ecenggondok

8 2.1.1 Eceng Gondok (Eichhornia crassipes)

Menurut Heyne (dalam Pasaribu dan Sahwalita, 2007) menjelaskan bahwa eceng gondok (Eichhornia crassipes (Mart.) Solm.) merupakan tanaman gulma di wilayah perairan yang hidup terapung pada air yang dalam atau mengembangkan perakaran di dalam lumpur pada air yang dangkal. Eceng gondok berkembangbiak dengan sangat cepat, baik secara vegetatif maupun generatif. Perkembangbiakan dengan cara vegetatif dapat melipat ganda dua kali dalam waktu 7-10 hari.

Gambar 2.1 Tumbuhan Eceng Gondok (Eichhornia crassipes) di danau limboto (sumber : dokumentasi pribadi)

Divisio : Embryophytasi Phonogama Sub Divisio : Spermathopyta

Klas : Monocotyledoneae

Ordo : Ferinosae

Famili : Pontederiaccae Genus : Eichhornia

Eceng gondok dapat hidup mengapung bebas bila airnya cukup dalam tetapi berakar di dasar kolam atau rawa jika airnya dangkal, dengan ketinggian sekitar 0,4-0,8 meter, daunnya tunggal dan berbentuk oval, ujung dan pangkalnya meruncing, pangkal tangkai daun menggelembung permukaan daunnya licin dan berwarna hijau. Bunganya termasuk bunga majemuk, berbentuk bulir, kelopaknya berbentuk tabung. Bijinya berbentuk bulat dan berwarna hitam , buahnya kotak beruang tiga dan berwarrna hijau, dan akarnya merupakan akar serabut. Spesies ini merupakan tumbuhan perennial yang hidup dalam perairan terbuka. Perkembangbiakan eceng gondok terjadi secara vegetatif maupun secara generative, perkembangbiakan secara vegetatif terjadi bila tunas baru tumbuh dari ketiak daun, lalu membesar dan akhirnya menjadi tumbuhan baru. Setiap 10 tanaman eceng gondok mampu berkembangbiak menjadi 600.000 tanaman baru dalam waktu 8 bulan, hal inilah yang membuat eceng gondok dimanfaatkan guna untuk pengolahan air limbah.

Kemampuan eceng gondok yang banyak sehingga digunakan mengolah air buangan, karena aktivitas manusia ini mampu mengolah air buangan domestik dengan tingkat efisiensi yyang tinggi. Eceng gondok dapat menurunkan kadar BOD, partikel suspensi secara biokimiawi (berlangsung agak lambat) dan mampu menyerap logam-logam berat seperti Cr, Pb, Hg, Cd, Cu, Fe, Mn, Zn dengan baik, kemampuan menyerap logam persatuan berat kering eceng gondok pada umur muda dari pada umur tua.

Adapun bagian-bagian tanaman yang berperan dalam penguraian air limbah adalah sebagai berikut :

a. Akar

Bagian akar eceng gondok ditumbuhi dengan bulu-bulu akar yang berserabut, berfungsi sebagai pegangan atau jangkar tanaman. Peranan akar sebagian besar untuk menyerap zat-zat yang diperlukan tanaman dari dalam air. Pada ujung akar terdapat kantung akar yang mana di bawah sinar matahari kantung akar ini berwarna merah. Susunan akarnya dapat mengumpulkan lumpur atau partikel-partikel yang terlarut dalam air.

b. Daun

Daun tergolong dalam mikrofita yang terletak di atas permukaan air, yang di dalamnya terdapat lapisan rongga udara yang berfungsi sebagai alat pengapung tanaman. Zat hijau daun (klorofil) eceng gondok terdapat dalam sel epidermis, dipermukaan atas daun dipenuhi oleh mulut daun (stomata) dan bulu daun. Rongga udara yang terdapat dalam akar, batang, dan daun selain sebagai alat penampungan juga berfungsi sebagai tempat penyimpanan O2 dari proses

fotosintesis. Oksigen hasil dari fotosintesis ini digunakan untuk respirasi tumbuhan di malam hari dengan menghasilkan CO2 yang akan terlepas ke dalam

air.

C. Tangkai

Tangkai eceng gondok berbentuk bulat menggelembung yang di dalamnya penuh dengan udara yang berperan untuk mengapungkan tanaman di permukaan air. Lapisan terluar petiole adalah lapisan epidermis, kemudian di bagian bawahnya terdapat jaringan pengangkat (xylem dan floem). Rongga-rongga udara dibatasi oleh dinding penyekat berupa selaput tipis berwarna putih.

d. Bunga

Eceng gondok berbunga dengan warna mahkota lembayung muda, berbunga majemuk dengan jumlah 6 – 35 berbentuk karangan bunga bulir dengan putik tunggal (Pandey, 1980).

2.1.2 Manfaat Eceng Gondok

Menurut Muhtar (dalam Anonim, 2008: 1-7) menyebutkan bahwa eceng gondok banyak menimbulkan masalah pencemaran sungai dan waduk, tetapi mempunyai manfaat sebagai berikut :

a) Mempunyai sifat biologis sebagai penyaring air yang tercemar oleh berbagai bahan kimia buatan industri.

b) Sebagai bahan penutup tanah, kompos dalam kegiatan pertanian dan perkebunan.

c) Sebagai sumber gas yang antara lain berupa gas ammonium sulfat, gas hidrogen, nitrogen dan metan yang diperoleh dengan cara fermentasi. d) Bahan baku pupuk tanaman yang mengandung unsur NPK yang

merupakan tiga unsur utama yang dibutuhkan tanaman.

e) Sebagai bahan industri kertas papan buatan dan bahan karbon aktif.

2.1.3 Kerugian Eceng Gondok

Kondisi merugikan yang timbul sebagai dampak pertumbuhan eceng gondok tidak terkendali diantaranya adalah :

a) Menurunnya jumlah cahaya yang masuk kedalam perairan sehingga menyebabkan menurunnya tingkat kelarutan oksigen dalam air (DO : Dissolved Oxygens).

b) Mengganggu lalu lintas (transportasi) air, khususnya bagi masyarakat yang kehidupannya masih tergantung dari sungai seperti di pedalaman Kalimantan dan beberapa daerah lainnya.

c) Meningkatnya habitat bagi vektor penyakit pada manusia dan menurunkan nilai estetika lingkungan perairan.

2.1.4 Penyerapan Oleh Eceng Gondok

Tumbuhan ini mempunyai daya regenerasi yang cepat karena potongan potongan vegetatifnya yang terbawa akan terus berkembang menjadi eceng gondok dewasa. Eceng gondok sangat peka terhadap keadaan di dalam air yang unsur haranya kurang mencukupi, tetapi responnya terhadap kadar unsur hara yang tinggi juga besar, menyebabkan eceng gondok dapat dimanfaatkan sebagai pengendali pencemaran lingkungan.

Sel-sel akar tanaman umumnya mengandung ion dengan konsentrasi yang lebih tinggi daripada medium sekitarnya yang biasanya bermuatan negatif. Penyerapan ini melibatkan energi, sebagai konsekuensi dan keberadaanya, kation memperlihatkan adanya kemampuan masuk ke dalam sel secara pasif ke dalam gradient elektrokimia, sedangkan anion harus diangkut secara aktif kedalam sel akar tanaman sesuai dengan keadaan gradient konsentrasi melawan gradient elektrokimia.

Bagian akar, tanaman biasa melakukan perubahan pH kemudian membentuk suatu zat khelat yang disebut fitosiderofor. Zat inilah yang kemudian mengikat logam kemudian dibawa ke dalam sel akar. Agar penyerapan logam meningkat, maka tumbuhan ini membentuk molekul rediktase di membrane akar. Sedangkan model transportasi di dalam tubuh tumbuhan adalah logam yang dibawa masuk ke sel akar kemudian ke jaringan pengangkut yaitu xylem dan floem, kebagian tumbuhan lain, sedangkan lokalisasi logam pada jaringan bertujuan untuk mencegah keracunan logam terhadap sel, maka tanaman akan melakukan detoksofikasi, misalnya menimbun logam ke dalam organ tertentu seperti akar.

Terdapat dua cara penyerapan ion kedalam akar tanaman :

1. aliran masa ion dalam air bergerak cepat menuju akar gradient potensial yang disebabkan oleh transpirasi.

2. Difusi gradient konsentrasi dihasilkan oleh pengambilan ion pada permukaan akar.

3. Dalam penyerapan ion ini ada dua hal penting yang harus diperhatikan, yaitu pertama, energy metabolik yang diperlukan dalam penyerapan unsure hara sebenarnya sedikit, sehingga terjadi respirasi. Kedua, proses pengambilan bersifat selektif, tanaman mempunyai kemampuan menyeleksi penyerapan ion tertentu pada kondisi lingkungan yang luas.

Menurut Winarno (dalam Anonim 2008) menyebutkan bahwa gugus – gugus aktif dalam daun eceng gondok yang berperan dalam proses adsorpsi ion logam diduga adalah protein yang mempunyai satuan – satuan asam amino

sebagai penyusunnya. Interaksi antara Hg2+ dengan adsorben biomassa daun eceng gondok terjadi karena adanya gaya elektrostatik antara muatan negatif adsorben yang bertindak sebagai situs aktif dengan muatan positif dari ion-ion logam. Mekanisme pembentukan ikatan antara ion Hg2+ dengan situs aktif dalam biomassa daun eceng gondok terjadi pada gugus –COOH dari asam amino yang bertindak sebagai situs aktif untuk pembentukan ikatan dengan ion logam yang akhirnya membentuk ikatan stabil.

2.1.5 Logam Berat

Logam berat merupakan polutan perairan yang berbahaya, diantaranya adalah Pb, Cu, Hg dan Cd. Berbagai kasus pencemaran oleh Pb, Cd, Hg dan Cu telah banyak dilaporkan, karena ion logam berat tersebut dapat menyebabkan keracunan pada manusia . kerusakan hebat pada ginjal, hati, otak dan syaraf pusat serta menghambat sintesis Hb.

Terdapat 80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi ini yang telah teridentifikasi sebagai jenis logam berat. Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis. Pertama, logam berat esensial, dimana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya, sedangkan jenis kedua adalah logam berat non esensial atau beracun, dimana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain. Logam berat ini dapat menimbulkan efek terhadap kesehatan manusia tergantung pada bagian mana logam berat tersebut

terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolism tubuh terputus. Lebih jauh lagi logam berat ini akan bertindak sebagai penyebab alergi mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya yaitu melalui kulit, pernafasan dan pencernaan.

Logam berat jika sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap tinggal didalamnya hingga nantinya dibuang melalui proses akresi. Hal serupa juga terjadi apabila lingkungan terutama di perairan telah terkontaminasi (tercemar) logam berat maka proses pembersihannya akan sulit sekali dilakukan. Kontaminasi logam berat ini dapat berasal dari factor alam seperti kegiatan gunung berapi dan kebakaran peleburan, kegiatan pertanian, proses industri, peternakan dan kehutanan, serta limbah buangan termasuk sampah rumah tangga (Anonim, 2008: 8-9).

Menurut Palar bahwa Logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam-logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk ke dalam tubuh organisme hidup. Berbeda dengan logam biasa, logam berat biasanya menimbulkan efek-efek khusus pada makhluk hidup. Dapat dikatakan bahwa semua logam berat dapat menjadi bahan racun yang akan meracuni tubuh makhluk hidup ( 2008: 23-24).

Di antara beberapa jenis logam yang telah ditemukan ternyata hanya beberapa logam yang sangat berbahaya dalam jumlah kecil yang dapat menyebabkan keracunan fatal. (Darmono, 2010: 130).

Menurut Gossel dan Bricker (dalam Darmono, 2010: 130) menjelaskan bahwa ada 5 logam yang berbahaya pada manusia yaitu: arsen (As), kadmium (Cd), timbal (Pb), merkuri (Hg), dan besi (Fe). Selain itu, ada tiga logam yang kurang beracun, yaitu tembaga (Cu), selenium (Se), dan seng (Zn).

2.1.6 Pencemaran Logam Berat

Menurut Budysupriadi bahwa Pencemaran air terjadi apabila substansi kondisi (termasuk panas) menurunkan kualitas badan air sehingga air tidak dapat memenuhi kualitas standar atau tidak dapat digunakan untuk tujuan tertentu. Pencemaran logam berat yang ada di lingkungan tanah, air dan udara dengan suatu mekanisme masuk kedalam makhluk hidup. Logam berat yang masuk kedalam tubuh manusia akan melakukan interaksi antara lain dengan enzim, protein, DNA, serta metabolit lainnya. Adanya logam berat dalam tubuh jelas akan berpengaruh terhadap tubuh. Bila jumlahnya berlebih, maka akan berbahaya bagi tubuh. Pencemaran logam berat ke lingkungan dapat melalui tiga cara, yaitu: 1. Air

Pencemaran air terjadi pada sumber-sumber air danau, sungai, laut dan air tanah yang disebabkan oleh aktifitas manusia. Air dikatakan tercemar jika tidak dapat digunakan sesuai dengan fungsinya. Pencemaran ini dapat disebabkan oleh limbah industri, perumahan, pertanian, rumah tangga, industri dan penangkapan ikan dengan menggunakan racun. Polutan industri antara lain polutan organik (limbah cair), polutan anorganik (padatan, logam berat), sisa bahan bakar dan tumpahan minyak tanah merupakan sumber pencemaran air terutama air tanah.

Polutan dalam air mencakup unsur-unsur kimia, pathogen dan perubahan sifat fisika dan kimia dari air. Banyak unsur kimia merupakan racun yang mencemari air.

Pencemaran air merupakan masalah regional maupun lingkungan global dan sangat berhubungan dengan pencemaran udara serta penggunaan lahan tanah atau daratan. Pencemaran air terdiri dari bermacam-macam jenis, dan pengaruhnya terhadap lingkungan dan makhluk hidup. Salah satu penyebab pencemaran air adalah keberadaan bahan kimia inorganik seperti Pb, Cd dan Hg. Keberadaan bahan toksik logam seperti Pb, Cd, Hg dalam kadar yang tinggi menyebabkan air tidak enak untuk dikonsumsi.

2. Tanah

Pencemaran ini banyak diakibatkan oleh sampah, baik yang organic maupuan nonorganik. Zat-zat limbah yang meresap ke tanah tidak dapat hilang dalam jangka waktu yang lama. Zat-zat limbah yang masuk ke tanah di serap oleh tanaman dan tetap menetap di dalam tubuh tumbuhan itu, karena tumbuhan tidak dapat menguraikannya. Limbah industri yang mengotori tanah biasanya adalah pupuk yang berlebihan dan penggunaan herbisida serta pestisida.

Tanah merupakan bagian dari siklus logam berat. Pembuangan limbah ke tanah apabila melebihi kemampuan tanah dalam mencerna limbah akan mengakibatkan pencemaran tanah. Jenis limbah yang potensial merusak lingkungan hidup adalah limbah yang termasuk dalam Bahan Beracun Berbahaya (B3) yang di dalamnya terdapat logam-logam berat (2006: 4).

Menurut Arnold (dalam budysupriyadi, 2006: 6) bahwa logam berat adalah unsur logam yang mempunyai massa jenis lebih besar dari 5 g/cm3, antara lain Cd, Hg, Pb, Zn, dan Ni. Logam berat Cd, Hg, dan Pb dinamakan sebagai logam non esensial dan pada tingka tertentu menjadi logam beracun bagi makhluk hidup. Kandungan logam berat didalam tanah secara alamiah sangat rendah, kecuali tanah tersebut sudah tercemar. Kandungan logam berat dalam tanah sangat berpengaruh terhadap kandungan logam pada tanaman yang tumbuh diatasnya, kecuali terjadi interaksi diantara logam itu sehingga terjadi hambatan penyerapan logam tersebut oleh tanaman. Akumulasi logam dalam tanaman tidak hanya tergantung pada kandungan logam dalam tanah, tetapi juga tergantung pada unsur kimia tanah, jenis logam, pH tanah, dan spesies tanaman.

3. Udara

Pencemaran udara disebabkan oleh asap buangan seperti CO2, SO, SO2, CFC, CO dan asap rokok. Sumber pencemar dapat berasal dari pabrik, mesin-mesin yang menggunakan bahan bakar fosil dan akibat pembakaran kayu. Berdasarkan Surat Keputusan Gubernur No. 8 tahun 2001 tentang Baku Mutu Udara Ambien di Propinsi Jawa Tengah diantaranya kandungan zat yang disebutkan dalam lampiran surat keputusan tersebut yaitu parameter Pb (timbal) dengan waktu pengukuran 24 jam pada udara ambient adalah sebesar 2 μg/Nm3.7 Sumber pencemaran logam berat di udara karena proses penggunaan logam tersebut pada suhu yang tinggi. Dalam proses tersebut logam berat seperti As, Hg, Cd dan pb dikeluarkan ke udara. Logam berat tersebut sangat berbahaya terhadap

kehidupan makhluk hidup. Butiran asap yang mengandung logam tersebut merupakan partikel dengan diameter 0,1-1 mikro-meter.

2.1.7 Pencemaran Logam Berat dalam Perairan

Menurut Connel dan Miller (dalam Setyawati, 2007: 47-48) bahwa Pencemaran logam berat dalam perairan banyak bersumber dari pertambangan, peleburan logam, dan jenis industri lainnya. Logam berat biasanya ditemukan

sangat sedikit sekali dalam air secara alamiah yaitu kurang dari 1 μg/l. Untuk

menentukan kualitas air terhadap konsentrasi logam dalam terlarut didalamnya. Konsentrasi logam toksik seperti Cd, Pb, Hg dan As dalam perairan secara alamiah sangat kecil sekali.

Adanya logam berat di perairan, berbahaya baik secara langsung terhadap kehidupan organisme, maupun efeknya secara tidak langsung terhadap kesehatan manusia. Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari 5 gr/cm3, terletak di sudut kanan bawah sistem periodik, mempunyai afinitas yang tinggi terhadap unsur S dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92 dari perioda 4 sampai 7. Sebagian logam berat seperti timbal (Pb), kadmium (Cd), dan merkuri (Hg) merupakan zat pencemar yang berbahaya. Afinitas yang tinggi terhadap unsur S menyebabkan logam ini menyerang ikatan belerang dalam enzim, sehingga enzim bersangkutan menjadi tak aktif.

Banyak logam berat baik yang bersifat toksik maupun esensial terlarut dalam air dan mencemari air tawar maupun air laut. Sumber pencemaran ini banyak berasal dari pertambangan, peleburan logam, dan jenis industri lainnya,

dan dapat juga berasal dari lahan pertanian yang menggunakan pupuk atau anthima yang mengandung logam.

Di dalam air biasanya logam berikatan dalam senyawa kimia atau dalam bentuk logam ion, bergantung pada kompartemen tempat logam tersebut berada. Tingkat kandungan logam pada setiap kompartemen sangat bervariasi, bergantung pada lokasi, jenis kompartemen dan tingkat pencemarannya. Telah banyak dilaporkan mengenai konsentrasi logam dalam air dan biota yang hidup di dalamnya. Biasanya tingkat konsentrasi logam berat dalam air dibedakan menurut tingkat pencemarannya, yaitu polusi berat, polusi sedang, dan nonpolusi. Suatu perairan dengan tingkat polusi berat biasanya memiliki kandungan logam berat dalam air, dan organisme yang hidup di dalamnya cukup tinggi. Pada tingkat polusi sedang, kandungan logam berat air dan biota yang hidup di dalamnya berada dalam batas marginal. Sedangkan pada tingkat nonpolusi, kandungan logam berat dalam air dan organisme yang hidup di dalamnya sangat rendah, bahkan tidak terdeteksi.

kegiatan manusia merupakan suatu sumber utama pemasukan logam ke dalam lingkungan perairan. Masuknya logam berasal dari buangan langsung berbagai jenis limbah yang beracun. Wittmann (1979) mengemukakan tentang masuknya logam ke lingkungan perairan sebagai berikut :

1. Kegiatan Pertambangan

Pembongkaran permukaan batuan baru dan sejumlah besar sisa-sisa batu atau tanah untuk mempercepat kondisi pelapukan. Kegiatan proses pengambilan

biji, peleburan dan penyulingan minyak dapat menyebabkan hamburan dan penimbunan sejumlah besar logam berat seperti Pb.

2. Limbah Rumah Tangga

Logam berat yang diakibatkan oleh limbah rumah tangga berasal dari sampah-sampah metabolik, korosi pipa-pipa air (Cu, Pb, Zn dan Cd) dan produk-produk consumer (misalnya, formula detergen yang mengandung Fe, Mn, Cr, Ni, Co, Zn, Cr, B dan As).

3. Limbah dan Buangan Industri

Beberapa logam runutan dibuang ke dalam lingkungan perairan melalui cairan limbah industri demikian juga dengan penimbunan dan pencucian lumpur industri. Kepekatan logam dalam air limbah industry seringkali dalam ranah milligram per liter.

4. Aliran Pertanian

Polutan dari pertanian/perkebunan dapat berupa : a. Zat kimia

Misalnya : berasal dari penggunaan pupuk, pestisida. b. Mikrobiologi

Misalnya : virus, bakteri, parasit yang berasal dari kotoran ternak dan cacing tambang di lokasi perkebunan.

c. Zat Radioaktif

Berasal dari penggunaan zat radioaktif yang dipakai dalam proses pematangan buah, mendapatkan bibit unggul, dan mempercepat pertumbuhan tanaman.

2.1.8 Merkuri

Logam merkuri atau air raksa, mempunyai nama kimia hydragyrum yang berarti percak air. Logam merkuri dilambangkan dengan Hg. Pada table periodika unsure-unsur kimia menempati urutan (NA) 80 dan mempunyai bobot atom (BA 200, 59). Merkuri telah dikenal manusia sejak manusia mengenal peradaban. Logam ini dihasilkan dari bijih sinabar, HgS, yang mengandung unsure merkuri antara 0,1%-4%.

HgS + O2 Hg + SO2

Merkuri yang telah dilepaskan kemudian dikondensasi, sehingga diperoleh logam cair murni. Logam cair inilah yang kemudian digunakan oleh manusia untuk bermacam – macam keperluan (Palar, 2008: 94)

Merkuri (Hg) adalah logam berat berbentuk cair, berwarna putih perak, serta mudah menguap pada suhu ruangan. Hg akan memadat pada tekanan 7.640 Atm. Merkuri (Hg) dapat larut dalam asam sulfat atau asam nitrit, tetapi tahan terhadap basa. Hg memiliki nomor atom 80, berat atom 200,59 g/mol, titik lebur -38,9 C, dan titik didih 356,6 C (Widowati dkk, 2008: 127).

Merkuri masuk ke lingkungan melalui banyak sumber. Bahkan bila zat ini tidak masuk secara langsung ke ekosistem perairan, zat ini bias masuk melalui air hujan dari atmosfer atau pencucian tanah. Merkuri terdapat sebagai komponen renik dari banyak mineral, dengan bantuan kontinental yang rata-rata mengandung sekitar 80 ppb, atau lebih kecil lagi. (M.S Saeni, 1989: 104).

Secara umum logam merkuri memiliki sifat – sifat sebagai berikut :

1. Berwujud cair pada suhu kamar (25 C) dengan titik beku paling rendah sekitar -39 C.

2. Masih berwujud cair pada suhu 396 C. pada temperature 396 C ini telah terjadi pemuaian secara menyeluruh.

3. Merupakan logam yang paling mudah menguap jika dibandingkan dengan logam – logam yang lain.

4. Tahanan listrik yang dimiliki sangat rendah, sehingga menempatkan merkuri sebagai logam yang sangat baik untuk menghantarkan daya listrik.

5. Dapat melarutkan bermacam – macam logam untuk membentuk alloy yang disebut juga dengan amalgam.

6. Merupakan unsure yang sangat beracun bagi semua makhluk hidup, baik itu dalam bentuk unsure tunggal (logam) ataupun dalam bentuk persenyawaan (Palar, 2008:96).

2.1.9Toksisitas Merkuri

Penggunaan merkuri di dalam industri sering menyebabkan pencemaran lingkungan, baik melalui air buangan, maupun melaui sistem ventilasi udara. Merkuri yang dibuang ke sungai, pantai atau badan air disekitar industri tersebut akan mengkontaminasi (bioakumulasi) ikan-ikan dan makhluk air lainnya termasuk ganggang dan tanaman air. Ikan-ikan dan hewan tersebut kemudian dikonsumsi oleh manusia sehingga di dalam jaringan tubuh manusia terpapar merkuri secara terus menerus. Merkuri di bidang pertanian dapat mencemari

tanah-tanah pertanian yang dapat berakibat terhadap hasil-hasil pertanian, terutama sayur-sayuran.

Kadar merkuri yang tinggi pada perairan umumnya diakibatkan oleh buangan industri (industrial wastes) dan efek samping dari penggunaan senyawa-senyawa merkuri di bidang pertanian. Merkuri dapat berada dalam bentuk metal, senyawa senyawa anorganik dan senyawa organik. Terdapatnya merkuri di perairan dapat disebabkan oleh dua hal, yaitu pertama oleh kegiatan perindustrian seperti pabrik cat, kertas, peralatan listrik, klorin dan koustik soda, kedua oleh alam itu sendiri melalui proses pelapukan batuan dan meletusnya gunung berapi. Namun, pencemaran merkuri yang disebabkan kegiatan alam pengaruhnya terhadap biologi maupun ekologi tidak signifikan.

Pencemaran perairan oleh merkuri akibat kegiatan alam mempunyai kisaran antara 0,00001 sampai 0,0028 ppm, kecuali pada beberapa tempat seperti sungai sungai di Itali dimana terdapat sumber endapan logam merkuri alamiah, kadarnya dapat mencapai 136 pph. (Budiono dalam khalifah, 2007: 27-28).

Menurut Lubis bahwa Merkuri masuk ke dalam tubuh manusia terutama melalui paru-paru dalam bentuk uap atau debu. Jalan utama absorbsi adalah melalui saluran pernafasan sekitar 80 % diabsorbsi dan retensi. Kemungkinan kurang dari 0,01 % diabsorbsi melalui saluran pencernaan. Garam merkuri (Hg2+) larut dan diabsorbsi melalui inhalasi dan dalam jumlah terbatas secara ingesti. Golongan alkil merkuri diabsorbsi melalui semua jalan yaitu inhalasi, ingesti atau kontak kulit. Golongan anorganik dan aril merkuri di distribusi pada banyak jaringan tubuh terutama pada otak dan ginjal. Merkuri terikat pada sulfhidril dan

dapat mempengaruhi sejumlah sistem enzim sel dan produksi metalotionein (protein berat molekul rendah kaya sulfhidril) meningkat setelah terpapar merkuri dan dapat mempengaruhi efek perlindungan terhadap ginjal. Alkil merkuri memiliki ikatan kuat dengan karbon-merkuri dan akumulasi pada sistem saraf pusat. Pada aliran darah, absorbsi terbesar alkil merkuri ditemukan dalam sel darah merah.

Merkuri anorganik dan organik, keduanya dapat melewati aliran darah otak dan plasenta, disekresi dalam air susu. Seluruh merkuri dieliminasi secara perlahan dalam urin, air liur dan keringat. Waktu paruh pada manusia yaitu 60 hari untuk merkuri anorganik dan 70 hari pada alkil merkuri. Merkuri juga berikatan dengan kelompok tiol dan dapat diukur pada rambut dan kuku. Ekskresi merkuri dapat berlanjut untuk beberapa bulan sesudah paparan merkuri berhenti. (dalam khalifah, 2007: 28-29).

2.2Kerangka Berpikir 2.2.1 Kerangka Teori

Gambar 2.2 Kerangka Teori Pencemaran

Lingkungan

Air Udara

Tanah

Pencemaran Industri Pertambangan Emas

Limbah Logam Berat Merkuri (Hg) Eceng Gondok

(Eichhornia crassipes)

Lama Waktu Kontak

Kadar Merkuri (Hg)Menurun

Kadar Merkuri (Hg) Tetap

2.2.2Kerangka Konsep

Keterangan :

: Variabel Bebas

: Variabel Terikat

Gambar 2.3 Kerangka Konsep

2.3 Hipotesis

Hipotesis dalam penelitian ini “apakah ada pengaruh lama waktu kontak eceng gondok (Eichhornia crassipes) terhadap penyerapan logam berat merkuri (Hg)”.

Eceng Gondok

(Eichhornia Crassipes)

Limbah Logam Berat (Merkuri )

2.1.8 Merkuri

Logam merkuri atau air raksa, mempunyai nama kimia hydragyrum yang berarti percak air. Logam merkuri dilambangkan dengan Hg. Pada table periodika unsure-unsur kimia menempati urutan (NA) 80 dan mempunyai bobot atom (BA 200, 59). Merkuri telah dikenal manusia sejak manusia mengenal peradaban. Logam ini dihasilkan dari bijih sinabar, HgS, yang mengandung unsure merkuri antara 0,1%-4%.

HgS + O2 Hg + SO2

Merkuri yang telah dilepaskan kemudian dikondensasi, sehingga diperoleh logam cair murni. Logam cair inilah yang kemudian digunakan oleh manusia untuk bermacam – macam keperluan (Palar, 2008: 94)

Merkuri (Hg) adalah logam berat berbentuk cair, berwarna putih perak, serta mudah menguap pada suhu ruangan. Hg akan memadat pada tekanan 7.640 Atm. Merkuri (Hg) dapat larut dalam asam sulfat atau asam nitrit, tetapi tahan terhadap basa. Hg memiliki nomor atom 80, berat atom 200,59 g/mol, titik lebur -38,9 C, dan titik didih 356,6 C (Widowati dkk, 2008: 127).

Merkuri masuk ke lingkungan melalui banyak sumber. Bahkan bila zat ini tidak masuk secara langsung ke ekosistem perairan, zat ini bias masuk melalui air hujan dari atmosfer atau pencucian tanah. Merkuri terdapat sebagai komponen renik dari banyak mineral, dengan bantuan kontinental yang rata-rata mengandung sekitar 80 ppb, atau lebih kecil lagi. (M.S Saeni, 1989: 104).

Secara umum logam merkuri memiliki sifat – sifat sebagai berikut :

1. Berwujud cair pada suhu kamar (25 C) dengan titik beku paling rendah sekitar -39 C.

2. Masih berwujud cair pada suhu 396 C. pada temperature 396 C ini telah terjadi pemuaian secara menyeluruh.

3. Merupakan logam yang paling mudah menguap jika dibandingkan dengan logam – logam yang lain.

4. Tahanan listrik yang dimiliki sangat rendah, sehingga menempatkan merkuri sebagai logam yang sangat baik untuk menghantarkan daya listrik.

5. Dapat melarutkan bermacam – macam logam untuk membentuk alloy yang disebut juga dengan amalgam.

6. Merupakan unsure yang sangat beracun bagi semua makhluk hidup, baik itu dalam bentuk unsure tunggal (logam) ataupun dalam bentuk persenyawaan (Palar, 2008:96).

2.1.9Toksisitas Merkuri

Penggunaan merkuri di dalam industri sering menyebabkan pencemaran lingkungan, baik melalui air buangan, maupun melaui sistem ventilasi udara. Merkuri yang dibuang ke sungai, pantai atau badan air disekitar industri tersebut akan mengkontaminasi (bioakumulasi) ikan-ikan dan makhluk air lainnya termasuk ganggang dan tanaman air. Ikan-ikan dan hewan tersebut kemudian dikonsumsi oleh manusia sehingga di dalam jaringan tubuh manusia terpapar merkuri secara terus menerus. Merkuri di bidang pertanian dapat mencemari

tanah-tanah pertanian yang dapat berakibat terhadap hasil-hasil pertanian, terutama sayur-sayuran.

Kadar merkuri yang tinggi pada perairan umumnya diakibatkan oleh buangan industri (industrial wastes) dan efek samping dari penggunaan senyawa-senyawa merkuri di bidang pertanian. Merkuri dapat berada dalam bentuk metal, senyawa senyawa anorganik dan senyawa organik. Terdapatnya merkuri di perairan dapat disebabkan oleh dua hal, yaitu pertama oleh kegiatan perindustrian seperti pabrik cat, kertas, peralatan listrik, klorin dan koustik soda, kedua oleh alam itu sendiri melalui proses pelapukan batuan dan meletusnya gunung berapi. Namun, pencemaran merkuri yang disebabkan kegiatan alam pengaruhnya terhadap biologi maupun ekologi tidak signifikan.

Pencemaran perairan oleh merkuri akibat kegiatan alam mempunyai kisaran antara 0,00001 sampai 0,0028 ppm, kecuali pada beberapa tempat seperti sungai sungai di Itali dimana terdapat sumber endapan logam merkuri alamiah, kadarnya dapat mencapai 136 pph. (Budiono dalam khalifah, 2007: 27-28).

Menurut Lubis bahwa Merkuri masuk ke dalam tubuh manusia terutama melalui paru-paru dalam bentuk uap atau debu. Jalan utama absorbsi adalah melalui saluran pernafasan sekitar 80 % diabsorbsi dan retensi. Kemungkinan kurang dari 0,01 % diabsorbsi melalui saluran pencernaan. Garam merkuri (Hg2+) larut dan diabsorbsi melalui inhalasi dan dalam jumlah terbatas secara ingesti. Golongan alkil merkuri diabsorbsi melalui semua jalan yaitu inhalasi, ingesti atau kontak kulit. Golongan anorganik dan aril merkuri di distribusi pada banyak jaringan tubuh terutama pada otak dan ginjal. Merkuri terikat pada sulfhidril dan

dapat mempengaruhi sejumlah sistem enzim sel dan produksi metalotionein (protein berat molekul rendah kaya sulfhidril) meningkat setelah terpapar merkuri dan dapat mempengaruhi efek perlindungan terhadap ginjal. Alkil merkuri memiliki ikatan kuat dengan karbon-merkuri dan akumulasi pada sistem saraf pusat. Pada aliran darah, absorbsi terbesar alkil merkuri ditemukan dalam sel darah merah.

Merkuri anorganik dan organik, keduanya dapat melewati aliran darah otak dan plasenta, disekresi dalam air susu. Seluruh merkuri dieliminasi secara perlahan dalam urin, air liur dan keringat. Waktu paruh pada manusia yaitu 60 hari untuk merkuri anorganik dan 70 hari pada alkil merkuri. Merkuri juga berikatan dengan kelompok tiol dan dapat diukur pada rambut dan kuku. Ekskresi merkuri dapat berlanjut untuk beberapa bulan sesudah paparan merkuri berhenti. (dalam khalifah, 2007: 28-29).

2.2Kerangka Berpikir 2.2.1 Kerangka Teori

Gambar 2.2 Kerangka Teori Pencemaran

Lingkungan

Air Udara

Tanah

Pencemaran Industri Pertambangan Emas

Limbah Logam Berat Merkuri (Hg) Eceng Gondok

(Eichhornia crassipes)

Lama Waktu Kontak

Kadar Merkuri (Hg)Menurun

Kadar Merkuri (Hg) Tetap

2.2.2Kerangka Konsep

Keterangan :

: Variabel Bebas

: Variabel Terikat

Gambar 2.3 Kerangka Konsep

2.3 Hipotesis

Hipotesis dalam penelitian ini “apakah ada pengaruh lama waktu kontak eceng gondok (Eichhornia crassipes) terhadap penyerapan logam berat merkuri (Hg)”.

Eceng Gondok

(Eichhornia Crassipes)

Limbah Logam Berat (Merkuri )