Chlorinated solvents, phenols, herbicides dan munitions (Ekosari R, 2011)

Proses Kontaminasi Fitodegradasi

(ITRC, 2001)

PHYTOVOLATILIZATION

Fitovolatilisasi merupakan proses penyerapan polutan oleh tanaman dan polutan tersebut diubah menjadi bersifat volatile dan kemudian ditranspirasikan oleh tanaman. Polutan yang dilepaskan oleh tanaman keudara bisa sama seperti bentuk senyawa awal polutan, bisa juga menjadi senyawa yang berbeda dari senyawa awal (Kelly, 1997)

Proses Kontaminasi Fitovolatilisasi

Page 5: Tugas Dasar Bioteknologi

(ITRC, 2001)

Contoh tanaman untuk phtovolatilization adalah Poplars, alfalfa, dan Black Locust. Yang digunakan untuk menyerap bahan kontaminasi yaitu Chlorinated Solvents, Se, Hg dan As (Ekosari R, 2011)

Page 6: Tugas Dasar Bioteknologi

Daftar Pustaka

Bioteknologi.org.2012.Fitoremediasi.bioteknologi.org/fitoremediasi

Bruken, J.G, dan Schnoor.J.L. 1997. Uptake and Metabolism of Atrazine by Poplar Trees. Enviromental Science and Technology, Volume 31, No 5

Ekosari R.2011.Bioremediasi.share.pdfonline.com

Hidayati, Nurul.2005.Fitoremediasi dan Potensi Tumbuhan Hiperakumulator.Pusat Penelitian Biologi, Lembaga Pengetahuan Indonesia, Volume 12, No. 1

ITRC. 2001. Technical and regulatory guidance document, phytotechnology. Interstate

Kelly.E.B.1997. Ground Water Polution: Phytoremediation. Downloading available at http:www.cee.vt.edu/program_areas/enviromental/teach/gwprimer /phyto/phyto/html

Mangkoedihardjo, Sarwoko.2005.Fitoteknologi dan Ekotoksologi dalam Desain Operasi Pengomposan Sampah.Seminar Nasional Teknologi Lingkungan III ITS. Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya

Purwantari, N.D. 2007.Reklamasi Area Tailing di Pertambangan dengan Tanaman Pakan Ternak; Mungkinkah?.Balai Penelitian Ternak, Volume 17, No. 3

Sumarsih.2008.XI. Fitoremediasi. sumarsih07.files.wordpress.com/2008/09/xi-fitoremediasi.pdfTechnology Regulatory Council USA