Gunung Sinabung Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Kandungan Logam Berat Pada

9 akansangat berbahaya bagi pernapasan, mata, pencemaran air tanah dan pengrusakan tumbuh-tumbuhan. d. Lava Lava merupakan magma yang mencapai permukaan bersifat liquid dan bersuhu tinggi, antara 700-1200 o C. Umumnya, lava mengalir mengikuti lereng dan membakar apa saja yang dilaluinya dan wujudnya akan menjadi batu apabila sudah dingin. e. Gas Beracun Gas beracun muncul tidak selalu didahului oleh letusan gunung api sebab gas ini dapat keluar melalui rongga-rongga yang terdapat didaerah gunung api. Gas utama yang biasanya muncul adalah CO 2 , H 2 S, HCl, SO 2 dan CO.

2.2 Gunung Sinabung

Gunung Sinabung merupakan salah satu gunung di dataran tinggi Kabupaten Karo, Sumatera Utara, Indonesia. Koordinat puncak Gunung Sinabung adalah 03 o 10’ LU dan 98 o 23’ BT dengan puncak tertinggi gunung ini adalah 2.460 meter dari permukaan laut yang menjadi puncak tertinggi di Sumatera Utara. Aktivitas Gunung Sinabung terjadi pada tanggal 27 Agustus 2010, gunung ini mengeluarkan asap dan abu vulkanis. Kemudian, tanggal 29 Agustus 2010 dini hari sekitar pukul 00.15 WIB, gunung Sinabung mengeluarkan lava. Letusan Gunung Sinabung menyemburkan debu vulkanis setinggi 3 kilometer dan gempa bumi vulkanis yang dapat terasa hingga 25 kilometer di sekitar gunung ini. Debu vulkanis ini tersembur hingga 5.000 meter di udara Barasa, dkk., 2013. Hasil dari erupsi Gunung Sinabung mengeluarkan kabut asap yang tebal berwarna hitam disertai hujan pasir dan debu vulkanik yang menutupi ribuan Universitas Sumatera Utara 10 hektar tanaman para petani yang berjarak dibawah radius enam kilometer. Debu vulkanik mengakibatkan tanaman petani yang berada di lereng gunung banyak yang mati dan rusak. Selain itu, lahan yang terkena debu letusan Gunung Sinabung mengandung Pb dan Cu Barasa, dkk., 2013. Kadar hara yang tinggi terdapat pada debu vulkanik Gunung Sinabung, Kalium K dan Magnesium Mg, kadar hara lainnya, seperti Fosfat P dan Boron B rendah, dan kandungan logam-logam berat Pb, Cu dan Cd yang dapat bersifat toksik bagi tanaman, sangat rendah, sehingga tidak menyebabkan pencemaran bagi tanaman Anonim, 2014. Abu vulkanik Gunung Sinabung mengandung logam Pb sebesar 4,0420 ± 0,1040 mgkg dan Cd sebesar 0,5140 ±0,0220 mgkg Milala, 2011.

2.3 Pakchoi

Pakchoi Brassica rapa L. merupakan salah satu sayuran yang terdapat di dataran tinggi Kabupaten Karo.Pakchoi adalah tanaman jenis sayur-sayuran yangtermasuk keluarga Brassicaceae. Tumbuhan pakchoi berasal dari China dan telah dibudidayakan setelah abad ke-5 secara luas di China Selatan dan China Pusat serta Taiwan. Sayuran ini merupakan introduksi baru di Jepang dan masih sefamili dengan Chinesse vegetable. Saat ini pakchoi dikembangkan secara luas di Filipina, Malaysia,Indonesia dan Thailand Paat, 2012. Daun tanaman pakchoi bertangkai, berbentuk agak oval, berwarna hijau tua dan mengkilap, tidak membentuk kepala, tumbuh agak tegak atau setengah mendatar, tersusun dalam spiral yang rapat, melekat pada batang yang tertekan. Tangkai daunnya berwarna putih atau hijau tua, gemuk dan berdaging, tanaman ini tingginya 15-30 cmRubatzky dan Yamaguchi, 1998. Universitas Sumatera Utara 11

2.3.1 Taksonomi Pakchoi

Menurut Pandey 1981 sistematika tumbuhan pakchoi adalah sebagai berikut: Divisi : Spermatophyta Subdivisio : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae Ordo : Brassicales Famili : Brassicaceae Genus : Brassica Spesies : Brassica rapa L.

2.3.2 Kegunaan Pakchoi

Kandungan betakaroten pada pakchoi dapat mencegah penyakit katarak. Selain mengandung betakaroten yang tinggi, pakchoi juga mengandung banyak gizi diantaranya protein, lemak nabati, karbohidrat, serat, Ca,Mg, Fe, sodium, vitamin A, dan vitamin C Perwitasari, dkk., 2012.Selain itu, kandungan nutrisi lain pada pakchoi berguna juga untuk kesehatan manusia. Kegunaan pakchoi dalam tubuh manusia antara lain untuk mendinginkan perut Rukmana, 1994.

2.4 Logam Berat

Logam berat adalah unsur-unsur metal yang memiliki bobot atom dan bobot jenis yang tinggi, yang dapat bersifat racun bagi makhluk hidup.Jenis cemaran logam berat dalam pangan adalah arsen As, kadmium Cd, merkuri Hg, timah Sn dan timbal Pb Badan Standardisasi Nasional, 2009. Akumulasi logam berat yang berlebihan pada tanah pertanian dapat berakibat tidak hanya terhadap kontaminasi lingkungan tetapi yang lebih buruk Universitas Sumatera Utara 12 adalah menyebabkan meningkatnya kadar logam berat pada hasil-hasil pertanian yang dipanen sehingga hal tersebut pada akhirnya berakibat terhadap penurunan mutu dan keamanan pangan nabati yang dihasilkan. Tanaman yang menjadi mediator penyebaran logam berat pada makhluk hidup, menyerap logam berat melalui akar dan daun stomata. Logam berat terserap ke dalam jaringan tanaman melalui akar, yang selanjutnya akan masuk ke dalam siklus rantai makanan Widaningrum, dkk., 2007. Logam berat masuk ke dalam tubuh manusia biasanya melalui mulut, yaitu makanan yang telah terkontaminasi dan juga melalui pernapasan seperti asap dari pabrik, proses industri dan buangan limbah. Kontaminasi makanan juga dapat terjadi dari tanaman pangan bidang pertanian yang diberi pupuk dan pestisida yang mengandung logam Darmono, 1995.

2.4.1 Timbal Pb

Timbal adalah logam lunak berwarna abu-abu kebiruan mengkilat serta mudah dimurnikan dari pertambangan. Timbal memiliki titik lebur rendah, mudah dibentuk, memiliki sifat kimia yang aktif, sehingga bisa digunakan untuk melapisi logam agar tidak timbul perkaratan. Timbal meleleh pada suhu 328 o C 662 o F, titik didih 1740 o C 3164 o F dan memiliki berat atom 207,20 Widowati, dkk., 2008. Pencemaran timbal berasal dari sumber alami maupun limbah hasil aktivitas manusia dengan jumlah yang terus meningkat, baik dilingkungan air, udara maupun daratWidowati, dkk., 2008. Tanaman dapat menyerap logam Pb pada saat kondisi kesuburan dan kandungan bahan organik tanah rendah. Pada keadaan ini logam berat Pb akan terlepas dari ikatan tanah dan berupa ion yang Universitas Sumatera Utara 13 bergerak bebas pada larutan tanah. Jika logam lain tidak mampu menghambat keberadaannya, maka akan terjadi serapan Pb oleh akar tanaman. Widaningrum, dkk., 2007.

2.4.1.1 Toksisitas Timbal Pb

Meskipun jumlah Pb yang diserap oleh tubuh hanya sedikit, logam ini ternyata menjadi sangat berbahaya.Hal ini disebabkan karena Pb adalah logam toksik yang bersifat kumulatif dan bentuk senyawanya dapat memberikan efek racun terhadap fungsi organ yang terdapat dalam tubuh Darmono, 1995. Toksisitas timbal bersifat kronis dan akut. Paparan timbal secara kronis bisa mengakibatkan kelelahan, kelesuan, gangguan iritabilitas, gangguan gastrointestinal,kehilangan libido, infertilitas pada laki-laki, gangguan menstruasi serta aborsi spontan pada wanita, depresi, sakit kepala, sulit berkonsentrasi, daya ingat terganggu dan sulit tidur Widowati, dkk., 2008. Toksisitas akut dapat menimbulkan gangguan gastrointestinal, seperti kram perut, kolik, dan biasanya diawali dengan sembelit, mual, muntah-muntah dan sakit perut yang hebat, gangguan neurologi berupa ensefalopati seperti sakit kepala, bingung atau pikiran kacau, sering pingsan dan koma, gangguan fungsi ginjal, oliguria dan gagal ginjal Widowati, dkk., 2008.

2.4.2 Kadmium Cd

Kadmium adalah logam berwarna putih perak, lunak, mengkilap, tidak larut dalam basa, mudah bereaksi, serta menghasilkan kadmium oksida bila dipanaskan. Kadmium memiliki nomor atom 48, berat atom 112,4 gmol, titik leleh 321 o C dan titik didih 767 o C Widowati, dkk., 2008. Universitas Sumatera Utara 14 Sumber pencemaran dan paparan kadmium berasal dari polusi udara, rokok, air sumur, makanan yang tumbuh di daerah pertanian yang tercemar kadmium, fungisida, pupuk, serta cat Widowati, dkk., 2008. Jumlah normal kadmium di tanah berada dibawah 1 ppm.Pada umumnya, tanaman menyerap hanya sedikit 1-5 larutan kadmium yang ditambhkan ke dalam tanah. Akumulasi dalam jangka waktu lama dapat meningkatkan kandungan kadmium dalam tanah dan tanaman yang sedang tumbuh Widaningrum, dkk., 2007. Kadmium diserap oleh tanaman dari tanah melalui akarnya dan didistribusikan dalam bagian tanaman. Pada umumnya, kandungan kadmium dalam biji-bijian, sayuran dan buah-buahan yang tidak terkontaminasi kadmium adalah sangat rendah Darmono, 1995.

2.4.2.1 Toksisitas Kadmium Cd

Efek akut pajanan kadmium terutama mengakibatkan iritasi lokal. Setelah termakan, manifestasi klinisnya berupa mual, muntah-muntah dan nyeri perut. Setelah penghirupan, efek yang diakibatkannya antara lain adalah edema paru- paru dan pneumonitis Nugroho, 1995. Toksisitas kronis kadmium bisa merusak sistem fisiologis tubuh, kerusakan tubulus renalis, kerusakan ginjal, gangguan sistem kardiovaskuler, gangguan sistem skeletal, menurunkan fungsi pulmo, empisema, kehilangan mineral tulang yang disebabkan oleh disfungsi nefron ginjal Widowati, dkk., 2008.

2.4.3 Tembaga Cu

Tembaga memiliki sistem kristal kubik yang secara fisik berwarna kuning dan apabila dilihat menggunakan mikroskop akan berwarna pink kecoklatan Universitas Sumatera Utara 15 sampai keabuan. Tingginya kadar tembaga dalam tanah dikarenakan tingkat keasaman tanah yang tinggi sehingga absorpsi tembaga dari tanah meningkat Widowati, dkk., 2008. Tembaga ada dalam tubuh sebanyak 50-120 mg. Sekitar 40 ada di dalam otot, 15 di dalam hati, 10 di dalam otak, 6 di dalam darah dan selebihnya di tulang, ginjal dan jaringan tubuh lain. Tembaga terdapat di dalam makanan. Sebanyak 35-70 diabsorbsi di bagian atas usus halus secara aktif dan pasif. Tembaga memegang peranan penting dalam mencegah anemia dengan cara membantu absorbsi besi, merangsang sintesis hemoglobin dan melepas simpanan besi dalam hati Almatsier, 2004.

2.4.3.1 Toksisitas Tembaga Cu

Kelebihan tembaga secara kronis menyebabkan penumpukan tembaga di dalam hati yang dapat menyebabkan nekrosis hati atau serosis hati.Konsumsi sebanyak 10-15 mg tembaga sehari dapat menimbulkan muntah-muntah dan diare, berbagai tahap pendarahan intravaskular dapat terjadi begitupun nekrosis sel-sel hati dan gagal ginjal.Konsumsi dosis tinggi dapat menyebabkan kematian Almatsier, 2004.

2.5 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Kandungan Logam Berat Pada

Tanaman Faktor-faktor yang mempengaruhi penyerapan logam berat pada tanaman adalah jenis logam dan konsentrasi logam Indrasti, dkk., 2006. Beberapa faktor yang menyebabkan kontaminasi logam berat pada lingkungan bervariasi antara lain: kondisi geologi tanah dimana tanaman dibudidayakan, kondisi air yang digunakan untuk penyiraman, adanya kontaminan logam berat tertentu yang Universitas Sumatera Utara 16 berasal dari kendaraan bermotor dan industri apabila lokasi pertanaman dekat dengan lokasi industri, bahkan bencana yang tidak terduga Widaningrum, dkk., 2007. Sumber pencemaran logam berat pada tanaman, yaitu: 1. Tanah Kandungan logam dalam tanah sangat berpengaruh terhadap kandungan logam dalam tanaman yang tumbuh diatasnya, sehingga kandungan logam yang kurang atau berlebihan dalam jaringan tanaman akan mencerminkan kandungan logam dalam tanah Darmono, 1995. 2. Air Air siraman pengairan yang tercemar logam akan diserap oleh akar tanaman bersama dengan nutrisi lainnya dan ditimbun oleh jaringan tanaman Singh, dkk., 2007. 3. Lokasi penanaman dan udara Jarak tanaman dari jalan raya dan industri memiliki peran dalam meningkatkan kandungan logam pada tanaman Mulyani, dkk., 2012. 4. Pupuk dan pestisida Pupuk dan pestisida mengandung logam berat yang termasuk bahan beracun berbahaya. Penggunaan pupuk dan pestisida yang tidak terkendali pada lahan pertanian terutama pada sayuran berdampak negatif antara lain meningkatnya resistensi hama atau penyakit tanaman, terbunuhnya musuh alami dan organisme yang berguna, serta terakumulasinya zat-zat kimia yang berbahaya dalam tanah Widaningrum, dkk., 2007. Universitas Sumatera Utara 17 5. Jenis tanaman Sebagian besar tanaman mampu menyerap logam berat, bahkan beberapa tanaman mampu menyerap logam berat diatas 100 μgml yang disebut juga tanaman hiperakumulator Raharjo, dkk., 2012. Tabel 2.1 Kandungan timbal, kadmium dan tembaga pada beberapa tanaman Tanaman Timbal mgkg Kadmium mgkg Tembaga mgkg Referensi Daun Selada 0,34 0,007 0,38 Purnamisari, 2012 Daun Bayam Merah 0,22 0,001 0,43 Daun Genjer 0,12 0,006 0,56 Batang Selada 0,15 0,003 0,17 Batang Bayam Merah 0,29 0,009 0,55 Batang Genjer 0,63 0,006 0,35 Kubis hijau Segar 0,2545 0,0299 0,9147 Stefan, 2015 Kubis hijau Rebus 0,1963 0,0248 0,7080 Kembang Kol 0,05 0,07 26,7 Linkon, dkk., 2015 Lobak 0,05 0,05 29 Sawi 0,05 0,05 11,2 Bayam Merah 0,05 0,05 40,85 Kangkung Air 6,8500 1,3004 5,5762 Sari, 2011 dan Raihanah, 2015 Kentang 0,085 0,640 0,177 Arisa, 2011

2.6 Analisis Timbal, Kadmium dan Tembaga