TUGAS

PENCEMARAN TANAH DAN AIR TANAH

PENANGANAN PENCEMARAN TANAH OLEH KROMIUM (Cr)

OLEH

KELOMPOK 15

NAMA NIM

RIZANI ANSHARI H1E107205

ZAKHROFUL MAIMUN H1E108035

RINI WIDYAWATI H1E108061

DOSEN PENGAJAR

M. SYAHIRUL ALIM, MT

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

2010

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 1

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa

atas segala rahmat dan karunai-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah

pencemaran tanah dan air tanah dengan judul pencemaran tanah oleh kromium

dengan tepat waktu.

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas mata kuliah

pencemaran tanah dan air tanah. Penyusunan makalah ini berdasarkan format yang

telah diberikan. Namun demikian, penulis menyadari keterbatasan yang dimiliki

dalam penyusunan makalah ini sehingga makalah ini masih jauh dari sempurna. Oleh

karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar makalah ini

menjadi lebih baik.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak M. Syahirul Alim, MT

selaku dosen pengajar dan pembimbing dalam penyusunan makalah ini. Penulis

mengharapkan agar makalah ini dapat digunakan sebagaimana mestinya dan juga

dapat bermanfaat bagi kita semua.

Banjarbaru, November 2010

Penulis

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 2

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................... i

DAFTAR ISI........................................................................................... ii

BAB I : PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang.................................................................. 1

1.2 Maksud dan Tujuan......................................................... 1

1.3 Batasan Masalah ........................................................... 2

BAB II : ISI

2.1 Gambaran Umum Tentang Tanah.................................... 3

2.2 Pencemaran Tanah............................................................ 4

2.3. Kromium Di Alam........................................................... 5

2.4. Mekanisme Pencemaran Tanah Oleh Kromium.............. 7

2.5. Penanganan Pencemaran Tanah Oleh Kromium............. 9

BAB III : PENUTUP

3.1 Kesimpulan ...................................................................... 18

3.2 Saran ................................................................................ 19

DAFTAR PUSTAKA............................................................................. 20

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tanah sangat vital peranannya bagi semua kehidupan di bumi karena tanah

mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan hara dan air sekaligus sebagai

penopang akar. Struktur tanah yang berongga-rongga juga menjadi tempat yang baik

bagi akar untuk bernafas dan tumbuh. Tanah juga menjadi habitat hidup berbagai

mikroorganisme. Bagi sebagian besar hewan darat, tanah menjadi lahan untuk hidup

dan bergerak.

Jika tanah mengalami pencemaran maka akan menggangu kehidupan makhluk

hidup yang ada diatasnya. Bahan-bahan pencemar tanah ini meliputi logam-logam

berat seperti kromium. Kromium ini merupakan salah satu unsur kimia yang dapat

mencemari tanah apabila keberadaannya di alam melebihi baku mutu yang telah

ditetapakan. Untuk mengetahui suatu tercemar tanah oleh logam kromium dapat

dideteksi dengan menggunakan metode AAS. Metode ini berprinsip pada absorbsi

cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang

tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Dengan absorpsi energi, berarti memperoleh

lebih banyak energi, suatu atom pada keadaan dasar dinaikan tingkat energinya ke

tingkat eksitasi. Keberhasilan analisis ini tergantung pada proses eksitasi dan

memperoleh garis resonansi yang tepat. Oleh karena diperlukan penangan khusus

terhadap pencemaran tanah oleh kromium sehingga tidak menggangu keseimbangan

lingkungan.

1.2 Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui mekanisme

pencemaran tanah oleh salah satu unsur kimia kromium (Cr) dan penanganan

pencemarannya di tanah.

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 4

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah pada makalah ini adalah hanya mengenai seluk beluk tentang

mekanisme pencemaran tanah oleh salah satu unsur kimia kromium (Cr) dan

penanganan pencemarannya di tanah.

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 5

BAB II

ISI

2.1 Gambaran Umum Tentang Tanah

Tanah adalah bagian kerak bumi yang tersusun dari mineral dan bahan

organik. Tanah sangat vital peranannya bagi semua kehidupan di bumi karena tanah

mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan hara dan air sekaligus sebagai

penopang akar.

Tanah berasal dari pelapukan batuan dengan bantuan organisme, membentuk

tubuh unik yang menutupi batuan. Proses pembentukan tanah dikenal sebagai

pedogenesis. Proses yang unik ini membentuk tanah sebagai tubuh alam yang terdiri

atas lapisan-lapisan atau disebut sebagai horizon tanah. Setiap horizon menceritakan

mengenai asal dan proses-proses fisika, kimia, dan biologi yang telah dilalui tubuh

tanah tersebut.

Tanah organik berwarna hitam dan merupakan pembentuk utama lahan

gambut dan kelak dapat menjadi batu bara. Tanah organik cenderung memiliki

keasaman tinggi karena mengandung beberapa asam organik (substansi humik) hasil

dekomposisi berbagai bahan organik. Kelompok tanah ini biasanya miskin mineral,

pasokan mineral berasal dari aliran air atau hasil dekomposisi jaringan makhluk

hidup. Tanah organik dapat ditanami karena memiliki sifat fisik gembur (sarang)

sehingga mampu menyimpan cukup air namun karena memiliki keasaman tinggi

sebagian besar tanaman pangan akan memberikan hasil terbatas dan di bawah capaian

optimum.

Tanah non-organik didominasi oleh mineral. Mineral ini membentuk partikel

pembentuk tanah. Tekstur tanah demikian ditentukan oleh komposisi tiga partikel

pembentuk tanah: pasir, lanau (debu), dan lempung. Tanah pasiran didominasi oleh

pasir, tanah lempungan didominasi oleh lempung. Tanah dengan komposisi pasir,

lanau, dan lempung yang seimbang dikenal sebagai geluh (loam).

Warna tanah merupakan ciri utama yang paling mudah diingat orang. Warna

tanah sangat bervariasi, mulai dari hitam kelam, coklat, merah bata, jingga, kuning,

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 6

hingga putih. Selain itu, tanah dapat memiliki lapisan-lapisan dengan perbedaan

warna yang kontras sebagai akibat proses kimia (pengasaman) atau pencucian

(leaching). Tanah berwarna hitam atau gelap seringkali menandakan kehadiran bahan

organik yang tinggi, baik karena pelapukan vegetasi maupun proses pengendapan di

rawa-rawa. Warna gelap juga dapat disebabkan oleh kehadiran mangan, belerang, dan

nitrogen. Warna tanah kemerahan atau kekuningan biasanya disebabkan kandungan

besi teroksidasi yang tinggi; warna yang berbeda terjadi karena pengaruh kondisi

proses kimia pembentukannya. Suasana aerobik/oksidatif menghasilkan warna yang

seragam atau perubahan warna bertahap, sedangkan suasana anaerobik/reduktif

membawa pada pola warna yang bertotol-totol atau warna yang terkonsentrasi

Struktur tanah yang berongga-rongga juga menjadi tempat yang baik bagi

akar untuk bernafas dan tumbuh. Tanah juga menjadi habitat hidup berbagai

mikroorganisme. Bagi sebagian besar hewan darat, tanah menjadi lahan untuk hidup

dan bergerak.

2.2 Pencemaran Tanah

Pencemaran tanah terjadi akibat masuknya benda asing (misalnya senyawa

kimia buatan manusia) ke tanah dan mengubah suasana/lingkungan asli tanah

sehingga terjadi penurunan kualitas dalam fungsi tanah. Pencemaran tanah adalah

keadaan dimana bahan kimia buatan manusia masuk dan mengubah lingkungan tanah

alami. Pencemaran ini biasanya terjadi karena: kebocoran limbah cair atau bahan

kimia industri atau fasilitas komersial; penggunaan pestisida; masuknya air

permukaan tanah tercemar ke dalam lapisan sub-permukaan; kecelakaan kendaraaan

pengangkut minyak, zat kimia, atau limbah; air limbah dari tempat penimbunan

sampah serta limbah industri yang langsung dibuang ke tanah secara tidak memenuhi

syarat (illegal dumping).

Ketika suatu zat berbahaya/beracun telah mencemari permukaan tanah, maka

ia dapat menguap, tersapu air hujan dan atau masuk ke dalam tanah. Pencemaran

yang masuk ke dalam tanah kemudian terendap sebagai zat kimia beracun di tanah.

Zat beracun di tanah tersebut dapat berdampak langsung kepada manusia ketika

bersentuhan atau dapat mencemari air tanah dan udara di atasnya.

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 7

2.3. Kromium Di Alam

Ditemukan pada tahun 1797 oleh Vauquelin, yang membuat logam khrom

pada tahun berikutnya. Kromium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik

yang memiliki lambang Cr dan nomor atom 24 dan massa atom relatifnya 51,9961

g/mol. Kromium adalah suatu logam keras berwarna abu-abu dan sulit dioksidasi

meski dalam suhu tinggi. Selain itu, Kromium merupakan logam tahan korosi (tahan

karat) dan dapat dipoles menjadi mengkilat. Dengan sifat ini, kromium (krom)

banyak digunakan sebagai pelapis pada ornamen-ornamen bangunan, komponen

kendaraan, seperti knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai pelapis perhiasan

seperti emas, emas yang dilapisi oleh kromium ini lebih dikenal dengan sebutan emas

putih. Kromium digunakan oleh industri : Metalurgi, Kimia, Refractory (heat

resistent application). Dalam industri metalurgi, kromium merupakan komponen

penting dari stainless steels dan berbagai campuran logam. Dalam industri kimia

digunakan sebagai :

• Cat pigmen (dapat berwarna merah, kuning, orange dan hijau)

• Chrome plating

• Penyamakan kulit

• Treatment Wool

Kromium merupakan elemen yang secara alamiah ditemukan dalam

konsentrasi yang rendah di batuan, hewan, tanaman, tanah, debu vulkanik dan juga

gas. Kromium terdapat di alam dalam beberapa bentuk senyawa yang berbeda.

Bentuk yang paling umum adalah kromium (0), kromium (III) dan kromium (VI).

Kromium (VI) dan kromium (0) umumnya dihasilkan dari proses industri.

Kromium (III) terdapat di alam secara alamiah dan merupakan salah satu

unsur nutrisi yang penting bagi manusia. Kromium (VI) dan kromium (0) umumnya

dihasilkan dari proses industri. Kromium adalah logam baja berwarna abu – abu,

ditambang dalam bentuk biji kromit, tidak berbau dan mengkilat. Kromium stabil

pada tekanan dan temperature normal. Kromium dalam konsentrasi tertentu bersifat

racun bagi manusia, hewan dan tumbuh – tumbuhan.

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 8

Kromium di alam berada dalam bentuk senyawa : kromik sulfat, kromik

oksida, kromik klorida, kromik trivalent, kalsium kromat, timbale kromat, kalium

dikromat, natrium dikromat, seng kromat.

            Kromium banyak memiliki sebutan lain (sinonim), diantaranya adalah :

Chrome atau chromo

Chromium element

Chromium metal

Metallic chromium

Chromium powder

Kromium memiliki sifat fisika dan kimia yang titik didihnya mencapai 26720

C, dengan titik lebur 1837 - 18770 C, serta memiliki berat jenis 7,20 pada suhu 280  C.

Kromium tidak larut dalam air dan asam nitrat, larut dalam asam sulfat encer dan

asam klorida.Kromium tidak dapat bercampur dengan basa, oksidator, halogen,

peroksida dan logam – logam. Kromium dapat menyala atau mudah menyala, dapat

terbakar secara spontan apabila terpapar di udara atau bila debu kromium bercampur

dengan udara dapat terbakar atau meledak.

Kromium berasal dari bebatuan dalam perut bumi. Di antara penghuni planet

ini hanya tumbuh-tumbuhan yang bisa langsung menyerap mineral dari tanah.

Kandungan kromium dalam tanah dimana tanaman tumbuh serta cara pengolahannya

menentukan kadar kromium yang tersedia dalam makanan.

Karakteristik dari kromium sendiri adalah 21 paling banyak unsur dalam

kerak bumi dengan konsentrasi rata-rata 100 ppm. Senyawa Kromium terdapat di

dalam lingkungan, karena erosi dari batuan yang mengandung kromium dan dapat

didistribusikan oleh letusan gunung berapi. Rentang konsentrasi dalam tanah adalah

antara 1 dan 3000 mg / kg, dalam air laut 5-800 μg / liter, dan di sungai dan danau 26

μg / liter dengan 5,2 mg / liter. Hubungan antara Cr (III) dan Cr (VI) sangat

tergantung pada pH dan oksidatif sifat lokasi, tetapi dalam banyak kasus, Cr (III)

adalah spesies dominan, meskipun di beberapa daerah di tanah air dapat mengandung

sampai 39 μg dari total kromium dari 30 μg yang hadir sebagai Cr (VI).

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 9

Kromium dapat ditemukan di udara, tanah, dan air setelah rilis dari

manufaktur, penggunaan, dan pembuangan dari kromium berbasis produk, dan

selama proses manufaktur. Kromium biasanya tidak tetap di udara, tetapi

didepositkan ke dalam tanah dan air. Kromium dapat dengan mudah beralih dari satu

bentuk lain dalam air dan tanah, tergantung pada kondisi sekarang. Meskipun tidak

ada resiko dari pencemaran kromium dalam skala yang besar, namun penyebaran atau

perembesan logam kromium ke tanah, atau air dapat mengakibatkan berlebihannya

jumlah pencemar krom ini pada sirkulasi biokimia.

Kromium dalam tanah dan air biasanya hadir sebagai trivalent atau hexavalent

ion. Trivalen kromium ini dengan lemah dapat larut pada tanah yang bersifat asam

kuat dan basa, sedangkan Cr hexavalent larut dalam tanah yang bersifat asam dan

basa. Cr (VI) di tanah yang direduksi menjadi Cr (III), yang tersedia tidak baik untuk

tanaman. Kromium (VI) memiliki efek yang merugikan pada mikroorganisme tanah

karena dapat menurunkan aktivitas biologi mereka. Seperti logam berat lainnya,

kromium mempengaruhi aktifitas enzim tanah oleh pengaruh mikroorganisme tanah

serta perubahan dimana mereka hidup.

Umumnya logam-logam di alam ditemukan dalam bentuk persenyawaan

dengan unsur lain dan sangat jarang ditemukan dalam bentuk unsur tunggal. Logam

kromium di alam ditemukan dalam bentukchromite (FeO.Cr2O3). Kromium adalah

logam yang berwarna putih, tak begitu liat (keras tapi rapuh), dan tak dapat ditempa.

2.4. Mekanisme Pencemaran Tanah Oleh Kromium

Masuknya zat-zat pencemar tanah menyebabkan susunan tanah mengalami

perubahan sehingga mengganggu organisme yang hidup di dalam maupun pada permukaan

tanah. Disamping itu, masuknya zat-zat pencemar ini ke dalam tanah seringkali memberi

kontribusi terhadap pencemaran air tanah maupun air permukaan.

Logam Kromium yang masuk ke dalam lingkungan dapat datang dari

bermacam-macam sumber. Tetapi pada umumnya yaitu berasal dari kegiatan-

kegiatan perindustrian, kegiatan rumah tangga dan dari pembakaran serta mobilisasi

bahan-bahan bakar.

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 10

Pencemaran logam kromium di tanah biasanya terjadi kerana kebocoran air

kumbahan atau bahan kimia industri atau kemudahan komersial; penggunaan

pestisida, kemasukan air permukaan tanah yang tercemar ke dalam lapisan sub-

permukaan, zat kimia, atau limbah; air limbah dari tempat penimbunan sampah serta

kumbahan/polusi industri yang langsung dibuang ke tanah secara tidak memenuhi

terma/syarat (illegal dumping).

Dalam kehidupan sehari-hari, kita tidak terpisah dari benda-benda yang

bersifat logam. Logam dapat kita gunakan sebagai perlengkapan rumah tangga dan

juga sebagai bahan baku berbagai jenis industri. Penggunaan logam sebagai bahan

baku industri guna memenuhi kebutuhan manusia akan mempengaruhi kesehatan

manusia melalui dua jalur, yaitu :

1. Kegiatan industri akan menambah polutan logam dalam lingkungan air, tanah,

udara dan makanan.

2. Perubahan biokimia logam sebagai bahan baku berbagai jenis industri bisa

mempengaruhi kesehatan manusia.

Pesatnya pembangunan dan penggunaan berbagai bahan baku logam bisa

berdampak negatif, yaitu munculnya kasus pencemaran yang melebihi batas sehingga

mengakibatkan Menurut Widowati dkk (2008 hal 2) logam berat dibagi kedalam 2

jenis yaitu :

1. Logam berat esensial ; yakni logam dalam jumlah tertentu yang sangat

dibutuhkan oleh organisme. Dalam jumlah yang berlebihan, logam tersebut bisa

menimbulkan efek toksik. Contohnya adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain

sebagainya.

2. Logam berat tidak esensial ; yakni logam yang keberadaannya dalam tubuh

manusia masih belum diketahui manfaatnya, bahkan bersifat toksik seperti Hg,

Cr, Cd, Pb dan lain sebagainya.

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 11

2.5. Penanganan Pencemaran Tanah Oleh Kromium

Penanganan masalah pencemaran tanah oleh kromium dapat dilakukan

beberapa langkah berikut :

Remediasi

Remediasi adalah kegiatan untuk membersihkan permukaan tanah yang

tercemar. Terdapat dua jenis remediasi iaitu in-situ (atau on-site) dan ex-situ (atau

off-site). Pembersihan on-site bermaksud pembersihan di lokasi. Pembersihan ini

lebih murah dan lebih mudah, terdiri dari pembersihan, venting (injeksi), dan

bioremediasi. Pembersihan off-site pula meliputi penggalian tanah yang tercemar dan

kemudian dibawa ke daerah yang aman. Setelah itu di daerah aman, tanah tersebut

dibersihkan dari zat pencemar. Caranya ialah tanah tersebut disimpan di bak/tanki

yang kedap, kemudian zat pembersih dipompakan ke bak/tangki tersebut. Seterusnya

zat pencemar dipompakan keluar dari bak yang kemudian diolah dengan instalasi

pengolah air limbah. Pembersihan off-site ini jauh lebih mahal dan rumit.

Bioremediasi

Secara umum bioremediasi adalah :

Teknik aplikasi berdasarkan prinsip - prinsip proses biologis untuk

membersihkan atau mengurangi senyawa-senyawa polutan berbahaya di dalam

tanah, air tanah dan perairan.

Penyisihan atau pengurangan cemaran / polutan senyawa “ target yang

berbahaya ” melalui aktivitas enzimatis organisme yang mampu menggunakan

atau mentransformasikan senyawa polutan sebagai sumber energi dan

karbonnya.

Metode untuk mengurangi senyawa polutan berbahaya secara biologis. Agen

biologis yang berperan antara lain bakteri, aktinomycet, yeast, fungi, algae dan

tumbuh – tumbuhan.

Dari pengertian di atas dapat di ambil kesimpulan bahwa bioremediasi adalah

proses pembersihan pencemaran tanah dengan aktivitas menggunakan

mikroorganisme (jamur, bakteri). Selain itu bioremediasi dapat diartikan sebagai

penggunaan mikroorganisme untuk mengurangi polutan di lingkungan. Yang

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 12

termasuk dalam polutan-polutan ini antara lain logam-logam berat, petroleum

hidrokarbon, dan senyawa-senyawa organik terhalogenasi seperti pestisida, herbisida,

dan lain-lain. Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat

pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida

dan air). Mikroorganisme dapat menggunakan bahan pencemar sebagai sumber

energi, sumber karbon atau aseptor elektron untuk metabolisme hidupnya.  Masuknya

bakteri pada ukuran populasi tertentu  terutama bakteri yang adaptif dan resisten

terhadap lahan terpolusi, dapat mengikat logam  berat karena mereka memproduksi

protein permukaan atau sequens peptida yang mampu mengikat logam berat. Pada

Gambar 1 menunjukkan proses bioremediasi.

Gambar 1. Siklus Aktivitas Bioremediasi

Beberapa bakteri yang adaptif pada lahan yang terpolusi logam berat antara

lain Ralstonia, Pseudomonas dan Bacillus, mereka menghasilkan protein pengikat

logam berat yang disebut metallothionein. Banyak bakteri, khamir dan algae mampu

mengakumulasikan ion logam dalam sel mereka beberapa kali lipat dari konsentrasi

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 13

logam di lingkungan sekitarnya.  Namun demikian, jika kemudian  tergabung ke

dalam rantai makanan maka hal ini dapat menyebabkan masalah kesehatan yang

serius. Teknik bioremediasi akan mempercepat proses perombakan polutan dengan

memilih inokulan mikroba yang sesuai dan memanipulasi lingkungan yang sesuai

bagi mikroba tersebut sehingga memungkinkan proses terjadinya perombakan

polutan secara maksimal.

Teknik bioremediasi memiliki beberapa keuntungan antara lain:

Bioremediasi merupakan proses alami.

Hasil proses bioremediasi bukan merupakan produk yang berbahaya.

Tanah terkontaminasi dapat kembali ditanami.

Namun demikian teknik ini juga memiliki beberapa kelemahan, yaitu:

Tidak seluruh polutan mampu didegradasikan oleh mikroba

Akumulasi senyawa toksik yang merupakan metabolit sekunder selama proses

bioremediasi tidak dapat dihindari.

Poses perombakan akan mengalami kesulitan apabila polutan logam berat

bercampur dengan polutan organik .

Proses Bioremediasi

Proses bioremediasi memerlukan beberapa persyaratan agar dapat

berlangsung, antara lain:

Mikroorganisme merupakan kunci pada kegiatan bioremediasi.  Sehingga

organisme yang digunakan harus dapat merombak polutan secara lengkap

dengan kecepatan yang reasonable sampai mencapai batas aman.         

Mikroorganisme memerlukan tambahan sumber C dalam melakukan proses

degradasi polutan. Sehingga, perlu dilakukan penambahan elektron aseptor yang

sesuai, tergantung pada spesies mikroba dan kondisi lingkungan setempat, 

misalnya O2 untuk polutan yang memerlukan kondisi aerob, nitrat, fumarat atau

sulfat untuk yang memerlukan kondisi anaerob.

Kondisi lingkungan setempat sangat penting dalam aktivitas degradasi oleh

mikroorganisme, hal ini meliputi ketersediaan oksigen, kelembaban, pH, bahan

organik dan suhu.

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 14

Proses metabolisme oleh mikroorganisme perombak, hasil metabolismenya tidak

terakumulasi dan tidak menghasilkan metabolit yang lebih toksik dari polutan

induknya.

Bioavailability polutan menjadi faktor yang lebih penting untuk keberhasilan

atau kegagalan proses bioremediasi.

Faktor ekologi bagi mikroba sangat penting untuk diperhatikan, jangan sampai 

mikroba perombak berada dalam kondisi stres secara ekologis atau berkompetisi

dengan mikroba lain yang non degradatif.

Faktor yang tidak kalah penting adalah biaya. Jika strategi bioremediasi sangat

mahal  dan masyarakat pengguna (industri, pemerintah) tidak akan

menggunakannya. Dengan demikian, teknik bioremediasi hendaknya tidak lebih

mahal daripada pengolahan secara fisik atau kimia dan dapat digunakan setiap

saat.

Merujuk pada Lovley (1995), bioremediasi dapat terjadi secara intrinsik dan

direkayasa (engineered). Bioremediasi intrinsik adalah bioremediasi yang

berlangsung dengan sendirinya tanpa campur tangan manusia karena kondisi

lingkungan menunjang (nutrien tersedia) dan mikroba yang berperanan dalam

jumlah yang mencukupi. Namun demikian seringkali faktor lingkungan tidak

optimal sehingga tidak memungkinkan terjadinya bioremediasi intrinsik sehingga

memerlukan perbaikan faktor lingkungan, hal ini disebut engineered

bioremediation.

Konsep proses Bioremediasi didasarkan pada 4 proses utama:

1. Biodegradasi

Merupakan proses dekomposisi biokimiawi dari suatu senyawa menjadi

senyawa dengan toksisitas yang lebih rendah atau menjadi produk yang tidak

berbahaya (misalnya CO2 dan H2O) melalui aktivitas mikroorganisme seperti

bakteri dan fungi.

2. Biotransformasi

Merupakan proses konversi yang diperantarai secara biokimiawi oleh aktivitas

mikroorganisme, suatu kontaminan menjadi kurang toksis.

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 15

3. Akumulasi biologis,

Beberapa bakteri dan tanaman mampu mengakumulasi kontaminan di dalam

jaringan mereka. Di dalam tanaman sifat ini dapat dimanfaatkan untuk

mengakumulasikan kontaminan ke dalam biomassa yang dapat dipanen.

4. Mobilisasi kontaminan,

Mobilisasi diperantarai secara biokimia dari kontaminan menjadi larutan yang

kemudian dipisahkan dari tanah terkontaminasi dan kontaminan akan diambil

kembali atau dihancurkan.

Untuk meningkatkan efisiensi proses bioremediasi, beberapa upaya yang dapat

dilakukan, antara lain :

Biostimulasi: penambahan biostimulan. Melibatkan penambahan nutrisi,

oksigen dan mengatur kelembaban, penambahan jenis stimulan : vitamin,

surfaktan dll, yang bertujuan untuk menstimulasi aktifitas jasad renik.

Bioaugmentasi : penambahan kultur-kultur' spesifik dari organisma-organisme

yang berperan secara spesifik dan telah teruji kemampuannya

Rekayasa design dan rekayasa bioproses untuk optimasi sistem.

Rekayasa genetika, untuk meningkatkan kemamapuan agen hayati dalam

bioremediasi.

Fitoremediasi

Fitoremediasi berasal dari kata Inggris phytoremediation; kata ini sendiri

tersusun atas dua bagian kata, yaitu phyto yang berasal dari kata Yunani phyton (=

"tumbuhan") dan remediation yanmg berasal dari kata Latin remedium

(="menyembuhkan", dalam hal ini berarti juga "menyelesaikan masalah dengan cara

memperbaiki kesalahan atau kekurangan").

Fitoremediasi dapat dibagi menjadi fitoekstraksi, rizofiltrasi, fitodegradasi,

fitostabilisasi, fitovolatilisasi. Fitoekstraksi mencakup penyerapan kontaminan oleh

akar tumbuhan dan translokasi atau akumulasi senyawa itu ke bagian tumbuhan

seperti akar, daun atau batang. Rizofiltrasi adalah pemanfaatan kemampuan akar

tumbuhan untuk menyerap, mengendapkan, dan mengakumulasi logam dari aliran

limbah. Fitodegradasi adalah metabolisme kontaminan di dalam jaringan tumbuhan,

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 16

misalnya oleh enzim dehalogenase dan oksigenase. Fitostabilisasi adalah suatu

fenomena diproduksinya senyawa kimia tertentu untuk mengimobilisasi kontaminan

di daerah rizosfer. Fitovolatilisasi terjadi ketika tumbuhan menyerap kontaminan dan

melepasnya ke udara lewat daun; dapat pula senyawa kontaminan mengalami

degradasi sebelum dilepas lewat daun.

Penyerapan dan akumulasi logam berat oleh tumbuhan dapat dibagi menjadi

tiga proses yang sinambung, yaitu penyerapan logam oleh akar, translokasi logam

dari akar ke bagian tumbuhan lain, dan lokalisasi logam pada bagian sel tertentu

untuk menjaga agar tidak menghambat metabolisme tumbuhan tersebut. 

Penyerapan oleh akar.

Telah diketahui, bahwa agar tumbuhan dapat menyerap logam maka logam

harus dibawa ke dalam larutan di sekitar akar (rizosfer) dengan beberapa cara

bergantung pada spesies tumbuhannya :

Perubahan pH.

Pada Thlaspi cearulescens, mobilisasi seng dipacu dengan terjadinya

penurunan pH pada daerah perakaran sebesar 0,2-0,4 unit.

Ekskresi zat khelat.

Mekanisme penyerapan kromium lewat pembentukan suatu zat khelat yang

disebut fitosiderofor telah diketahui secara mendalam pada jenis rumput-

rumputan. Molekul fitosiderofor yang terbentuk ini akan mengikat

(mengkhelat) besi dan membawanya ke dalam sel akar melalui peristiwa

transport aktif.

Pembentukan reduktase spesifik logam.

Di dalam meningkatkan penyerapan besi, tumbuhan membentuk suatu

molekul reduktase di membran akarnya (Marschner dan Romheld, 1994).

Reduktase ini berfungsi mereduksi logam yang selanjutnya diangkut melalui

kanal khusus di dalam membran akar.

Translokasi di dalam tubuh tumbuhan.

Setelah logam dibawa masuk ke dalam sel akar, selanjutnya logam harus diangkut

melalui jaringan pengangkut, yaitu xilem dan floem, ke bagian tumbuhan lain.

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 17

Untuk meningkatkan efisiensi pengangkutan, logam diikat oleh molekul khelat.

Berbagai molekul khelat yang berfungsi mengikat logam dihasilkan oleh

tumbuhan.

Lokalisasi logam pada jaringan

Untuk mencegah peracunan logam terhadap sel, tumbuhan mempunyai

mekanisme detoksifikasi, misalnya dengan menimbun logam di dalam organ

tertentu seperti akar .

Selain tumbuhan hiperakumulator, tumbuhan yang mempunyai kemampuan

untuk mengkonsentrasikan logam di dalam biomassanya dalam kadar yang luar biasa

tinggi, terdapat juga tumbuhan lahan basah yang memiliki kemampuan alamiah untuk

menghilangkan berbagai jenis limbah pada beberapa tingkat efisiensi. Tumbuhan ini

dipakai untuk pengolah limbah karena tumbuhan tersebut mengasimilasi senyawa

organik dan anorganik dari limbah. Tumbuhan dengan tingkat pertumbuhan yang

tinggi dan tajuk yang besar dapat menyimpan bermacam hara mineral. Pada media

kerikil, pertumbuhan tanaman timbul dapat menurunkan konsentrasi hara mineral.

Rizoma dan akar Phragmites australis Scirpus spp. berfungsi sebagai filtrasi dan

pengendap senyawa hidrokarbon dan logam berat beracun. Tingkat konsentrasi logam

berat dalam jaringan tanaman-tanaman tersebut adalah sebagai berikut: akar > rizoma

> daun 

Penerapan Fitoremediasi

Penggunaan tumbuhan sebagai agensia pembersih lingkungan bukan hal yang

baru. Sejak lama kita telah mengenal manfaat tumbuhan sebagai "pengusir zat

beracun dari udara" sehingga adanya tumbuhan dianggap sebagai penyegar udara di

sekitarnya. Dengan makin dipahaminya fisiologi dan genetika tumbuhan, maka

pemanfaatan tumbuhan sebagai agensia pembersih lingkungan dapat makin diperluas

cakupannya dan diperhitungkan manfaatnya dari segi rekayasa serta nilai

ekonominya.

Pemanfaatan tumbuhan untuk remediasi lingkungan sangat ditentukan oleh

pemahaman tentang penyerapan logam serta penyerapan dan atau degradasi senyawa

organik oleh tumbuhan. Pada dasawarsa terakhir terjadi akumulasi yang cepat tentang

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 18

pengetahuan mengenai aspek-aspek fisiologi tersebut. Chaney dan koleganya dari

USDA-ARS yang aktif meneliti dan mengembangkan manfaat tumbuhan untuk

remediasi logam telah mengidentifikasi karakteristik penting, sebagai berikut

(Chaney et al., 1997):

Tumbuhan harus bersifat hipertoleran agar dapat mengakumulasi sejumlah

besar logam berat di dalam batang serta daun.

Tumbuhan harus mampu menyerap logam berat dari dalam larutan tanah

dengan laju penyerapan yang tinggi.

Tumbuhan harus mempunyai kemampuan untuk mentranslokasi logam

berat yang diserap akar ke bagian batang serta daun.

Seperti telah dikemukakan di muka, beberapa jenis tumbuhan mempunyai

sifat hiperakumulator yang luar biasa. Namun biasanya tumbuhan yang teradaptasi di

tanah berkadar logam tinggi dan toleran terhadap logam mempunyai sifat tumbuh

lambat. Karakter manakah yang lebih penting, sifat "hiperakumulator tetapi tumbuh

lambat" atau "tumbuh cepat tetapi toleransi medium", memang bisa menjadi bahan

perdebatan bila sudah sampai pada persoalan memilih jenis tumbuhan yang sesuai.

Kelompok di USDA-ARS (Chaney et al., 1997) yakin bahwa hipertoleransi lebih

penting daripada biomassa tinggi, dengan alasan sebagai berikut. Dalam kondisi

optimum, Brassica juncea dapat menghasilkan hingga 20 t/ha/musim tanam biomassa

kering. Tanaman ini mampu mengakumulasi Zn dan Cd, namun pertumbuhannya

akan terhambat hingga separuhnya bila kadar Zn dalam biomassa mencapai 500

mg/kg.

Dalam hubungannya dengan pemanfaatan tumbuhan sebagai agensia

pemulihan lingkungan tercemar, mengutip laporan Departemen Energi AS, Watanabe

(1997) mengemukakan prasyarat, yaitu:

laju akumulasi harus tinggi, bahkan di lingkungan yang berkadar kontaminan

rendah

kemampuan mengakumulasi kontaminan dengan kadar tinggi

kemampuan mengakumulasi beberapa macam logam

tumbuh cepat

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 19

produksi biomassa tinggi

tahan hama dan penyakit

 

 

 

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 20

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari makalah pencemaran tanah oleh

kromium ini adalah sebagai berikut :

Tanah adalah bagian kerak bumi yang tersusun dari mineral dan bahan

organik.

Pencemaran tanah adalah keadaan dimana bahan kimia buatan manusia masuk

dan mengubah lingkungan tanah alami. Pencemaran tanah terjadi akibat

masuknya benda asing (misalnya senyawa kimia buatan manusia) ke tanah

dan mengubah suasana/lingkungan asli tanah sehingga terjadi penurunan

kualitas dalam fungsi tanah.

Kromium merupakan elemen yang secara alamiah ditemukan dalam

konsentrasi yang rendah di batuan, hewan, tanaman, tanah, debu vulkanik dan

juga gas. Kromium terdapat di alam dalam beberapa bentuk senyawa yang

berbeda. Kromium ini juga merupakan salah satu unsur logam yang dapat

mencemari tanah

Logam Kromium yang masuk ke dalam lingkungan yaitu tanah dapat datang

dari bermacam-macam sumber. Tetapi pada umumnya yaitu berasal dari

kegiatan-kegiatan perindustrian, kegiatan rumah tangga dan dari pembakaran

serta mobilisasi bahan-bahan bakar

Pencemaran logam kromium di tanah biasanya terjadi kerana kebocoran air

kumbahan atau bahan kimia industri atau kemudahan komersial; penggunaan

pestisida, kemasukan air permukaan tanah yang tercemar ke dalam lapisan

sub-permukaan, zat kimia, atau limbah; air limbah dari tempat penimbunan

sampah serta kumbahan/polusi industri yang langsung dibuang ke tanah

secara tidak memenuhi terma/syarat (illegal dumping).

Penanganan masalah pencemaran tanah oleh kromium dapat dilakukan

dengan cara remediasi, bioremediasi dan fitoremediasi.

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 21

3.2 Saran

Peliharalah dan jagalah sumber daya alam yang kita punya dalam hal ini

adalah tanah karena tanah merupakan salah satu unsur penting dalam bagi kehidupan

terutama bagi makhluk hidup yang ada di dunia ini. Jika tanah telah tercemar maka

segeralah dilakukan penanganan atau penanggulangan terhadap tanah tersebut

sehingga tanah dapat berfungsi sesuai peruntukannya.

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 22

DAFTAR PUSTAKA

Anonim1. 2010. Tanahhttp://id.wikipedia.org/wiki/TanahDiakses tanggal 4 November 2010

Anonim2. 2010. Pencemaran Tanahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_tanahDiakses tanggal 4 November 2010

Anonim3. 2010. Kromium http://id.wikipedia.org/wiki/KromiumDi akses tanggal 4 November 2010

Anonim4. 2010. Bioremediasi.Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/BioremediasiDiakses tanggal 23 November 2010

Siaka, I M. 2010. Distribusi Cemaran Logam Berat Kromium (Cr) Di Sekitar Industri Logam Desa Susut, Banglihttp://ejournal.unud.ac.id/abstrak/08_artikel%20made%20siaka_edit.pdfDiakses tanggal 29 November 2010

Widyati, Enny. 2004. Tinjauan tentang Peranan Mikroba Tanah dalam Remediasi Lahan Terdegradasi . http://www.rudyct.com/PPS702-ipb/08234/enny_widyati.htmDiakses tanggal 23 November 2010

Priyanto, Budhi dan Joko Prayitno. Fitoremediasi Sebagai Sebuah Teknologi Pemulihan Pencemaran, Khususnya Logam Berat http://ltl.bppt.tripod.com/sublab/lflora1.htmDiakses tanggal 23 November 2010

Tambang, Boss. 2010. Bioremoval Logam Berat Dengan Menggunakan Microorganisme http://bosstambang.com/Tambang/bioremoval-logam-berat-dengan-menggunakan-microorganisme.htmlDiakses tanggal 29 November 2010

Tugas Pencemaran Tanah Dan Air Tanah Kelompok 15 23