DAMPAK PENCEMARAN TANAH TERHADAP METABOLISME TANAMAN

Moch Angga Gufron Z
XIb / 23 
 

 DAMPAK PENCEMARAN TANAH TERHADAP METABOLISME TANAMAN

Pencemaran tanah adalah keadaan di mana bahan kimia buatan manusia masuk dan merubah 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, zat kimia, atau limbah. air limbah dari tempat penimbunan sampah serta limbah industri yang langsung dibuang ke tanah secara tidak memenuhi syarat.

Jika suatu zat berbahaya 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. 

Perubahan Fungsi Lahan Dan Pencemaran Tanah

Pergeseran fungsi lahan akibat industrialisasi, dengan merubah fungsi lahan pertanian telah menyebabkan luas daerah resapan air dibanyak daerah di Indonesia. Disamping merubah fungsi lahan kegiatan industri ini juga telah berdampak pada terjadinya pencemaran tanah dan badan air. Akibat pencemaran ini antara lain juga dapat menurunkan kualitas dan kuantitas hasil/produk pertanian, terganggunya kenyamanan dan kesehatan manusia atau makhluk hidup lain.

Kegaiatan lain yang berdampak pada ikutan kerusakan dan pencemaran tanah, sedimentasi, erosi serta kekeringan, adalah kegiatan pertambangan. Kerusakan akibat kegiatan pertambangan adalah berubah atau hilangnya bentuk permukaan bumi (landscape), terutama pertambangan yang dilakukan secara terbuka (opened mining) meninggalkan lubang-lubang besar di permukaan bumi. Untuk memperoleh bijih tambang, permukaan tanah dikupas dan digali dengan menggunakan alat-alat berat. Para pengelola pertambangan meninggalkan areal bekas tambang begitu saja tanpa melakukan upaya rehabilitasi atau reklamasi.
Terjadinya Pencemaran Tanah
Tanah dikatagorikan subur apabila tanah mengandung cukup nutrisi bagi tanaman maupun mikro organisme, dan dari segi fisika, kimia, dan biologi memenuhi untuk pertumbuhan. Tanah dapat rusak karena terjadinya pencemaran tanah.

Pencemaran tanah merupakan keadaan di mana materi fisik, kimia, maupun biologis masuk dan merubah alami lingkungan tanah. Pencemaran dapat terjadi karena kegiatan rutin manusia maupun akibat keceroban, seperti kebocoran limbah cair atau bahan kimia industri atau fasilitas komersial; penggunaan pestisida; masuknya air permukaan yang tercemar dalam lapisan sub-permukaan; kecelakaan armada 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).

Apabila diklasifikasikan maka pencemaran tanah dapat terjadi karena hal-hal di bawah ini, yaitu:

·         Pencemaran langsung : Pencemaran ini misalnya terjadi karena penggunaan pupuk secara berlebihan, pemberian pestisida, dan pembuangan limbah yang tidak dapat diuraikan seperti plastik, kaleng, botol, dan lain-lainnya.

·         Pencemaran melalui air : Air yang tercemar (mengandung bahan pencemar/polutan) akan mengubah susunan kimia tanah sehingga mengganggu jasad yang hidup di dalam atau di permukaan tanah.

·         Pencemaran melalui udara : Udara yang tercemar akan menurunkan hujan yang mengandung bahan pencemar yang mengakibatkan tanah tercemar juga.

Bahan-bahan kimia termasuk pestisida dan berbagai bentuk detergen disamping bermanfaat apabila dipergunakan secara berlebihan akan menimbulkan berbagai bentuk pencemaran terhadap lingkungan termasuk tanah. Beberapa jenis polutan tersebut menyebabkan jenis pencemaran yang relatif permanen karana bersifat sulit terurai di alam.

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. 

Dampak yang Ditimbulkan Akibat Pencemaran Tanah
Berbagai dampak ditimbulkan akibat pencemaran tanah, diantaranya:
Pada kesehatan

Dampak pencemaran tanah terhadap kesehatan tergantung pada tipe polutan, jalur masuk ke dalam tubuh dan kerentanan populasi yang terkena. Kromium, berbagai macam pestisida dan herbisida merupakan bahan karsinogenik untuk semua populasi. Timbal sangat berbahaya pada anak-anak, karena dapat menyebabkan kerusakan otak, serta kerusakan ginjal pada seluruh populasi.

Paparan kronis (terus-menerus) terhadap benzena pada konsentrasi tertentu dapat meningkatkan kemungkinan terkena leukemia. Merkuri (air raksa) dan siklodiena dikenal dapat menyebabkan kerusakan ginjal, beberapa bahkan tidak dapat diobati. PCB dan siklodiena terkait pada keracunan hati. Organofosfat dan karmabat dapat menyebabkan gangguan pada saraf otot. Berbagai pelarut yang mengandung klorin merangsang perubahan pada hati dan ginjal serta penurunan sistem saraf pusat. Terdapat beberapa macam dampak kesehatan yang tampak seperti sakit kepala, pusing, letih, iritasi mata dan ruam kulit untuk paparan bahan kimia yang disebut di atas. Yang jelas, pada dosis yang besar, pencemaran tanah dapat menyebabkan Kematian.
Pada Metabolisme tanaman

Dampak pada pertanian terutama perubahan metabolisme tanaman yang pada akhirnya dapat menyebabkan penurunan hasil pertanian. Hal ini dapat menyebabkan dampak lanjutan pada konservasi tanaman di mana tanaman tidak mampu menahan lapisan tanah dari erosi. Beberapa bahan pencemar ini memiliki waktu paruh yang panjang dan pada kasus lain bahan-bahan kimia derivatif akan terbentuk dari bahan pencemar tanah utama.dan Penggunaan pupuk yang terus menerus dalam pertanian akan merusak struktur tanah, yang menyebabkan kesuburan tanah berkurang dan tidak dapat ditanami jenis tanaman tertentu karena hara tanah semakin berkurang 

Penggunaan pestisida bukan saja mematikan hama tanaman tetapi juga mikroorga-nisme yang berguna di dalam tanah. Padahal kesuburan tanah tergantung pada jumlah organisme di dalamnya. Selain itu penggunaan pestisida yang terus menerus akan mengakibatkan hama tanaman kebal terhadap pestisida tersebut. Timbulan sampah yang berasal dari limbah domestik dapat mengganggu/ mencemari karena: air sampah, bau dan estika. Timbulan sampah juga menutupi permukaan tanah sehingga tanah tidak bisa dimanfaatkan. Selain itu, timbunan sampah dapat menghasilkan gas nitrogen dan asam sulfida, adanya zat mercury, chrom dan arsen pada timbunan sampah dapat menimbulkan gangguan terhadap bio tanah, tumbuhan, merusak struktur permukaan dan tekstur tanah. Limbah lain seperti oksida logam, baik yang terlarut maupun tidak pada permukaan tanah menjadi racun.
Sampah anorganik tidak ter-biodegradasi, yang menyebabkan lapisan tanah tidak dapat ditembus oleh akar tanaman dan tidak tembus air sehingga peresapan air dan mineral yang dapat menyuburkan tanah hilang dan jumlah mikroorganisme di dalam tanahpun akan berkurang akibatnya tanaman sulit tumbuh bahkan mati karena tidak memperoleh makanan untuk berkembang.
Limbah cair rumah tangga berupa; tinja, deterjen, oli bekas, cat, jika meresap kedalam tanah akan merusak kandungan air tanah bahkan zat-zat kimia yang terkandung di dalamnya dapat membunuh mikro-organisme di dalam tanah.
Limbah padat hasil buangan industri berupa padatan, lumpur, bubur yang berasal dari proses pengolahan. Penimbunan limbah padat mengakibatkan pembusukan yang menimbulkan bau di sekitarnya karena adanya reaksi kimia yang menghasilkan gas tertentu.
Limbah yang telah mencemari lingkungan akan membawa dampak yang merugikan manusia baik secara langsung maupun tidak langsung. Dampak langsungnya apabila pecemaran tersebut secara langsung dan cepat dapat dirasakan akibatnya oleh manusia. Dampak tidak langsung, apabila pencemaran tersebut mengakibatkan lingkungan menjadi rusak sehingga daya dukung lingkungan terhadap kelangsungan hidup manusia menjadi menurun. Kondisinya dapat lebih parah lagi apabila daya dukung lingkungan sudah tidak mampu lagi menopang kebutuhan manusia, sehingga ancaman bencana lingkungan bagi kehidupan manusia tidak terhindar lagi. Sebagai contoh adalah kesuburan tanah sangat menurun sehingga mengganggu sektor pertanian yang berakibat menurunnya produksi pangan dan juga sumber air minum yang sehat sudah sulit didapatkan sehingga masyarakat kekurangan air untuk kebutuhan hidup sehari-hari (Sunu, 2001).

Agar dapat mengurangi Dampak Pencemaran Tanah, maka diperlukan Ambang Batas. Ambang Batas ialah Indicator pencemaran tanah yang dilakukan dengan pengukuran apakah konsentrasi polutan sudah sampai ambang batas (baku mutu), sehingga membahayakan bagi organisme lainnya, atau masih di bawah ambang bata

Ambang batas(baku mutu) pencemaran tanah ditentukan oleh tiga indicator yaitu:
a) Indicator fisik
Contoh indicator fisik yang menunjukan kualitas tanah, antara lain warma tanah, kedalaman lapisan atas tanah, kepadatan tanah, porositas dan tekstur tanah, dan endapan pada tanah. Berbagai polutan tanah dapat merubah sifat-sifat fisik tanah sehingga menurunkan kualitasnya.
b) Indicator kimia

Nilai pH, salinitas , kandungan senyawa kimia organic, fosfor, nitrogen, logam berat, dan radioaktif merupakan contoh indicator kimia bagi tingkat polusi tanah
.Nilai pH yang terlalu tinggi atau rendah dan salinitas serta kandungan berbagai senyawa kimia yang terlalu tinggi mengindikasikan telah terjadi polusi tanah.
c) Indicator biologi

Cacing tanah merupakan salah satu indicator biologi pada pengukuran tingkat polusi tanah . keberadaan cacing tanah dapat meningkatkan kandungan nutrisi pada tanah yang akan menyuburkan tanah. Populasi cacing tanah dipengaruhi oleh kondisi tanah habitatnya, seperti kondisi suhu, kelembapan, PH, salinitas, aerasi dan tekstur tanah. Pencemaran tanah akan menyebabkan perubahan kondisi tanah yang dapat mengakibatkan kematian pada cacing tanah.    

Pencegahan dan Penanggulangan Dampak Pencemaran Tanah

Pencegahan dan penanggulangan Dampak Pencemaran Tanah merupakan dua tindakan yang tidak dapat dipisahkan, dalam arti kedua tindakan dilakukan untuk saling mengisi, apabila tindakan pencegahan sudah tidak dapat dilakukan, maka dilakukan tindakan penanggulangan. Namun demikian pada dasarnya tindakan pencegahan lebih baik dan lebih diutamakan dilakukan sebelum tindaknya penanggulangan. 

Tindakan pencegahan dan tindakan penanggulangan terhadap terjadinya pencemaran dapat dilakukan dengan berbagai cara sesuai dengan macam bahan pencemar yang perlu ditanggulangi. Langkah-langkah pencegahan dan penanggulangan terhadap terjadinya pencemaran dapat dilakukan sebagai berikut :

1.Pencegahan 

Pada prinsipnya tindakan pencegahan adalah berusaha untuk tidak menyebabkan terjadinya pencemaran, misalnya antara lain :

 a. Membuang sampah pada tempatnya. Setiap rumah tangga dapat memisahkan sampah atau limbah atas dua bagian yakni organik yang dapat diuraikan oleh mikroorganisme (biodegradable) dan anorganik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme (nonbiodegradable) dalam dua wadah yang berbeda sebelum diangkut ketempat pembuangan akhir.

 b. Mengolah sampah organik menjadi kompos. Sistem pengomposan memiliki beberapa keuntungan, antara lain: Kompos merupakan jenis pupuk yang ekologis dan tidak merusak lingkungan, Bahan yang dipakai tersedia (tidak perlu dibeli), Masyarakat dapat membuatnya sendiri (tidak memerlukan peralatan yang mahal), dan Unsur hara dalam pupuk kompos lebih tahan lama jika dibandingkan dengan pupuk buatan.

c. Sampah organik yang mudah rusak dapat dimanfaatkan untuk makanan ternak

d. Untuk bahan-bahan yang dapat didaur ulang, hendaknya dilakukan proses daur ulang, seperti kaca, plastik, kaleng, dan sebagainya.

e. Mengurangi penggunaan bahan-bahan yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme (nonbiodegradable). Misalnya mengganti plastik sebagai bahan kemasan/pembungkus dengan bahan yang ramah lingkungan seperti dengan daun pisang atau daun jati.

f. Melakukan proses pemurnian terhadap limbah industri sebelum dibuang ke sungai atau ke tempat pembuangan.

 g. Penggunaan pupuk, pestisida sesuai dengan aturan, misalnya hindari teknik penyemprotan yang salah, misalnya menyemprot berlawanan dengan arah angin, Tidak menggunakan obat melebihi takaran, Pilihlah tempat yang cocok untuk mengubur atau membakar bekas wadah, jangan membuang di tempat sampah, atau tempat lain yang dapat terjangkau anak-anak, Jangan membuang wadah bekas ke sumber air atau selokan, Jangan membakar wadah yang bertekanan tinggi, Tidak mencuci peralatan penyemprot di sungai atau di dekat sumur, agar tidak mencemari sungai atau sumur penduduk.

2. Langkah Penanggulangan

Ada beberapa langkah penangan untuk mengurangi dampak yang ditimbulkan oleh pencemaran tanah, diantaranya adalah:

 A. Remidiasi

Remediasi adalah kegiatan untuk membersihkan permukaan tanah yang tercemar. Hal yang perlu diketahui sebelum dilakukan remidiasi adalah sebagai berikut:

• Jenis pencemar (organic atau anorganik), terdegradasi/tidak, berbahaya/tidak, 

• Berapa banyak zat pencemar yang telah mencemari tanah tersebut, 

• Perbandingan karbon (C), nitrogen (N), dan Fosfat (P), 

• Jenis tanah, 

• Kondisi tanah (basah, kering), 

• Telah berapa lama zat pencemar terendapkan di lokasi tersebut, 

• Kondisi pencemaran (sangat penting untuk dibersihkan segera/bisa ditunda).
Ada dua jenis remediasi tanah, yaitu in-situ (atau on-site) dan ex-situ (atau off-site). Pembersihan on-site adalah pembersihan di lokasi. Pembersihan ini lebih murah dan lebih mudah, terdiri dari pembersihan, venting (injeksi), dan bioremediasi.Pembersihan off-site meliputi penggalian tanah yang tercemar dan kemudian dibawa ke daerah yang aman. Setelah itu di daerah aman, tanah tersebut dibersihkan dari zat pencemar. Caranya yaitu, tanah tersebut disimpan di bak/tanki yang kedap, kemudian zat pembersih dipompakan ke bak/tangki tersebut. Selanjutnya zat pencemar dipompakan keluar dari bak yang kemudian diolah dengan instalasi pengolah air limbah. Pembersihan off-site ini jauh lebih mahal dan rumit.

 B. Bioremediasi

Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran tanah dengan menggunakan mikroorganisme (jamur, bakteri). Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida dan air). 

Proses Biomerasi
Transformasi kimia dari bahan pencemar pestisida melalui proses bioremediasi ini meliputi beberapa proses, yaitu
1) Detoksikasi, yaitu konversi dari molekul yang bersifat toksik menjadi produk yangtidak bersifat toksik.
2) Degradasi, yaitu transformasi dari substrat kompleks menjadi produk yang lebih sederhana.
3) Konjugasi, yaitu pembentukan senyawa kompleks, atau reaksi penambahan, dimana suatu organisme
dapat menghasilkan substrat yang lebih kompleks dan mengkombinasikannya dengan pestisida
dengan sel metabolis. Konjugasi atau pembentukan senyawa pengkompleks dapat dihasilkan dari organisme yang menghasilkan suatu asam amino, asam organik, methyl atau senyawa lain yang bereaksi    dengan polutan membentuk substrat lainnya. Konjugasi adalah salah satu bentuk bioremediasi dari metabolisme mikroorganisme terhadap fungisida sodium dimethyldithiocarbamate, dimana mikroorganisme mengkompleks pestisida dengan asam amino pada sel.
4) Aktivasi, yaitu konversi substrat yang nontoksik menjadi molekul toksik seperti bahan aktif awal dari pestisida. Sebagai contoh, herbisida 4- (2,4-dichlorophenoxy) butyric acid ditransformasi dan diaktivasi oleh mikroorganisme dalam tanah menghasilkan senyawa yang bersifat toksik terhadap gulma dan serangga. Proses aktivasi ini lebih menekankan pada efisiensi penggunaan pestisida, atau aktivasi residu.
5) Proses defusi, yaitu konversi molekul nontoksik berasal dari pestisida yang sedang dalam proses aktivasi secara enzimatik, menjadi produk nontoksik yang tidak lagi dalam proses enzimatik.
6) Perubahan spektrum toksisitas. Contoh bioremediasi bagi lingkungan yang tercemar minyak bumi. Yang pertama dilakukan adalah mengaktifkan bakteri alami pengurai minyak bumi yang ada di dalam tanah yang mengalami pencemaran tersebut. Bakteri ini kemudian akan  menguraikan limbah minyak bumi yang telah dikondisikan sedemikian rupa sehingga sesuai dengan kebutuhan hidup bakteri tersebut. Dalam waktu yang cukup singkat kandungan minyak akan berkurang dan akhirnya hilang, inilah yang disebut sistem bioremediasi.

 C. Fitoremediasi

Fitoremediasi adalah teknologi pembersihan, penghilangan atau pengurangan polutan berbahaya, seperti logam berat, pestisida, dan senyawa organik beracun dalam tanah atau air dengan menggunakan bantuan tanaman (hiperakumulator plant).

Tanaman hiperakumulator :

Mampu menyerap lebih dari 10.000 ppm Mn, Zn, Ni Lebih dari 1.000 ppm untuk Cu dan Se Lebih dari 100 ppm untuk Cd, Cr, Pb, dan Co.

Contoh Tanaman Hiperakumulator

• Thlaspi caerulescens menyerap Zink (Zn) dan Kadmium (Cd) • Alyssum sp., Berkheya sp., Sebertia acuminate menyerap Nikel (Ni) • Brassicacea sp. Menyerap Sulfate • Pteris vittata, Pityrogramma calomelanos menyerap Arsenik (As) • Pteris vittata, Nicotiana tabacum, Liriodendron tulipifera menyerap Mercuri (Hg) • Thlaspi caerulescens, Alyssum murale, Oryza sativa menyerap Senyawa organik (petroleum hydrocarbons, PCBs, PAHs, TCE juga TNT) • Brassica sp. Menyerap Emas (Au) • Brassica juncea. Menyerap Selenium (Se)