Eksplorasi Vegetasi Fitoremediator Dan Bakteri Rizosfer Resisten Logam Berat Pb Dan Sn Di Lahan Bekas Tambang Timah Pulau Bangka
EKSPLORASI VEGETASI FITOREMEDIATOR DAN BAKTERI
RIZOSFER RESISTEN LOGAM BERAT Pb DAN Sn DI LAHAN
BEKAS TAMBANG TIMAH PULAU BANGKA
EKA SARI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Eksplorasi Vegetasi
Fitoremediator dan Bakteri Rizosfer Resisten Logam Berat Pb dan Sn di Lahan
Bekas Tambang Timah Pulau Bangka adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan
tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015
Eka Sari
NRP A154130111
RINGKASAN
EKA SARI. Eksplorasi Vegetasi Fitoremediator dan Bakteri Rizosfer Resisten
Logam Berat Pb dan Sn di Lahan Bekas Tambang Timah Pulau Bangka.
Dibimbing oleh UNTUNG SUDADI dan GIYANTO.
Timbal (Pb) dan timah (Sn) merupakan logam berat yang paling umum
ditemukan di lahan bekas tambang timah di Pulau Bangka, dan oleh karena itu
berisiko untuk memasuki rantai makanan. Salah satu metode prospektif yang
dapat diterapkan di Indonesia untuk mempercepat penurunan toksisitas logam
berat pada tanah atau tailing bekas tambang timah adalah bioremediasi. Bioremediasi merupakan salah satu metode remediasi yang memanfaatkan organisme, baik
vegetasi maupun mikrob, untuk menurunkan toksisitas limbah termasuk logam
berat di lahan bekas tambang. Oleh karena itu, vegetasi dominan yang berpotensi
untuk dimanfaatkan sebagai fitoremediator dan bakteri rizosfer yang resisten
terhadap logam berat Pb dan Sn sangat perlu dieksplorasi dan dimanfaatkan dalam
kerangka bioremediasi dan reklamasi lahan bekas tambang timah di Indonesia.
Tujuan penelitian ini adalah menganalisis: (1) komposisi dan struktur vegetasi, (2)
kadar dan karakteristik akumulasi Pb dan Sn di dalam tanah dan jaringan vegetasi
dominan, dan (3) vegetasi potensial untuk dimanfaatkan sebagai fitoremediator Pb
dan Sn, serta (4) menghitung jumlah populasi, mengisolasi, mengkarakterisasi dan
mengidentifikasi bakteri rizosfer resisten logam berat Pb dan Sn di lahan bekas
tambang timah Pulau Bangka.
Lokasi penelitian adalah tiga tipe penggunaan lahan yang mewakili lahan
bekas tambang timah yang sudah menjadi hutan sekunder (Hutan), lahan bekas
tambang timah yang sudah direklamasi (LBTR), dan lahan bekas tambang timah
yang belum direklamasi (LBTB), masing-masing dengan tiga ulangan.
Pengamatan lapang serta pengambilan contoh tanah dan vegetasi dilakukan pada
awal akhir kemarau 2014. Contoh tanah diambil pada kedalaman 0-40 cm.
Spesimen akar dan tajuk vegetasi dikumpulkan pada tingkat semai, sapihan, tiang
dan pohon. Vegetasi dominan ditentukan berdasarkan kurva spesies area dan
analisis vegetasi dengan metode kuadrat. Spesimen vegetasi dibuatkan herbarium
kering. Kadar Pb dan Sn tersedia dalam tanah dan jaringan vegetasi dominan
diekstraksi menggunakan pengekstrak Morgan dan kadar totalnya dalam tanah
dengan TCLP (toxicity characteristic leaching procedure). Karakterisasi
akumulasi Pb dan Sn oleh vegetasi dominan didasarkan atas nilai translocation
factor (TF) dan/atau bioconcentration factor (BCF) dan bio-accumulation
coefficient (BAC) untuk selanjutnya digunakan menyeleksi jenis vegetasi yang
menunjukkan potensi fitoekstraksi atau fitostabilisasi. Nilai TF, BCF dan BAC
berturut-turut didefinisikan sebagai nisbah kadar logam di tajuk dan akar, nisbah
kadar logam di akar dan tanah, serta nisbah kadar logam di tajuk dan tanah. Sifat
fisika dan kimia tanah di semua lahan penelitian dianalisis. Hubungan dan
keterkaitan antar lahan penelitian, sifat tanah, serta komposisi dan struktur
vegetasi dominan dievaluasi berdasarkan hasil analisis cluster dan PCA-Biplots.
Kadar Pb yang digunakan dalam uji resistensi bakteri rizosfer vegetasi dominan
adalah 0, 12.5, 25, 50 dan 100 ppm, sedangkan untuk kadar Sn adalah 0, 25, 50,
200 dan 400 ppm. Isolat bakteri yang lolos uji skrining logam, uji hemolisis dan
uji hipersensitivitas dianalisis dengan metode 16S rRNA sequencing dan
dikarakterisasi fisiologi dan biokimianya untuk mengidentifikasi spesies.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Sn di tanah tidak terdeteksi. Kadar
PbTCLP tanah di LBTR dan LBTB melebihi baku mutu. Kadar tertinggi PbTCLP
tanah (50.53 ppm) terukur di LBTR. Kadar Pb dan Sn pada jaringan vegetasi
dominan tidak melebihi batas normal. Pohon Acacia auriculiformis berpotensi
untuk dimanfaatkan sebagai fitoremediator Pb dan Sn di lahan Hutan, sedangkan
rumput Eragrostis chariis sebagai fitoremediator Pb di LBTB. Kedua spesies
memiliki nilai TF >1. Total populasi bakteri rizosfer di Hutan lebih tinggi
daripada di LBTR dan LBTB. Diperoleh tiga isolat bakteri yang resisten terhadap
logam berat dengan kadar hingga 100 ppm Pb dan 400 ppm Sn, yaitu isolat yang
diberi kode 1R, 8RP dan 12 RP. Ketiga isolat bakteri tersebut juga tidak patogen
terhadap tumbuhan, hewan dan manusia Hasil analisis sekuen 16S rRNA
menunjukkan bahwa isolat 1R memiliki homologi 98.8% dan query cover 98.8%
dengan Bacillus subtilis strain 2C-62. Isolat 8RP memiliki homologi 98.8% dan
query cover 98.8% dengan Enterobacter aerogenes strain KNUC5001. Isolat
12RP memiliki homologi 99.9% dan query cover 99.9% dengan Paenibacillus sp.
TA_AM1 strain TA_AM1.
Interaksi antara vegetasi dengan potensi fitoremediator dan bakteri rizosfer
resisten Pb dan Sn yang dihasilkan dari penelitian ini perlu dikembangkan agar
dapat dimanfaatkan sebagai agen bioremediator (phytoextractor dan/atau phytostabilizator) di lahan bekas tambang timah atau lahan lain yang tercemar Pb dan
Sn. Dalam upaya meningkatkan kemampuan vegetasi Acacia auriculiformis dan
Eragrostis chariis serta bakteri Bacillus subtilis strain 2C-62, Enterobacter
aerogenes strain KNUC5001 dan Paenibacillus sp. TA_AM1 strain TA_AM1
sebagai agen bioremediator Pb dan Sn untuk reklamasi dan revegetasi lahan bekas
tambang timah perlu dilakukan penelitian lanjutan. Penelitian lanjutan yang
disarankan meliputi: uji pertumbuhan vegetasi terpilih secara ex situ dengan
perlakuan kadar Pb dan Sn hingga batas toleransi tanaman; uji efektivitas metode
fitoremediasi, seperti pemilihan soil amendments, manipulasi kelat logamsenyawa organik dan penetapan umur panen aktif; uji keefektifan isolat bakteri
terpilih dalam menurunkan ketersediaan Pb dan Sn pada medium cair; uji in situ
penanaman vegetasi dan aplikasi isolat bakteri terpilih secara terpadu pada skala
plot percobaan bioremediasi, serta uji kompabilitas ketiga spesies bakteri.
Kata kunci: Acacia auriculiformis, Bacillus subtilis, Enterobacter aerogenes,
Eragrostis chariis, Paenibacillus sp.
SUMMARY
EKA SARI. Exploration of Phytoremediator Vegetation and Rhizosphere Bacteria
Resistant to Heavy Metal Pb and Sn in Ex tin-mined Lands of Bangka Island.
Supervised by UNTUNG SUDADI and GIYANTO.
Lead (Pb) and Tin (Sn) are heavy metals most commonly found in tinmined lands in Bangka Island, and are therefore risky to entering the food chain.
One of the prospective methods that can be applied in Indonesia to accelerate
reduction of heavy metal toxicity in soil or tailing of ex tin-mined lands is
bioremediation. Bioremediation is an organism-using remediation method, either
microbes or plants, to reduce the toxicity of waste including heavy metals in exmined lands. It is therefore dominant vegetations with potential utilization as
phytoremediator and rhizosphere bacteria that resistant to Pb and Sn are urgently
required to be explored and utilized in the framework of bioremediation and
reclamation of ex tin-mined lands in Indonesia. The objectives of this research
were to analyze: (1) composition and structure of vegetation, (2) levels and
characteristics of Pb and Sn accumulation in soil and dominant vegetation tissues,
and (3) potential vegetations to be utilized as Pb and Sn phytoremediator, and (4)
to determine population number, isolate, characterize, and identify species of
rhizosphere bacteria resistant to Pb and Sn in ex tin-mined lands of Bangka Island.
Research sites were three land use types representing forested (Hutan),
reclaimed (LBTR), and unreclaimed (LBTB) ex tin-mined lands, each with three
replications. Field observation and soil and vegetation sampling was done on the
end of dry season 2014. Soil samples were taken from 0-40 cm depth. Vegetation
root and shoot specimens were sampled for seedling, sapling, pole, and tree levels.
Dominant vegetation was determined by species area curve and vegetation
analysis using Square method. Dry herbariums were made for the vegetation
specimens. Bioavailable metal concentrations in soil and dominant vegetation
tissues were extracted using Morgan extractants and their soil total-concentrations
with TCLP (toxicity characteristic leaching procedure). Accumulation characterization of Pb and Sn by the dominant vegetations was based on values of
translocation factor (TF) and/or bioconcentration factor (BCF), and bioaccumulation coefficient (BAC) for being used then to select vegetations with phytoextraction and phytostabilization potentials. The values of TF, BCF and BAC
were respectively defined as ratio of metal concentration in vegetation shoots and
roots, ratio of metal concentration in vegetation roots and in soil, and ratio of
metal concentration in vegetation shoots and in soil. Soil properties were
determined in all sites. Relation and correlation among research sites, soil
properties, and dominant vegetation composition and structure were evaluated
based on results of cluster and PCA-Biplots analyses. Concentrations of Pb used
in resistance test for the dominant vegetation rhizosphere-bacteria were 0, 12.5,
25, 50 and 100 ppm, while for Sn were 0, 25, 50, 200 and 400 ppm. Bacteria
isolates that passed metal screening, hemolysis and hypersensitivity tests were
then analyzed with 16s rRNA sequencing method and their physiology and
biochemistry were characterized as well for species identification.
The results of this research showed that soil-Sn was undetected. Total level
of soil-PbTCLP in LBTR and LBTB exceeded their quality standards. Highest level
of total soil-Pb TCLP (50.53 ppm) was measured in LBTR. Pb and Sn concentration
in vegetation tissues did not exceed their normal limits. Acacia auriculiformis tree
was found potential to be utilized as Pb and Sn phytoremediator in forested site,
while Eragrostis chariis grass as Pb phytoremediator in LBTB. Both species
possessed metal translocation factor value of >1. Total population of rhizosphere
bacteria in forested site was higher than those in LBTR and LBTB. Three isolates
of bacteria resistant to heavy metals up to concentration of 100 ppm Pb and 400
ppm Sn were isolated and encoded as 1R, 8RP, and 12RP. They were also found
not pathogenic to plant, animal and human. Results of 16S rRNA sequencing
analysis of the three bacteria revealed that isolate encoded as 1R had 98.8%
homology of 98.8% cover query with Bacillus subtilis strain 2C-62. Isolate 8RP
had 98.8% homology and 98.8% cover query with Enterobacter aerogenes strain
KNUC5001. Isolate 12 RP had 99.9% homology and 99.9% cover query with
Paenibacillus sp. TA_AM1 strain TA_AM1.
Interaction between the above described vegetations with phytoremediator
potential and the Pb and Sn resistant rhizosphere-bacteria are important to be
developed further in order to be utilized as bioremediator agents (phytoextractor
and/or phytostabilizator) in ex tin-mined lands or other lands contaminated with
Pb and Sn. In an effort to improve the capacity of vegetation Acacia auriculiformis and Eragrostis chariis and bacteria Bacillus subtilis strain 2C-62,
Enterobacter aerogenes strain KNUC5001 and Paenibacillus sp. TA_AM1 strain
TA_AM1 as bioremediator agents for reclamation and revegetation of ex tinmined lands, it is necessary to do further research. The recommended further
research are: ex situ growth test of the chosen vegetations with Pb and Sn
treatment concentration up to the plant tolerance limit; effectivity test of
phytoremediation methods, such as selection of soil amendments, metal-organic
substance chelating manipulation, and determination of the active harvesting
time; effectivity test of the chosen bacteria isolates in reducing bioavailability of
Pb and Sn in liquid media; and in situ test of planting the chosen vegetations and
applying the chosen bacteria isolates in an integrated bioremediation experimental
plot scale, and compatibility test of the three bacteria species.
Key words: Acacia auriculiformis, Bacillus subtilis, Enterobacter aerogenes,
Eragrostis chariis, Paenibacillus sp.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
EKSPLORASI VEGETASI FITOREMEDIATOR DAN BAKTERI
RIZOSFER RESISTEN LOGAM BERAT Pb DAN Sn DI LAHAN
BEKAS TAMBANG TIMAH PULAU BANGKA
EKA SARI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada Program Studi
Bioteknologi Tanah dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji pada Ujian Tesis: Dr Ir Syaiful Anwar, MSc
Judul Tesis : Eksplorasi Vegetasi Fitoremediator dan Bakteri Rizosfer Resisten
Logam Berat Pb dan Sn di Lahan Bekas Tambang Timah Pulau
Bangka.
Nama
: Eka Sari
NIM
: A154130111
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Diketahui oleh
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan
sejak Mei 2014 sampai April 2015 dengan judul “Eksplorasi Vegetasi
Fitoremediator dan Bakteri Rizosfer Resisten Logam Berat Pb dan Sn di Lahan
Bekas Tambang Timah Pulau Bangka”.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Ir Untung Sudadi, MSc dan Dr Ir
Giyanto, MSi selaku Komisi Pembimbing. Terima kasih juga penulis sampaikan
kepada PT Timah (Persero) Tbk yang telah memberikan izin dan bantuan di
lapangan, PT Timah (Persero) Tbk Kabupaten Bangka yaitu Bapak Ronanta
(Wasprod), Bapak Nirwan (Kasie Lingkungan Hidup), Deni Hefriansyah (Bagian
Reklamasi) serta Bapak Taufan (pembimbing lapangan). Di samping itu,
penghargaan penulis sampaikan kepada Prodi Bioteknologi Tanah dan
Lingkungan, Jurusan Biologi Universitas Bangka Belitung, Laboratorium Biologi
dan Laboratorium Dasar/MIPA, Universitas Bangka Belitung yang telah
memberikan izin penelitian dan peminjaman alat laboratorium, Bapak. Dr Eddy
Nurtjahya, MSc atas saran dan bantuan alat penelitian, Bidang Botani LIPI, Balai
Penelitian Tanah Bogor, Laboratorium Bioteknologi Tanah IPB, Laboratorium
Kimia dan Kesuburan Tanah IPB dan Bapak Eman Sulaiman yang telah
memberikan bahan kimia. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Feri
Erwanto, Muhammad Samsu, Nengsih, Debby Arisandi, Marsidi, Muhammad
Erlan, Othurio Mustari, Reza, Deranda, Astomo Arbi, Siswanto, Umajaya, Atika
Rukmana, Sarlinda, Winda Ika Susanti, Fuzi Suciati, Deni Pratama, Bayu
Ardianto, Ani Suryanti dan teman-teman Bioteknologi Tanah dan Lingkungan
serta mahasiswa Biologi, Universitas Bangka Belitung. Ungkapan terima kasih
disampaikan sebesar-besarnya kepada ayah, ibu, kakak beserta keluarga besar atas
dukungan doa, dana dan pengertiannya.
Bogor, Agustus 2015
Eka Sari
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
ix
1. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Struktur Tesis
1
1
2
2
3
3
2. METODOLOGI
4
3. Acacia auriculiformis dan Eragrostis chariis sebagai Fitoremediator Pb
dan Sn dari Lahan Bekas Tambang Timah di Pulau Bangka
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
9
9
10
11
19
4. Bakteri Rizosfer Resisten Pb dan Sn dari Lahan Bekas Tambang Timah
di Pulau Bangka
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
20
20
21
24
37
5. PEMBAHASAN UMUM
38
6. SIMPULAN DAN SARAN
41
DAFTAR PUSTAKA
42
LAMPIRAN
47
RIWAYAT HIDUP
60
DAFTAR TABEL
1.
Sifat fisika dan kimia tanah dan metode yang digunakan
10
2.
Karakterisasi akumulasi logam berat oleh vegetasi berdasarkan TF, BCF
dan BAC
11
Lima vegetasi dominan berdasarkan akumulasi INP semua fase
pertumbuhan vegetasi pada tiga tipe lahan penelitian
15
4.
Kadar Pb dan Sn pada tanah dan vegetasi dominan di lahan penelitian
16
5.
Nilai TF, BCF, BAC dan status akumulasi Pb dan Sn pada vegetasi
dominan di lahan penelitian
18
Rerata jumlah sel bakteri per gram tanah pada rizosfer vegetasi dominan
di lahan penelitian
25
Uji resistensi logam berat Pb dan Sn, hemolisis dan patogenitas terhadap
isolat bakteri
27
8.
Hasil analisis sekuens 16s rRNA isolat bakteri
30
9.
Karakterisasi fisiologis biokomia tiga isolat bakteri terpilih dari ketiga
lahan penelitian
34
3.
6.
7.
DAFTAR GAMBAR
1.
Tipe lahan penelitian
4
2.
Ilustrasi petak kurva spesies area
5
3.
Kurva spesies area pada tiga tipe lahan penelitian dengan luas petak
berbeda
12
4.
Grafik komposisi vegetasi pada tiga tipe lahan penelitian
13
5.
Grafik indeks vegetasi pada tiga tipe lahan penelitian
14
6.
Hasil Cluster analysis berdasarkan INP vegetasi
14
7.
Vegetasi dominan
15
8.
Kadar Pb pada akar dan tajuk vegetasi dominan di lahan penelitian
17
9.
Biplot antara komposisi struktur vegetasi dan tanah pada tiga tipe lahan
penelitian
19
10. Contoh beberapa isolat pada tiga tipe lahan
25
11. Hasil uji hemolisis terhadap isolat bakteri
28
12. Hasil uji hipersensitivitas terhadap isolat bakteri pada daun tembakau
29
13. Isolat bakteri murni 1R, 8RP, dan 12RP
29
14. Hasil amplifikasi gen 16S rRNA dengan PCR
30
15. Analisis filogeni molekuler isolat 1R dengan metode Maximum
Likelihood
31
16. Analisis filogeni molekuler isolat 8RP dengan metode Maximum
Likelihood
32
17. Analisis filogeni molekuler isolat 12RP dengan metode Maximum
Likelihood
33
18. Biplot hubungan antara sifat fisika kimia tanah dengan jumlah sel
bakteri dan jumlah jenis isolat pada tipe lahan berbeda
36
DAFTAR LAMPIRAN
1.
Lokasi penelitian di Desa Pemali, Kecamatan Pemali, Kabupaten
Bangka, Provinsi Kepulauan Bangka Belitung
48
2.
Data iklim Pangkalpinang tahun 2013 dan curah hujan Pemali
49
3.
Kurva spesies area di lahan bekas tambang timah yang sudah menjadi
hutan sekunder, sudah direklamasi, dan belum direklamasi
49
Jumlah individu, jumlah jenis dan jumlah famili pada tingkat semai,
sapihan, tiang dan pohon di hutan, lahan bekas tambang timah sudah
direklamasi dan belum direklamasi
50
5.
Hasil analisis vegetasi fase semai di hutan
51
6.
Hasil analisis vegetasi fase sapihan di hutan
52
7.
Hasil analisis vegetasi fase tiang di hutan
53
8.
Hasil analisis vegetasi fase pohon di hutan
53
9.
Hasil analisis vegetasi fase semai di lahan bekas tambang timah sudah
direklamasi
54
4.
10. Hasil analisis vegetasi fase sapihan di lahan bekas tambang timah sudah
direklamasi
55
11. Hasil analisis vegetasi fase semai di lahan bekas tambang timah belum
direklamasi
55
12. Hasil analisis tanah di hutan, LBTR, dan LBTB
56
13. Jenis isolat pada rizosfer A. auriculiformis di hutan sekunder di Desa
Pemali, Kabupaten Bangka
57
14. Jenis isolat pada rizosfer A. auriculiformis di lahan bekas tambang
timah sudah direklamasi di Desa Pemali, Kabupaten Bangka
57
15. Jenis isolat pada rizosfer E. chariss di lahan bekas tambang timah sudah
ditinggalkan 3-12 bulan dan belum direklamasi di Desa Pemali,
Kabupaten Bangka
58
16. Jenis isolat pada rizosfer A. auriculiformis di lahan bekas tambang
timah sudah ditinggalkan 3-12 bulan dan belum direklamasi di Desa
Pemali, Kabupaten Bangka
59
1
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu daerah penghasil timah terbesar di Indonesia adalah Provinsi
Kepulauan Bangka Belitung. Pulau Bangka dan Belitung termasuk ke dalam jalur
timah Asia Tenggara (Sujitno 2007). Ketersediaan bijih timah tersebar secara
merata di seluruh wilayahnya, baik di darat, sungai maupun pantai (Hermawan et
al. 2010). Sebagai operator penambangan timah terbesar di Pulau Bangka dan
Belitung, PT. Timah (Persero) Tbk melaporkan rata-rata produksi bijih dan logam
timahnya dari tahun 2006-2011 berturut-turut sebesar 44,968 ton dan 45,945 mton
Sn (PT. Timah (Persero) Tbk 2009; 2010; 2011).
Seperti halnya aktivitas penambangan lainnya, penambangan timah juga
menimbulkan dampak positif maupun negatif. Dampak positif terutama terkait
dengan penerimaan devisa negara, Pendapatan Asli Daerah (PAD), Produk
Domestik Regional Bruto (PDRB), penyediaan lapangan kerja dan kesempatan
berusaha serta pengembangan perekonomian lokal, regional maupun nasional.
Dampak negatif terutama terhadap kelestarian fungsi sumberdaya alam dan
lingkungan hidup serta kondisi sosial-budaya masyarakat setempat. Aktivitas
penambangan timah di Pulau Bangka dan Belitung juga berdampak negatif
terhadap perubahan bentang alam dan kondisi lahan pasca tambang yang tidak
mendukung pertumbuhan vegetasi (Nurtjahya 2008); hilangnya keberadaan hutan
dan terakumulasinya limbah (tailing) yang mencemari lingkungan perairan (PT.
Timah (Persero) Tbk 2009); pengendapan limbah padat dengan volume besar
pada tanah (Nouri et al. 2009); munculnya masalah air asam tambang (Alshaeby
et al. 2009); perubahan sifat fisik dan kimia tanah (Sujitno 2007) serta
terbentuknya danau atau kolam bekas galian tambang berisi air yang disebut
“kolong” (Tjhiaw & Djohan 2009).
Salah satu kontaminan utama di area tambang timah adalah logam berat,
baik di badan air (Younger 2001), tanah (Nwuche & Ugoji 2008) maupun biota
(Wilson & Pyatt 2007). Tailing menyebabkan kondisi yang tidak menguntungkan
bagi pertumbuhan vegetasi sebagai akibat dari pH tanah dan air yang rendah
(Wong et al. 1998), akumulasi logam dalam kadar beracun (Zvinowanda et al.
2009) serta rendahnya tingkat ketersediaan hara vegetasi (Wong 2003). Pb di
lahan bekas tambang timah berumur >40 tahun di lokasi eks tambang semprot
(TS) open pit Pemali, Pulau Bangka (Veriady 2007) dan Sn di lahan bekas
tambang timah Bestari Jaya, Semenanjung Malaysia (Ashraf et al. 2010) memiliki
kadar logam paling tinggi di masing-masing lokasi.
Pb dan Sn memiliki kadar yang bervariasi di Pulau Bangka. Kadar Pb tanah
di lokasi penambangan timah yang masih aktif di Tambang Besar (TB) 1.9 dan
tambang timah yang sudah ditinggalkan >10 tahun di kecamatan Merawang,
Kabupaten Bangka 20 tahun di
Kecamatan Sungailiat, Kabupaten Bangka 27.3 ppm, dan di tambang yang telah
ditinggalkan 40 tahun di Kecamatan Pemali, Kabupaten Bangka 60.1 ppm
(Veriady 2007). Kadar Sn pada tailing di daerah Merbuk/Nibung, Kabupaten
Bangka Tengah sebesar 350 ppm (Herman 2005). Kedua logam berat tersebut
bukan hara esensial bagi vegetasi sehingga jika terserap dalam kadar yang
menyebabkan fitotoksisitas dan tertransfer ke rantai makanan dapat menurunkan
2
kesehatan hewan dan manusia (Chayed 2009). Oleh karena itu, diperlukan upaya
untuk menurunkan ketersediaan kedua logam berat tersebut di lahan bekas
tambang timah di Pulau Bangka.
Salah satu metode prospektif yang dapat diterapkan di Indonesia untuk
mempercepat penurunan toksisitas logam berat pada tanah dan tailing lahan bekas
tambang adalah bioremediasi. Bioremediasi merupakan salah satu metode yang
menggunakan organisme, baik vegetasi maupun mikrob, untuk menurunkan
toksisitas limbah di lahan bekas tambang timah, khususnya logam berat.
Vegetasi dominan di lahan bekas tambang timah dihipotesiskan berpotensi
untuk dimanfaatkan sebagai akumulator logam berat. Demikian pula dengan
mikrob yang hidup di zona perakaran (rizosfer) vegetasi dominan tersebut untuk
menurunkan toksisitas logam berat. Pemanfaatan vegetasi dominan dan mikrob
rizosfer tanah bekas tambang timah tersebut dapat dijadikan salah satu solusi
dalam reklamasi dan revegetasi lahan bekas tambang timah di Pulau Bangka dan
Belitung. Salah satu mikrob yang dapat digunakan sebagai agen bioremediator di
lahan bekas tambang timah adalah bakteri.
Penelitian eksplorasi, isolasi, identifikasi dan karakterisasi bakteri rizosfer
yang resisten terhadap Pb dan Sn pada vegetasi dominan di lahan bekas tambang
timah belum banyak dilakukan di Indonesia. Penelitian mengenai hal tersebut
perlu dilakukan agar dapat dimanfaatkan hasilnya untuk pengembangan ilmu dan
aplikasi bioremediasi tanah tercemar Pb dan Sn, khususnya pada lahan bekas
tambang timah di Indonesia.
Perumusan Masalah
Penambangan timah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan karena
tailing mengandung logam berat yang berpotensi mencemari air dan tanah serta
tertransfer ke rantai makanan. Pb dan Sn merupakan logam berat yang dilaporkan
terkandung dalam kadar tertinggi pada tanah dan tailing di lahan bekas tambang
timah. Kadar Pb dan Sn diduga paling tinggi di lahan bekas tambang timah yang
belum direklamasi. Vegetasi dominan di lahan bekas tambang timah dan mikrob
rizosfer berpotensi sebagai agen fitoremediasi dan bioremediasi tanah tercemar Pb
dan Sn terkait reklamasi dan revegetasi lahan bekas tambang timah. Keberadaan
dan karakteristik vegetasi dominan dan mikrob rizosfernya tersebut dalam
memetabolisme Pb dan Sn berkaitan dengan sifat fisika-kimia tanah atau tailing
habitatnya. Berdasarkan hal tersebut, dirumuskan masalah penelitian sebagai
berikut:
1. bagaimana kadar dan karakteristik akumulasi logam berat Pb dan Sn pada
tanah dan jaringan vegetasi dominan di lahan bekas tambang timah?
2. bagaimana karakteristik bakteri rizosfer yang resisten terhadap Pb dan Sn pada
vegetasi dominan di lahan bekas tambang timah?
Tujuan Penelitian
Tujuan Umum
Tujuan umum dari penelitian ini adalah:
1. menganalisis kadar dan karakteristik akumulasi logam berat Pb dan Sn pada
tanah dan jaringan vegetasi dominan di lahan bekas tambang timah;
3
2. mengidentifikasi dan mengkarakterisasi bakteri rizosfer yang resisten terhadap
Pb dan Sn pada vegetasi dominan di lahan bekas tambang timah.
Tujuan Khusus
Untuk mencapai Tujuan Umum, secara lebih spesifik penelitian ini
bertujuan menganalisis: (1) komposisi dan struktur vegetasi, (2) kadar dan
karakteristik akumulasi Pb dan Sn di dalam tanah dan jaringan vegetasi dominan,
dan (3) vegetasi potensial untuk dimanfaatkan sebagai fitoremediator Pb dan Sn,
serta (4) menghitung jumlah populasi, mengisolasi, mengkarakterisasi dan
mengidentifikasi bakteri rizosfer resisten logam berat Pb dan Sn di lahan bekas
tambang timah Pulau Bangka.
Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan diperoleh informasi, data dan pengetahuan
baru mengenai kualitas media tumbuh vegetasi dominan di lahan bekas tambang
timah serta dapat dilakukan isolasi, identifikasi dan karakterisasi bakteri rizosfer
yang resisten terhadap Pb dan Sn, sehingga dapat dimanfaatkan dalam
pengembangan fitoremediasi dan bioremediasi untuk reklamasi lahan bekas
tambang timah.
Struktur Tesis
Tesis ini terdiri atas tujuh bab. Setelah Bab 1 Pendahuluan dan Bab 2
Metodologi, pada Bab 3 dan 4 disajikan hasil penelitian dalam bentuk paper
pertama yang akan diterbitkan dalam Jurnal Tanah dan Lingkungan volume 18
tahun 2015 berjudul “Acacia auriculiformis dan Eragrostis chariis sebagai
fitoremediator Pb dan Sn dari Lahan Bekas Tambang Timah di Pulau Bangka”
dan paper kedua berjudul “Bakteri Rizosfer Resisten Pb dan Sn dari Lahan Bekas
Tambang Timah di Pulau Bangka” yang akan diterjemahkan ke dalam Bahasa
Inggris dan diajukan untuk dipublikasikan dalam Carpathian Journal of Earth
and Environmental Sciences. Selanjutnya pada Bab 5 dan 6 dan 7 disajikan
Pembahasan Umum, Simpulan dan Saran serta Daftar Pustaka.
4
2 METODOLOGI
Waktu dan Tempat
Penelitian lapang dilaksanakan selama 12 bulan, yaitu sejak Mei 2014
hingga April 2015 di area tambang timah Desa Pemali, Kecamatan Pemali,
Kabupaten Bangka, Provinsi Kepulauan Bangka Belitung yang mewakili lahan
bekas tambang timah yang sekarang sudah menjadi hutan sekunder, lahan bekas
tambang timah yang sudah direklamasi (LBTR) dan lahan bekas tambang timah
yang sudah ditinggalkan 3-12 bulan dan belum direklamasi (LBTB) (Lampiran 1).
Setiap jenis lahan terdiri atas 3 ulangan lokasi (Gambar 1). LBTR direklamasi
pada tahun 1997, namun dibongkar lagi karena ditambang ulang dan sebagian
lokasinya dijadikan areal penimbunan tanah lapisan atas dari kegiatan tersebut
(PT Timah [Persero] Tbk 2012). Lahan tersebut direklamasi dengan penanaman
beberapa jenis vegetasi, baik vegetasi endemik maupun lokal seperti pohon
sempur, semak melastoma dan bambu halus serta vegetasi introduksi fungsional
untuk mempercepat proses reklamasi seperti legum atau kacang‐kacangan dan
vegetasi ekonomis seperti kelapa sawit, karet, lada, dan pohon hutan (PT. Timah
[Persero] Tbk. 2010). Dalam tahapan kegiatan revegetasi tersebut dilakukan
aplikasi amelioran berupa kompos atau pupuk organik padat serta pemupukan
NPK. Pengambilan sampel tanah dan spesimen vegetasi dilakukan pada akhir
musim kemarau yaitu pada September 2014. Kondisi iklim dan curah hujan di
lokasi penelitian disajikan pada Lampiran 2.
a
d
g
j
b
e
h
k
f
i
l
c
Gambar 1 Tipe lahan penelitian. a). tepi hutan 1; b). dalam hutan 1; c). tepi hutan
2; d). dalam hutan 2; e). tepi hutan 3; f). dalam hutan 3; g). LBTR 1; h).
LBTR 2; i). LBTR 3; j). LBTB 1; k). LBTB 2; l). LBTB 3
5
Metode
Survei Pendahuluan
Survei bertujuan mengetahui kondisi lingkungan penelitian. GPS digunakan
untuk menentukan koordinat lokasi penelitian. Pemilihan lokasi berdasarkan
topografi dan vegetasi (Ashraf et al. 2011) dengan memperhatikan gradien
lingkungan dan informasi masyarakat melalui wawancara.
Kurva Spesies Area dan Analisis Vegetasi
KSA merupakan langkah awal analisis vegetasi menggunakan petak contoh
(kuadrat). Ilustrasi KSA disajikan pada Gambar 2. KSA dilakukan untuk
menentukan luas petak minimum. Luas petak minimum digunakan untuk
memperoleh luasan petak contoh (sampling area) yang dianggap representatif
untuk suatu tipe vegetasi pada habitat tertentu yang dipelajari. Bentuk kuadratnya
adalah 2 x 2 m2 untuk vegetasi tingkat semai dan/atau vegetasi bawah (diameter
batang ≤ 2 cm, tinggi ≤ 1.5 cm), 5 x 5 m2 untuk tingkat sapihan (diameter 2-10
cm), 10 x 10 m2 untuk tingkat tiang (diameter 10-20 cm) dan 20 x 20 m2 untuk
tingkat pohon (diameter >20 cm).
5
3
Keterangan:
1
4
2
Petak contoh 1 = 1 m2; petak contoh 2 = petak contoh 1 + 2 = 2 m2;
petak contoh 3 = petak contoh 1 + 2 + 3 = 4 m2;
petak contoh 4 = petak contoh 1 + 2 + 3 + 4 = 8 m2;
petak contoh 5 = petak contoh 1 + 2 + 3 + 4 + 5 =16 m2, dan seterusnya.
(Setiadi & Muhadiono 2001)
Gambar 2 Ilustrasi petak kurva spesies area
6
Perhitungan dalam analisis vegetasi (Setiadi & Muhadiono 2001; Odum 1992)
meliputi:
Kerapatan mutlak jenis i atau KM (i)
Jumlah individu suatu jenis i
KM (i) = -----------------------------------------------Jumlah total luas area yang digunakan
Kerapatan relatif jenis i atau KR (i)
KR (i)
Kerapatan mutlak jenis i
= --------------------------------------------------------------------------- x 100%
Kerapatan total jenis yang terambil dalam penarikan contoh
Frekuensi mutlak jenis i atau FM (i)
Jumlah petak ditemukannya jenis (i)
FM (i) = --------------------------------------------Jumlah petak keseluruhan
Frekuensi relatif jenis i atau FR (i)
FR (i)
Jumlah frekuensi mutlak jenis (i)
= ----------------------------------------- x 100%
Jumlah frekuensi seluruh jenis
Dominansi mutlak jenis i atau DM (i)
Jumlah luas bidang dasar jenis (i)
DM (i) = -----------------------------------------Luas petak contoh
Dominasi relatif jenis i atau DR (i)
DR (i)
Jumlah dominasi jenis (i)
= -------------------------------------- x 100%
Jumlah dominasi seluruh jenis
Stadium pertumbuhan vegetasi tingkat semai dan/atau vegetasi bawah serta
vegetasi tingkat sapihan:
IN P
= D R+ F R
Stadium pertumbuhan vegetasi tingkat tiang dan pohon:
IN P
= D R+ F R+ CR
7
Indeks kimiripan dua lokasi (IS) =
2 x INP jenis sama dua lokasi
----------------------------------------INP yang dibandingkan
Indeks dominansi suatu lokasi (c) =
(INP suatu jenis/INP semua jenis)2
Indeks diversitas Shannon dan Wiener suatu lokasi (Ĥ) =
individu suatu jenis
log individu suatu jenis
-------------------------- x -------------------------------individu semua jenis
individu semua jenis
Indeks spesies richness suatu lokasi (d) =
jenis minus satu
------------------------------------log individu di suatu lokasi
Indeks evenness suatu lokasi (e) =
indeks diversitas semua jenis
--------------------------------------log jenis suatu lokasi
Analisis Data
Data dianalisis secara diskriptif, ditabulasi dan disajikan dalam bentuk tabel
atau grafik. Data juga dianalisis menggunakan analisis statistika multivariate
dengan metode cluster analysis dan principal component analysis biplots (PCA
biplot). Cluster analysis merupakan sekelompok teknik multivariate yang tujuan
utamanya adalah mengelompokkan obyek berdasarkan karakteristik yang dimiliki
(Setyaningsih 2012). PCA Biplot merupakan salah satu teknik statistika deskriptif
berupa penyajian grafik secara simultan antara obyek dan variabel dalam satu
grafik berdimensi dua (Bro & Smilde 2014). Menurut Kohler dan Luniak (2005),
informasi yang diperoleh dari biplot, meliputi:
Hubungan (korelasi) antar peubah
Peubah digambarkan sebagai garis berarah dengan biplot. Dua peubah
berkorelasi positif tinggi jika dua buah garis memiliki arah yang sama atau
membentuk sudut yang sempit. Dua peubah berkorelasi negatif tinggi jika arah
dua garis berlawanan atau membentuk sudut yang lebar (tumpul). Dua buah
8
peubah tidak berkorelasi jika dua garis membentuk atau mendekati sudut 90o
(siku-siku).
Keragaman peubah
Peubah tertentu ada yang nilainya hampir sama. Setiap obyek ada yang
sama besar dan ada juga yang sangat kecil. Melalui informasi ini bisa diperkirakan
pada peubah mana strategi tertentu harus ditingkatkan ataupun sebaliknya. Peubah
dengan keragaman besar dinyatakan sebagai vektor panjang, sedangkan peubah
dengan keragaman kecil dinyatakan dengan vektor pendek.
Kedekatan antar objek
Dua objek dengan karakteristik sama akan digambarkan sebagai dua titik
yang posisinya berdekatan.
Nilai peubah dalam suatu obyek
Objek yang terletak searah dengan arah dari suatu peubah dikatakan bahwa
objek tersebut nilainya lebih besar dari rata-rata. Sebaliknya, jika objek lain
terletak berlawanan dengan arah dari peubah tersebut maka objek tersebut
memiliki nilai dekat dengan rata-rata.
Spesies isolat bakteri diidentifikasi secara manual dengan mengacu pada
pedoman identifikasi bakteri Bergey’s Manual Determinative Bacteriology 9th
1994 (Holt et al. 1994) serta secara molekuler dengan metode PCR (analisis
sekuen 16S rRNA). Hasil analisis sekuen 16S rRNA dianalisis lebih lanjut
filogeninya dengan metode maximum likelihood.
9
3 Acacia auriculiformis DAN Eragrostis chariis
SEBAGAI FITOREMEDIATOR Pb DAN Sn DARI
LAHAN BEKAS TAMBANG TIMAH DI PULAU BANGKA
Pendahuluan
Kepulauan Bangka Belitung merupakan daerah penghasil timah terbesar di
Indonesia. Lokasi penambangan timah di kepulauan ini tersebar di seluruh
wilayahnya. Salah satunya adalah tambang timah primer terbuka (open pit) di
Desa Pemali, Kecamatan Pemali, Kabupaten Bangka. Kontribusi penambangan di
Kabupaten Bangka terhadap produksi timah PT Timah (Persero) Tbk hingga
tahun 2008 sebesar 17.61%. Cadangan timah di Pemali diprediksi dapat
ditambang hingga tahun 2025 dengan total produksi 8,346 ton Sn (PT Timah
(Persero) Tbk 2010). Meskipun memberikan kontribusi terbesar terhadap PDRB
dan peningkatan perekonomian wilayah, dampak negatif pertambangan timah
terhadap lingkungan perlu terus diupayakan remediasinya.
Risiko dan potensi dampak negatif dari penambangan timah di darat
meliputi kerusakan bentang alam, sifat fisik dan kimia tanah, sedimentasi dan
pendangkalan badan air, pola drainase dan kualitas air, satwa liar, biota air dan
vegetasi. Lebih lanjut, kerusakan hutan di Pulau Bangka setiap tahunnya
meningkat akibat penambangan timah sehingga mengubah, menurunkan dan
menghilangkan komposisi dan struktur vegetasi serta memicu krisis
keanekaragaman hayati. Kegiatan tambang dan pengolahan bijih timah
menyisakan limbah batuan dan mineral-mineral ikutan yang mengandung logam
berat. Kadar Pb di lokasi bekas tambang semprot open pit Pemali yang berusia
lebih dari 40 tahun mencapai 60.1 ppm (Veriady 2007). Kadar Sn pada tailing
tambang timah di Merbuk/Nibung, Kabupaten Bangka Tengah mencapai 350 ppm
(Herman 2005). Pb dan Sn bukan hara esensial bagi vegetasi dan jika tertransfer
ke rantai makanan berpotensi menurunkan kesehatan manusia dan hewan (Chayed
2009). Toksisitas kedua logam berat tersebut mempengaruhi sel darah merah,
menyebabkan kerusakan otak dan saluran ginjal, menurunkan kemampuan sistem
reproduksi dan bahkan menyebabkan kematian (Palar 2004).
Dalam rangka meminimalkan toksisitas logam berat di lingkungan bekas
tambang mineral perlu dilakukan upaya remediasi. Fitoremediasi merupakan
teknologi berbasis aktivitas vegetasi untuk menangani akumulasi logam berat
dalam tanah (Malik & Biswas 2012) dan prospektif untuk dikembangkan pada
lahan bekas tambang timah. Metode ini lebih murah, ramah lingkungan dan
mudah dilakukan daripada metode fisik dan kimia. Vegetasi seperti Sonneratia
caseolaris, Avicennia marina (Hamzah & Setiawan 2010) dan Acacia mangium
(Ang et al. 2010) dilaporkan dapat digunakan untuk fitoremediasi Pb.
Vegetasi terestrial yang dominan di lahan bekas tambang timah
menunjukkan kemampuan adaptifnya untuk tumbuh di habitat terkontaminasi
logam berat sehingga diharapkan dapat dimanfaatkan sebagai fitoremediator
terkait kegiatan reklamasi dan revegetasi lahan bekas tambang timah. Data
mengenai hal ini di lahan bekas tambang timah di Desa Pemali, Kecamatan
Pemali, Kabupaten Bangka belum pernah dilaporkan. Tujuan dari penelitian ini
adalah menganalisis komposisi dan struktur vegetasi, kadar dan karakteristik
10
akumulasi Pb dan Sn di dalam tanah dan jaringan vegetasi dominan, serta vegetasi
potensial untuk dimanfaatkan sebagai fitoremediator Pb dan Sn dari lahan bekas
tambang timah di Pulau Bangka
Bahan dan Metode
Pengambilan Sampel Tanah dan Spesimen Vegetasi
Vegetasi dominan ditentukan berdasarkan hasil pengukuran kurva spesies
area (KSA) dengan analisis vegetasi menggunakan metode kuadrat (Setiadi &
Muhadiono 2001). Vegetasi dominan disampling secara acak dan spesimen dari
masing-masing jenis vegetasi dikompositkan. Spesimen vegetasi dominan
dibuatkan herbarium kering dan dilakukan identifikasi nama spesies vegetasi di
Herbarium Bangka Belitungense dan Herbarium Bogoriense, LIPI. Spesimen
vegetasi dibagi atas stadium semai/vegetasi bawah dan komposit dari semua
bagian tajuk (daun, batang, buah dan biji) maupun akar. Kadar Pb dan Sn dalam
jaringan vegetasi dominan dianalisis dengan metode Morgan dan ditetapkan
menggunakan spektrofotometri serapan atom (SSA).
Sampel tanah diambil di rizosfer vegetasi dominan pada kedalaman 0-40 cm
dengan bor tanah dan dikompositkan sebanyak ±1 kg. Jarak antar titik sampling
tanah pada area setiap jenis vegetasi dominan adalah 50 cm (Nurtjahya et al.
2009a). Analisis dilakukan terhadap sifat fisika dan kimia tanah (kadar air,
densitas, tekstur, pH H2O, pH KCl, C-organik, N-Total, C/N, P dan K potensial, P
dan K tersedia, kapasitas tukar kation (KTK), Ca-dd, Mg-dd, K-dd, Na-dd,
kejenuhan basa, Al-dd, H-dd, serta kadar Pb dan Sn). Kadar Pb dan Sn tanah
diekstrak menggunakan pengekstrak Morgan (kadar tersedia) dan TCLP (kadar
total) dan ditetapkan menggunakan SSA (Tabel 1).
Tabel 1 Sifat fisika dan kimia tanah dan metode analisis yang digunakan
Sifat fisika kimia tanah
Kadar air
Densitas
Tekstur
pH
C
N
C/N
P potensial
K potensial
P tesedia
K tersedia
Ca-dd; K-dd, Mg-dd, Na-dd
KTK
KB
Al-dd, H-dd
Pb dan Sn total
Pb dan Sn tersedia
Metode
Gravimetri
Gravimetri; ring sampler
Pipet
H2O & KCl; pH meter
Walkey & Black
Kjeldahl
Perhitungan
HCl 25%; spektrofotometer
HCl 25%; flamefotometer
Bray; spektrofotometer
Morgan; flamefotometer
NH4-OAc; flamefotometer dan SSA
NH4-OAc; destilasi
Perhitungan
KCl; titrasi
TCLP HNO3 & HClO4; SSA
Morgan; SSA
11
Karakterisasi Akumulasi Logam oleh Vegetasi
Karakterisasi akumulasi Pb dan Sn oleh vegetasi dominan didasarkan atas
nilai translocation factor (TF), bioconcentration factor (BCF) dan bioaccumulation coefficient (BAC) untuk selanjutnya digunakan menyeleksi jenis vegetasi yang
menunjukkan potensi fitoekstraksi dan fitostabilisasi (Zabin & Howladar 2015).
TF didefinisikan sebagai nisbah kadar logam berat di tajuk terhadap nisbah kadar
logam di akar (Li & Yang 2008). BCF dihitung sebagai nisbah kadar logam di
akar terhadap kadar logam di tanah (Mnganga et al. 2011). BAC dihitung sebagai
nisbah kadar logam di tajuk terhadap kadar logam di tanah (Sekabira et al. 2011).
Karakterisasi akumulasi logam berat oleh vegetasi dan kategorisasinya
berdasarkan nilai TF, BCF dan BCA (Balabanova et al. 2015; Tsibangu et al.
2014) disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Karakterisasi akumulasi logam berat vegetasi berdasarkan TF, BCF dan
BAC
TF 1 adalah A.
auriculiformis d
RIZOSFER RESISTEN LOGAM BERAT Pb DAN Sn DI LAHAN
BEKAS TAMBANG TIMAH PULAU BANGKA
EKA SARI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Eksplorasi Vegetasi
Fitoremediator dan Bakteri Rizosfer Resisten Logam Berat Pb dan Sn di Lahan
Bekas Tambang Timah Pulau Bangka adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan
tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015
Eka Sari
NRP A154130111
RINGKASAN
EKA SARI. Eksplorasi Vegetasi Fitoremediator dan Bakteri Rizosfer Resisten
Logam Berat Pb dan Sn di Lahan Bekas Tambang Timah Pulau Bangka.
Dibimbing oleh UNTUNG SUDADI dan GIYANTO.
Timbal (Pb) dan timah (Sn) merupakan logam berat yang paling umum
ditemukan di lahan bekas tambang timah di Pulau Bangka, dan oleh karena itu
berisiko untuk memasuki rantai makanan. Salah satu metode prospektif yang
dapat diterapkan di Indonesia untuk mempercepat penurunan toksisitas logam
berat pada tanah atau tailing bekas tambang timah adalah bioremediasi. Bioremediasi merupakan salah satu metode remediasi yang memanfaatkan organisme, baik
vegetasi maupun mikrob, untuk menurunkan toksisitas limbah termasuk logam
berat di lahan bekas tambang. Oleh karena itu, vegetasi dominan yang berpotensi
untuk dimanfaatkan sebagai fitoremediator dan bakteri rizosfer yang resisten
terhadap logam berat Pb dan Sn sangat perlu dieksplorasi dan dimanfaatkan dalam
kerangka bioremediasi dan reklamasi lahan bekas tambang timah di Indonesia.
Tujuan penelitian ini adalah menganalisis: (1) komposisi dan struktur vegetasi, (2)
kadar dan karakteristik akumulasi Pb dan Sn di dalam tanah dan jaringan vegetasi
dominan, dan (3) vegetasi potensial untuk dimanfaatkan sebagai fitoremediator Pb
dan Sn, serta (4) menghitung jumlah populasi, mengisolasi, mengkarakterisasi dan
mengidentifikasi bakteri rizosfer resisten logam berat Pb dan Sn di lahan bekas
tambang timah Pulau Bangka.
Lokasi penelitian adalah tiga tipe penggunaan lahan yang mewakili lahan
bekas tambang timah yang sudah menjadi hutan sekunder (Hutan), lahan bekas
tambang timah yang sudah direklamasi (LBTR), dan lahan bekas tambang timah
yang belum direklamasi (LBTB), masing-masing dengan tiga ulangan.
Pengamatan lapang serta pengambilan contoh tanah dan vegetasi dilakukan pada
awal akhir kemarau 2014. Contoh tanah diambil pada kedalaman 0-40 cm.
Spesimen akar dan tajuk vegetasi dikumpulkan pada tingkat semai, sapihan, tiang
dan pohon. Vegetasi dominan ditentukan berdasarkan kurva spesies area dan
analisis vegetasi dengan metode kuadrat. Spesimen vegetasi dibuatkan herbarium
kering. Kadar Pb dan Sn tersedia dalam tanah dan jaringan vegetasi dominan
diekstraksi menggunakan pengekstrak Morgan dan kadar totalnya dalam tanah
dengan TCLP (toxicity characteristic leaching procedure). Karakterisasi
akumulasi Pb dan Sn oleh vegetasi dominan didasarkan atas nilai translocation
factor (TF) dan/atau bioconcentration factor (BCF) dan bio-accumulation
coefficient (BAC) untuk selanjutnya digunakan menyeleksi jenis vegetasi yang
menunjukkan potensi fitoekstraksi atau fitostabilisasi. Nilai TF, BCF dan BAC
berturut-turut didefinisikan sebagai nisbah kadar logam di tajuk dan akar, nisbah
kadar logam di akar dan tanah, serta nisbah kadar logam di tajuk dan tanah. Sifat
fisika dan kimia tanah di semua lahan penelitian dianalisis. Hubungan dan
keterkaitan antar lahan penelitian, sifat tanah, serta komposisi dan struktur
vegetasi dominan dievaluasi berdasarkan hasil analisis cluster dan PCA-Biplots.
Kadar Pb yang digunakan dalam uji resistensi bakteri rizosfer vegetasi dominan
adalah 0, 12.5, 25, 50 dan 100 ppm, sedangkan untuk kadar Sn adalah 0, 25, 50,
200 dan 400 ppm. Isolat bakteri yang lolos uji skrining logam, uji hemolisis dan
uji hipersensitivitas dianalisis dengan metode 16S rRNA sequencing dan
dikarakterisasi fisiologi dan biokimianya untuk mengidentifikasi spesies.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Sn di tanah tidak terdeteksi. Kadar
PbTCLP tanah di LBTR dan LBTB melebihi baku mutu. Kadar tertinggi PbTCLP
tanah (50.53 ppm) terukur di LBTR. Kadar Pb dan Sn pada jaringan vegetasi
dominan tidak melebihi batas normal. Pohon Acacia auriculiformis berpotensi
untuk dimanfaatkan sebagai fitoremediator Pb dan Sn di lahan Hutan, sedangkan
rumput Eragrostis chariis sebagai fitoremediator Pb di LBTB. Kedua spesies
memiliki nilai TF >1. Total populasi bakteri rizosfer di Hutan lebih tinggi
daripada di LBTR dan LBTB. Diperoleh tiga isolat bakteri yang resisten terhadap
logam berat dengan kadar hingga 100 ppm Pb dan 400 ppm Sn, yaitu isolat yang
diberi kode 1R, 8RP dan 12 RP. Ketiga isolat bakteri tersebut juga tidak patogen
terhadap tumbuhan, hewan dan manusia Hasil analisis sekuen 16S rRNA
menunjukkan bahwa isolat 1R memiliki homologi 98.8% dan query cover 98.8%
dengan Bacillus subtilis strain 2C-62. Isolat 8RP memiliki homologi 98.8% dan
query cover 98.8% dengan Enterobacter aerogenes strain KNUC5001. Isolat
12RP memiliki homologi 99.9% dan query cover 99.9% dengan Paenibacillus sp.
TA_AM1 strain TA_AM1.
Interaksi antara vegetasi dengan potensi fitoremediator dan bakteri rizosfer
resisten Pb dan Sn yang dihasilkan dari penelitian ini perlu dikembangkan agar
dapat dimanfaatkan sebagai agen bioremediator (phytoextractor dan/atau phytostabilizator) di lahan bekas tambang timah atau lahan lain yang tercemar Pb dan
Sn. Dalam upaya meningkatkan kemampuan vegetasi Acacia auriculiformis dan
Eragrostis chariis serta bakteri Bacillus subtilis strain 2C-62, Enterobacter
aerogenes strain KNUC5001 dan Paenibacillus sp. TA_AM1 strain TA_AM1
sebagai agen bioremediator Pb dan Sn untuk reklamasi dan revegetasi lahan bekas
tambang timah perlu dilakukan penelitian lanjutan. Penelitian lanjutan yang
disarankan meliputi: uji pertumbuhan vegetasi terpilih secara ex situ dengan
perlakuan kadar Pb dan Sn hingga batas toleransi tanaman; uji efektivitas metode
fitoremediasi, seperti pemilihan soil amendments, manipulasi kelat logamsenyawa organik dan penetapan umur panen aktif; uji keefektifan isolat bakteri
terpilih dalam menurunkan ketersediaan Pb dan Sn pada medium cair; uji in situ
penanaman vegetasi dan aplikasi isolat bakteri terpilih secara terpadu pada skala
plot percobaan bioremediasi, serta uji kompabilitas ketiga spesies bakteri.
Kata kunci: Acacia auriculiformis, Bacillus subtilis, Enterobacter aerogenes,
Eragrostis chariis, Paenibacillus sp.
SUMMARY
EKA SARI. Exploration of Phytoremediator Vegetation and Rhizosphere Bacteria
Resistant to Heavy Metal Pb and Sn in Ex tin-mined Lands of Bangka Island.
Supervised by UNTUNG SUDADI and GIYANTO.
Lead (Pb) and Tin (Sn) are heavy metals most commonly found in tinmined lands in Bangka Island, and are therefore risky to entering the food chain.
One of the prospective methods that can be applied in Indonesia to accelerate
reduction of heavy metal toxicity in soil or tailing of ex tin-mined lands is
bioremediation. Bioremediation is an organism-using remediation method, either
microbes or plants, to reduce the toxicity of waste including heavy metals in exmined lands. It is therefore dominant vegetations with potential utilization as
phytoremediator and rhizosphere bacteria that resistant to Pb and Sn are urgently
required to be explored and utilized in the framework of bioremediation and
reclamation of ex tin-mined lands in Indonesia. The objectives of this research
were to analyze: (1) composition and structure of vegetation, (2) levels and
characteristics of Pb and Sn accumulation in soil and dominant vegetation tissues,
and (3) potential vegetations to be utilized as Pb and Sn phytoremediator, and (4)
to determine population number, isolate, characterize, and identify species of
rhizosphere bacteria resistant to Pb and Sn in ex tin-mined lands of Bangka Island.
Research sites were three land use types representing forested (Hutan),
reclaimed (LBTR), and unreclaimed (LBTB) ex tin-mined lands, each with three
replications. Field observation and soil and vegetation sampling was done on the
end of dry season 2014. Soil samples were taken from 0-40 cm depth. Vegetation
root and shoot specimens were sampled for seedling, sapling, pole, and tree levels.
Dominant vegetation was determined by species area curve and vegetation
analysis using Square method. Dry herbariums were made for the vegetation
specimens. Bioavailable metal concentrations in soil and dominant vegetation
tissues were extracted using Morgan extractants and their soil total-concentrations
with TCLP (toxicity characteristic leaching procedure). Accumulation characterization of Pb and Sn by the dominant vegetations was based on values of
translocation factor (TF) and/or bioconcentration factor (BCF), and bioaccumulation coefficient (BAC) for being used then to select vegetations with phytoextraction and phytostabilization potentials. The values of TF, BCF and BAC
were respectively defined as ratio of metal concentration in vegetation shoots and
roots, ratio of metal concentration in vegetation roots and in soil, and ratio of
metal concentration in vegetation shoots and in soil. Soil properties were
determined in all sites. Relation and correlation among research sites, soil
properties, and dominant vegetation composition and structure were evaluated
based on results of cluster and PCA-Biplots analyses. Concentrations of Pb used
in resistance test for the dominant vegetation rhizosphere-bacteria were 0, 12.5,
25, 50 and 100 ppm, while for Sn were 0, 25, 50, 200 and 400 ppm. Bacteria
isolates that passed metal screening, hemolysis and hypersensitivity tests were
then analyzed with 16s rRNA sequencing method and their physiology and
biochemistry were characterized as well for species identification.
The results of this research showed that soil-Sn was undetected. Total level
of soil-PbTCLP in LBTR and LBTB exceeded their quality standards. Highest level
of total soil-Pb TCLP (50.53 ppm) was measured in LBTR. Pb and Sn concentration
in vegetation tissues did not exceed their normal limits. Acacia auriculiformis tree
was found potential to be utilized as Pb and Sn phytoremediator in forested site,
while Eragrostis chariis grass as Pb phytoremediator in LBTB. Both species
possessed metal translocation factor value of >1. Total population of rhizosphere
bacteria in forested site was higher than those in LBTR and LBTB. Three isolates
of bacteria resistant to heavy metals up to concentration of 100 ppm Pb and 400
ppm Sn were isolated and encoded as 1R, 8RP, and 12RP. They were also found
not pathogenic to plant, animal and human. Results of 16S rRNA sequencing
analysis of the three bacteria revealed that isolate encoded as 1R had 98.8%
homology of 98.8% cover query with Bacillus subtilis strain 2C-62. Isolate 8RP
had 98.8% homology and 98.8% cover query with Enterobacter aerogenes strain
KNUC5001. Isolate 12 RP had 99.9% homology and 99.9% cover query with
Paenibacillus sp. TA_AM1 strain TA_AM1.
Interaction between the above described vegetations with phytoremediator
potential and the Pb and Sn resistant rhizosphere-bacteria are important to be
developed further in order to be utilized as bioremediator agents (phytoextractor
and/or phytostabilizator) in ex tin-mined lands or other lands contaminated with
Pb and Sn. In an effort to improve the capacity of vegetation Acacia auriculiformis and Eragrostis chariis and bacteria Bacillus subtilis strain 2C-62,
Enterobacter aerogenes strain KNUC5001 and Paenibacillus sp. TA_AM1 strain
TA_AM1 as bioremediator agents for reclamation and revegetation of ex tinmined lands, it is necessary to do further research. The recommended further
research are: ex situ growth test of the chosen vegetations with Pb and Sn
treatment concentration up to the plant tolerance limit; effectivity test of
phytoremediation methods, such as selection of soil amendments, metal-organic
substance chelating manipulation, and determination of the active harvesting
time; effectivity test of the chosen bacteria isolates in reducing bioavailability of
Pb and Sn in liquid media; and in situ test of planting the chosen vegetations and
applying the chosen bacteria isolates in an integrated bioremediation experimental
plot scale, and compatibility test of the three bacteria species.
Key words: Acacia auriculiformis, Bacillus subtilis, Enterobacter aerogenes,
Eragrostis chariis, Paenibacillus sp.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
EKSPLORASI VEGETASI FITOREMEDIATOR DAN BAKTERI
RIZOSFER RESISTEN LOGAM BERAT Pb DAN Sn DI LAHAN
BEKAS TAMBANG TIMAH PULAU BANGKA
EKA SARI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada Program Studi
Bioteknologi Tanah dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji pada Ujian Tesis: Dr Ir Syaiful Anwar, MSc
Judul Tesis : Eksplorasi Vegetasi Fitoremediator dan Bakteri Rizosfer Resisten
Logam Berat Pb dan Sn di Lahan Bekas Tambang Timah Pulau
Bangka.
Nama
: Eka Sari
NIM
: A154130111
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Diketahui oleh
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan
sejak Mei 2014 sampai April 2015 dengan judul “Eksplorasi Vegetasi
Fitoremediator dan Bakteri Rizosfer Resisten Logam Berat Pb dan Sn di Lahan
Bekas Tambang Timah Pulau Bangka”.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Ir Untung Sudadi, MSc dan Dr Ir
Giyanto, MSi selaku Komisi Pembimbing. Terima kasih juga penulis sampaikan
kepada PT Timah (Persero) Tbk yang telah memberikan izin dan bantuan di
lapangan, PT Timah (Persero) Tbk Kabupaten Bangka yaitu Bapak Ronanta
(Wasprod), Bapak Nirwan (Kasie Lingkungan Hidup), Deni Hefriansyah (Bagian
Reklamasi) serta Bapak Taufan (pembimbing lapangan). Di samping itu,
penghargaan penulis sampaikan kepada Prodi Bioteknologi Tanah dan
Lingkungan, Jurusan Biologi Universitas Bangka Belitung, Laboratorium Biologi
dan Laboratorium Dasar/MIPA, Universitas Bangka Belitung yang telah
memberikan izin penelitian dan peminjaman alat laboratorium, Bapak. Dr Eddy
Nurtjahya, MSc atas saran dan bantuan alat penelitian, Bidang Botani LIPI, Balai
Penelitian Tanah Bogor, Laboratorium Bioteknologi Tanah IPB, Laboratorium
Kimia dan Kesuburan Tanah IPB dan Bapak Eman Sulaiman yang telah
memberikan bahan kimia. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Feri
Erwanto, Muhammad Samsu, Nengsih, Debby Arisandi, Marsidi, Muhammad
Erlan, Othurio Mustari, Reza, Deranda, Astomo Arbi, Siswanto, Umajaya, Atika
Rukmana, Sarlinda, Winda Ika Susanti, Fuzi Suciati, Deni Pratama, Bayu
Ardianto, Ani Suryanti dan teman-teman Bioteknologi Tanah dan Lingkungan
serta mahasiswa Biologi, Universitas Bangka Belitung. Ungkapan terima kasih
disampaikan sebesar-besarnya kepada ayah, ibu, kakak beserta keluarga besar atas
dukungan doa, dana dan pengertiannya.
Bogor, Agustus 2015
Eka Sari
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
ix
1. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Struktur Tesis
1
1
2
2
3
3
2. METODOLOGI
4
3. Acacia auriculiformis dan Eragrostis chariis sebagai Fitoremediator Pb
dan Sn dari Lahan Bekas Tambang Timah di Pulau Bangka
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
9
9
10
11
19
4. Bakteri Rizosfer Resisten Pb dan Sn dari Lahan Bekas Tambang Timah
di Pulau Bangka
Pendahuluan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
20
20
21
24
37
5. PEMBAHASAN UMUM
38
6. SIMPULAN DAN SARAN
41
DAFTAR PUSTAKA
42
LAMPIRAN
47
RIWAYAT HIDUP
60
DAFTAR TABEL
1.
Sifat fisika dan kimia tanah dan metode yang digunakan
10
2.
Karakterisasi akumulasi logam berat oleh vegetasi berdasarkan TF, BCF
dan BAC
11
Lima vegetasi dominan berdasarkan akumulasi INP semua fase
pertumbuhan vegetasi pada tiga tipe lahan penelitian
15
4.
Kadar Pb dan Sn pada tanah dan vegetasi dominan di lahan penelitian
16
5.
Nilai TF, BCF, BAC dan status akumulasi Pb dan Sn pada vegetasi
dominan di lahan penelitian
18
Rerata jumlah sel bakteri per gram tanah pada rizosfer vegetasi dominan
di lahan penelitian
25
Uji resistensi logam berat Pb dan Sn, hemolisis dan patogenitas terhadap
isolat bakteri
27
8.
Hasil analisis sekuens 16s rRNA isolat bakteri
30
9.
Karakterisasi fisiologis biokomia tiga isolat bakteri terpilih dari ketiga
lahan penelitian
34
3.
6.
7.
DAFTAR GAMBAR
1.
Tipe lahan penelitian
4
2.
Ilustrasi petak kurva spesies area
5
3.
Kurva spesies area pada tiga tipe lahan penelitian dengan luas petak
berbeda
12
4.
Grafik komposisi vegetasi pada tiga tipe lahan penelitian
13
5.
Grafik indeks vegetasi pada tiga tipe lahan penelitian
14
6.
Hasil Cluster analysis berdasarkan INP vegetasi
14
7.
Vegetasi dominan
15
8.
Kadar Pb pada akar dan tajuk vegetasi dominan di lahan penelitian
17
9.
Biplot antara komposisi struktur vegetasi dan tanah pada tiga tipe lahan
penelitian
19
10. Contoh beberapa isolat pada tiga tipe lahan
25
11. Hasil uji hemolisis terhadap isolat bakteri
28
12. Hasil uji hipersensitivitas terhadap isolat bakteri pada daun tembakau
29
13. Isolat bakteri murni 1R, 8RP, dan 12RP
29
14. Hasil amplifikasi gen 16S rRNA dengan PCR
30
15. Analisis filogeni molekuler isolat 1R dengan metode Maximum
Likelihood
31
16. Analisis filogeni molekuler isolat 8RP dengan metode Maximum
Likelihood
32
17. Analisis filogeni molekuler isolat 12RP dengan metode Maximum
Likelihood
33
18. Biplot hubungan antara sifat fisika kimia tanah dengan jumlah sel
bakteri dan jumlah jenis isolat pada tipe lahan berbeda
36
DAFTAR LAMPIRAN
1.
Lokasi penelitian di Desa Pemali, Kecamatan Pemali, Kabupaten
Bangka, Provinsi Kepulauan Bangka Belitung
48
2.
Data iklim Pangkalpinang tahun 2013 dan curah hujan Pemali
49
3.
Kurva spesies area di lahan bekas tambang timah yang sudah menjadi
hutan sekunder, sudah direklamasi, dan belum direklamasi
49
Jumlah individu, jumlah jenis dan jumlah famili pada tingkat semai,
sapihan, tiang dan pohon di hutan, lahan bekas tambang timah sudah
direklamasi dan belum direklamasi
50
5.
Hasil analisis vegetasi fase semai di hutan
51
6.
Hasil analisis vegetasi fase sapihan di hutan
52
7.
Hasil analisis vegetasi fase tiang di hutan
53
8.
Hasil analisis vegetasi fase pohon di hutan
53
9.
Hasil analisis vegetasi fase semai di lahan bekas tambang timah sudah
direklamasi
54
4.
10. Hasil analisis vegetasi fase sapihan di lahan bekas tambang timah sudah
direklamasi
55
11. Hasil analisis vegetasi fase semai di lahan bekas tambang timah belum
direklamasi
55
12. Hasil analisis tanah di hutan, LBTR, dan LBTB
56
13. Jenis isolat pada rizosfer A. auriculiformis di hutan sekunder di Desa
Pemali, Kabupaten Bangka
57
14. Jenis isolat pada rizosfer A. auriculiformis di lahan bekas tambang
timah sudah direklamasi di Desa Pemali, Kabupaten Bangka
57
15. Jenis isolat pada rizosfer E. chariss di lahan bekas tambang timah sudah
ditinggalkan 3-12 bulan dan belum direklamasi di Desa Pemali,
Kabupaten Bangka
58
16. Jenis isolat pada rizosfer A. auriculiformis di lahan bekas tambang
timah sudah ditinggalkan 3-12 bulan dan belum direklamasi di Desa
Pemali, Kabupaten Bangka
59
1
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu daerah penghasil timah terbesar di Indonesia adalah Provinsi
Kepulauan Bangka Belitung. Pulau Bangka dan Belitung termasuk ke dalam jalur
timah Asia Tenggara (Sujitno 2007). Ketersediaan bijih timah tersebar secara
merata di seluruh wilayahnya, baik di darat, sungai maupun pantai (Hermawan et
al. 2010). Sebagai operator penambangan timah terbesar di Pulau Bangka dan
Belitung, PT. Timah (Persero) Tbk melaporkan rata-rata produksi bijih dan logam
timahnya dari tahun 2006-2011 berturut-turut sebesar 44,968 ton dan 45,945 mton
Sn (PT. Timah (Persero) Tbk 2009; 2010; 2011).
Seperti halnya aktivitas penambangan lainnya, penambangan timah juga
menimbulkan dampak positif maupun negatif. Dampak positif terutama terkait
dengan penerimaan devisa negara, Pendapatan Asli Daerah (PAD), Produk
Domestik Regional Bruto (PDRB), penyediaan lapangan kerja dan kesempatan
berusaha serta pengembangan perekonomian lokal, regional maupun nasional.
Dampak negatif terutama terhadap kelestarian fungsi sumberdaya alam dan
lingkungan hidup serta kondisi sosial-budaya masyarakat setempat. Aktivitas
penambangan timah di Pulau Bangka dan Belitung juga berdampak negatif
terhadap perubahan bentang alam dan kondisi lahan pasca tambang yang tidak
mendukung pertumbuhan vegetasi (Nurtjahya 2008); hilangnya keberadaan hutan
dan terakumulasinya limbah (tailing) yang mencemari lingkungan perairan (PT.
Timah (Persero) Tbk 2009); pengendapan limbah padat dengan volume besar
pada tanah (Nouri et al. 2009); munculnya masalah air asam tambang (Alshaeby
et al. 2009); perubahan sifat fisik dan kimia tanah (Sujitno 2007) serta
terbentuknya danau atau kolam bekas galian tambang berisi air yang disebut
“kolong” (Tjhiaw & Djohan 2009).
Salah satu kontaminan utama di area tambang timah adalah logam berat,
baik di badan air (Younger 2001), tanah (Nwuche & Ugoji 2008) maupun biota
(Wilson & Pyatt 2007). Tailing menyebabkan kondisi yang tidak menguntungkan
bagi pertumbuhan vegetasi sebagai akibat dari pH tanah dan air yang rendah
(Wong et al. 1998), akumulasi logam dalam kadar beracun (Zvinowanda et al.
2009) serta rendahnya tingkat ketersediaan hara vegetasi (Wong 2003). Pb di
lahan bekas tambang timah berumur >40 tahun di lokasi eks tambang semprot
(TS) open pit Pemali, Pulau Bangka (Veriady 2007) dan Sn di lahan bekas
tambang timah Bestari Jaya, Semenanjung Malaysia (Ashraf et al. 2010) memiliki
kadar logam paling tinggi di masing-masing lokasi.
Pb dan Sn memiliki kadar yang bervariasi di Pulau Bangka. Kadar Pb tanah
di lokasi penambangan timah yang masih aktif di Tambang Besar (TB) 1.9 dan
tambang timah yang sudah ditinggalkan >10 tahun di kecamatan Merawang,
Kabupaten Bangka 20 tahun di
Kecamatan Sungailiat, Kabupaten Bangka 27.3 ppm, dan di tambang yang telah
ditinggalkan 40 tahun di Kecamatan Pemali, Kabupaten Bangka 60.1 ppm
(Veriady 2007). Kadar Sn pada tailing di daerah Merbuk/Nibung, Kabupaten
Bangka Tengah sebesar 350 ppm (Herman 2005). Kedua logam berat tersebut
bukan hara esensial bagi vegetasi sehingga jika terserap dalam kadar yang
menyebabkan fitotoksisitas dan tertransfer ke rantai makanan dapat menurunkan
2
kesehatan hewan dan manusia (Chayed 2009). Oleh karena itu, diperlukan upaya
untuk menurunkan ketersediaan kedua logam berat tersebut di lahan bekas
tambang timah di Pulau Bangka.
Salah satu metode prospektif yang dapat diterapkan di Indonesia untuk
mempercepat penurunan toksisitas logam berat pada tanah dan tailing lahan bekas
tambang adalah bioremediasi. Bioremediasi merupakan salah satu metode yang
menggunakan organisme, baik vegetasi maupun mikrob, untuk menurunkan
toksisitas limbah di lahan bekas tambang timah, khususnya logam berat.
Vegetasi dominan di lahan bekas tambang timah dihipotesiskan berpotensi
untuk dimanfaatkan sebagai akumulator logam berat. Demikian pula dengan
mikrob yang hidup di zona perakaran (rizosfer) vegetasi dominan tersebut untuk
menurunkan toksisitas logam berat. Pemanfaatan vegetasi dominan dan mikrob
rizosfer tanah bekas tambang timah tersebut dapat dijadikan salah satu solusi
dalam reklamasi dan revegetasi lahan bekas tambang timah di Pulau Bangka dan
Belitung. Salah satu mikrob yang dapat digunakan sebagai agen bioremediator di
lahan bekas tambang timah adalah bakteri.
Penelitian eksplorasi, isolasi, identifikasi dan karakterisasi bakteri rizosfer
yang resisten terhadap Pb dan Sn pada vegetasi dominan di lahan bekas tambang
timah belum banyak dilakukan di Indonesia. Penelitian mengenai hal tersebut
perlu dilakukan agar dapat dimanfaatkan hasilnya untuk pengembangan ilmu dan
aplikasi bioremediasi tanah tercemar Pb dan Sn, khususnya pada lahan bekas
tambang timah di Indonesia.
Perumusan Masalah
Penambangan timah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan karena
tailing mengandung logam berat yang berpotensi mencemari air dan tanah serta
tertransfer ke rantai makanan. Pb dan Sn merupakan logam berat yang dilaporkan
terkandung dalam kadar tertinggi pada tanah dan tailing di lahan bekas tambang
timah. Kadar Pb dan Sn diduga paling tinggi di lahan bekas tambang timah yang
belum direklamasi. Vegetasi dominan di lahan bekas tambang timah dan mikrob
rizosfer berpotensi sebagai agen fitoremediasi dan bioremediasi tanah tercemar Pb
dan Sn terkait reklamasi dan revegetasi lahan bekas tambang timah. Keberadaan
dan karakteristik vegetasi dominan dan mikrob rizosfernya tersebut dalam
memetabolisme Pb dan Sn berkaitan dengan sifat fisika-kimia tanah atau tailing
habitatnya. Berdasarkan hal tersebut, dirumuskan masalah penelitian sebagai
berikut:
1. bagaimana kadar dan karakteristik akumulasi logam berat Pb dan Sn pada
tanah dan jaringan vegetasi dominan di lahan bekas tambang timah?
2. bagaimana karakteristik bakteri rizosfer yang resisten terhadap Pb dan Sn pada
vegetasi dominan di lahan bekas tambang timah?
Tujuan Penelitian
Tujuan Umum
Tujuan umum dari penelitian ini adalah:
1. menganalisis kadar dan karakteristik akumulasi logam berat Pb dan Sn pada
tanah dan jaringan vegetasi dominan di lahan bekas tambang timah;
3
2. mengidentifikasi dan mengkarakterisasi bakteri rizosfer yang resisten terhadap
Pb dan Sn pada vegetasi dominan di lahan bekas tambang timah.
Tujuan Khusus
Untuk mencapai Tujuan Umum, secara lebih spesifik penelitian ini
bertujuan menganalisis: (1) komposisi dan struktur vegetasi, (2) kadar dan
karakteristik akumulasi Pb dan Sn di dalam tanah dan jaringan vegetasi dominan,
dan (3) vegetasi potensial untuk dimanfaatkan sebagai fitoremediator Pb dan Sn,
serta (4) menghitung jumlah populasi, mengisolasi, mengkarakterisasi dan
mengidentifikasi bakteri rizosfer resisten logam berat Pb dan Sn di lahan bekas
tambang timah Pulau Bangka.
Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan diperoleh informasi, data dan pengetahuan
baru mengenai kualitas media tumbuh vegetasi dominan di lahan bekas tambang
timah serta dapat dilakukan isolasi, identifikasi dan karakterisasi bakteri rizosfer
yang resisten terhadap Pb dan Sn, sehingga dapat dimanfaatkan dalam
pengembangan fitoremediasi dan bioremediasi untuk reklamasi lahan bekas
tambang timah.
Struktur Tesis
Tesis ini terdiri atas tujuh bab. Setelah Bab 1 Pendahuluan dan Bab 2
Metodologi, pada Bab 3 dan 4 disajikan hasil penelitian dalam bentuk paper
pertama yang akan diterbitkan dalam Jurnal Tanah dan Lingkungan volume 18
tahun 2015 berjudul “Acacia auriculiformis dan Eragrostis chariis sebagai
fitoremediator Pb dan Sn dari Lahan Bekas Tambang Timah di Pulau Bangka”
dan paper kedua berjudul “Bakteri Rizosfer Resisten Pb dan Sn dari Lahan Bekas
Tambang Timah di Pulau Bangka” yang akan diterjemahkan ke dalam Bahasa
Inggris dan diajukan untuk dipublikasikan dalam Carpathian Journal of Earth
and Environmental Sciences. Selanjutnya pada Bab 5 dan 6 dan 7 disajikan
Pembahasan Umum, Simpulan dan Saran serta Daftar Pustaka.
4
2 METODOLOGI
Waktu dan Tempat
Penelitian lapang dilaksanakan selama 12 bulan, yaitu sejak Mei 2014
hingga April 2015 di area tambang timah Desa Pemali, Kecamatan Pemali,
Kabupaten Bangka, Provinsi Kepulauan Bangka Belitung yang mewakili lahan
bekas tambang timah yang sekarang sudah menjadi hutan sekunder, lahan bekas
tambang timah yang sudah direklamasi (LBTR) dan lahan bekas tambang timah
yang sudah ditinggalkan 3-12 bulan dan belum direklamasi (LBTB) (Lampiran 1).
Setiap jenis lahan terdiri atas 3 ulangan lokasi (Gambar 1). LBTR direklamasi
pada tahun 1997, namun dibongkar lagi karena ditambang ulang dan sebagian
lokasinya dijadikan areal penimbunan tanah lapisan atas dari kegiatan tersebut
(PT Timah [Persero] Tbk 2012). Lahan tersebut direklamasi dengan penanaman
beberapa jenis vegetasi, baik vegetasi endemik maupun lokal seperti pohon
sempur, semak melastoma dan bambu halus serta vegetasi introduksi fungsional
untuk mempercepat proses reklamasi seperti legum atau kacang‐kacangan dan
vegetasi ekonomis seperti kelapa sawit, karet, lada, dan pohon hutan (PT. Timah
[Persero] Tbk. 2010). Dalam tahapan kegiatan revegetasi tersebut dilakukan
aplikasi amelioran berupa kompos atau pupuk organik padat serta pemupukan
NPK. Pengambilan sampel tanah dan spesimen vegetasi dilakukan pada akhir
musim kemarau yaitu pada September 2014. Kondisi iklim dan curah hujan di
lokasi penelitian disajikan pada Lampiran 2.
a
d
g
j
b
e
h
k
f
i
l
c
Gambar 1 Tipe lahan penelitian. a). tepi hutan 1; b). dalam hutan 1; c). tepi hutan
2; d). dalam hutan 2; e). tepi hutan 3; f). dalam hutan 3; g). LBTR 1; h).
LBTR 2; i). LBTR 3; j). LBTB 1; k). LBTB 2; l). LBTB 3
5
Metode
Survei Pendahuluan
Survei bertujuan mengetahui kondisi lingkungan penelitian. GPS digunakan
untuk menentukan koordinat lokasi penelitian. Pemilihan lokasi berdasarkan
topografi dan vegetasi (Ashraf et al. 2011) dengan memperhatikan gradien
lingkungan dan informasi masyarakat melalui wawancara.
Kurva Spesies Area dan Analisis Vegetasi
KSA merupakan langkah awal analisis vegetasi menggunakan petak contoh
(kuadrat). Ilustrasi KSA disajikan pada Gambar 2. KSA dilakukan untuk
menentukan luas petak minimum. Luas petak minimum digunakan untuk
memperoleh luasan petak contoh (sampling area) yang dianggap representatif
untuk suatu tipe vegetasi pada habitat tertentu yang dipelajari. Bentuk kuadratnya
adalah 2 x 2 m2 untuk vegetasi tingkat semai dan/atau vegetasi bawah (diameter
batang ≤ 2 cm, tinggi ≤ 1.5 cm), 5 x 5 m2 untuk tingkat sapihan (diameter 2-10
cm), 10 x 10 m2 untuk tingkat tiang (diameter 10-20 cm) dan 20 x 20 m2 untuk
tingkat pohon (diameter >20 cm).
5
3
Keterangan:
1
4
2
Petak contoh 1 = 1 m2; petak contoh 2 = petak contoh 1 + 2 = 2 m2;
petak contoh 3 = petak contoh 1 + 2 + 3 = 4 m2;
petak contoh 4 = petak contoh 1 + 2 + 3 + 4 = 8 m2;
petak contoh 5 = petak contoh 1 + 2 + 3 + 4 + 5 =16 m2, dan seterusnya.
(Setiadi & Muhadiono 2001)
Gambar 2 Ilustrasi petak kurva spesies area
6
Perhitungan dalam analisis vegetasi (Setiadi & Muhadiono 2001; Odum 1992)
meliputi:
Kerapatan mutlak jenis i atau KM (i)
Jumlah individu suatu jenis i
KM (i) = -----------------------------------------------Jumlah total luas area yang digunakan
Kerapatan relatif jenis i atau KR (i)
KR (i)
Kerapatan mutlak jenis i
= --------------------------------------------------------------------------- x 100%
Kerapatan total jenis yang terambil dalam penarikan contoh
Frekuensi mutlak jenis i atau FM (i)
Jumlah petak ditemukannya jenis (i)
FM (i) = --------------------------------------------Jumlah petak keseluruhan
Frekuensi relatif jenis i atau FR (i)
FR (i)
Jumlah frekuensi mutlak jenis (i)
= ----------------------------------------- x 100%
Jumlah frekuensi seluruh jenis
Dominansi mutlak jenis i atau DM (i)
Jumlah luas bidang dasar jenis (i)
DM (i) = -----------------------------------------Luas petak contoh
Dominasi relatif jenis i atau DR (i)
DR (i)
Jumlah dominasi jenis (i)
= -------------------------------------- x 100%
Jumlah dominasi seluruh jenis
Stadium pertumbuhan vegetasi tingkat semai dan/atau vegetasi bawah serta
vegetasi tingkat sapihan:
IN P
= D R+ F R
Stadium pertumbuhan vegetasi tingkat tiang dan pohon:
IN P
= D R+ F R+ CR
7
Indeks kimiripan dua lokasi (IS) =
2 x INP jenis sama dua lokasi
----------------------------------------INP yang dibandingkan
Indeks dominansi suatu lokasi (c) =
(INP suatu jenis/INP semua jenis)2
Indeks diversitas Shannon dan Wiener suatu lokasi (Ĥ) =
individu suatu jenis
log individu suatu jenis
-------------------------- x -------------------------------individu semua jenis
individu semua jenis
Indeks spesies richness suatu lokasi (d) =
jenis minus satu
------------------------------------log individu di suatu lokasi
Indeks evenness suatu lokasi (e) =
indeks diversitas semua jenis
--------------------------------------log jenis suatu lokasi
Analisis Data
Data dianalisis secara diskriptif, ditabulasi dan disajikan dalam bentuk tabel
atau grafik. Data juga dianalisis menggunakan analisis statistika multivariate
dengan metode cluster analysis dan principal component analysis biplots (PCA
biplot). Cluster analysis merupakan sekelompok teknik multivariate yang tujuan
utamanya adalah mengelompokkan obyek berdasarkan karakteristik yang dimiliki
(Setyaningsih 2012). PCA Biplot merupakan salah satu teknik statistika deskriptif
berupa penyajian grafik secara simultan antara obyek dan variabel dalam satu
grafik berdimensi dua (Bro & Smilde 2014). Menurut Kohler dan Luniak (2005),
informasi yang diperoleh dari biplot, meliputi:
Hubungan (korelasi) antar peubah
Peubah digambarkan sebagai garis berarah dengan biplot. Dua peubah
berkorelasi positif tinggi jika dua buah garis memiliki arah yang sama atau
membentuk sudut yang sempit. Dua peubah berkorelasi negatif tinggi jika arah
dua garis berlawanan atau membentuk sudut yang lebar (tumpul). Dua buah
8
peubah tidak berkorelasi jika dua garis membentuk atau mendekati sudut 90o
(siku-siku).
Keragaman peubah
Peubah tertentu ada yang nilainya hampir sama. Setiap obyek ada yang
sama besar dan ada juga yang sangat kecil. Melalui informasi ini bisa diperkirakan
pada peubah mana strategi tertentu harus ditingkatkan ataupun sebaliknya. Peubah
dengan keragaman besar dinyatakan sebagai vektor panjang, sedangkan peubah
dengan keragaman kecil dinyatakan dengan vektor pendek.
Kedekatan antar objek
Dua objek dengan karakteristik sama akan digambarkan sebagai dua titik
yang posisinya berdekatan.
Nilai peubah dalam suatu obyek
Objek yang terletak searah dengan arah dari suatu peubah dikatakan bahwa
objek tersebut nilainya lebih besar dari rata-rata. Sebaliknya, jika objek lain
terletak berlawanan dengan arah dari peubah tersebut maka objek tersebut
memiliki nilai dekat dengan rata-rata.
Spesies isolat bakteri diidentifikasi secara manual dengan mengacu pada
pedoman identifikasi bakteri Bergey’s Manual Determinative Bacteriology 9th
1994 (Holt et al. 1994) serta secara molekuler dengan metode PCR (analisis
sekuen 16S rRNA). Hasil analisis sekuen 16S rRNA dianalisis lebih lanjut
filogeninya dengan metode maximum likelihood.
9
3 Acacia auriculiformis DAN Eragrostis chariis
SEBAGAI FITOREMEDIATOR Pb DAN Sn DARI
LAHAN BEKAS TAMBANG TIMAH DI PULAU BANGKA
Pendahuluan
Kepulauan Bangka Belitung merupakan daerah penghasil timah terbesar di
Indonesia. Lokasi penambangan timah di kepulauan ini tersebar di seluruh
wilayahnya. Salah satunya adalah tambang timah primer terbuka (open pit) di
Desa Pemali, Kecamatan Pemali, Kabupaten Bangka. Kontribusi penambangan di
Kabupaten Bangka terhadap produksi timah PT Timah (Persero) Tbk hingga
tahun 2008 sebesar 17.61%. Cadangan timah di Pemali diprediksi dapat
ditambang hingga tahun 2025 dengan total produksi 8,346 ton Sn (PT Timah
(Persero) Tbk 2010). Meskipun memberikan kontribusi terbesar terhadap PDRB
dan peningkatan perekonomian wilayah, dampak negatif pertambangan timah
terhadap lingkungan perlu terus diupayakan remediasinya.
Risiko dan potensi dampak negatif dari penambangan timah di darat
meliputi kerusakan bentang alam, sifat fisik dan kimia tanah, sedimentasi dan
pendangkalan badan air, pola drainase dan kualitas air, satwa liar, biota air dan
vegetasi. Lebih lanjut, kerusakan hutan di Pulau Bangka setiap tahunnya
meningkat akibat penambangan timah sehingga mengubah, menurunkan dan
menghilangkan komposisi dan struktur vegetasi serta memicu krisis
keanekaragaman hayati. Kegiatan tambang dan pengolahan bijih timah
menyisakan limbah batuan dan mineral-mineral ikutan yang mengandung logam
berat. Kadar Pb di lokasi bekas tambang semprot open pit Pemali yang berusia
lebih dari 40 tahun mencapai 60.1 ppm (Veriady 2007). Kadar Sn pada tailing
tambang timah di Merbuk/Nibung, Kabupaten Bangka Tengah mencapai 350 ppm
(Herman 2005). Pb dan Sn bukan hara esensial bagi vegetasi dan jika tertransfer
ke rantai makanan berpotensi menurunkan kesehatan manusia dan hewan (Chayed
2009). Toksisitas kedua logam berat tersebut mempengaruhi sel darah merah,
menyebabkan kerusakan otak dan saluran ginjal, menurunkan kemampuan sistem
reproduksi dan bahkan menyebabkan kematian (Palar 2004).
Dalam rangka meminimalkan toksisitas logam berat di lingkungan bekas
tambang mineral perlu dilakukan upaya remediasi. Fitoremediasi merupakan
teknologi berbasis aktivitas vegetasi untuk menangani akumulasi logam berat
dalam tanah (Malik & Biswas 2012) dan prospektif untuk dikembangkan pada
lahan bekas tambang timah. Metode ini lebih murah, ramah lingkungan dan
mudah dilakukan daripada metode fisik dan kimia. Vegetasi seperti Sonneratia
caseolaris, Avicennia marina (Hamzah & Setiawan 2010) dan Acacia mangium
(Ang et al. 2010) dilaporkan dapat digunakan untuk fitoremediasi Pb.
Vegetasi terestrial yang dominan di lahan bekas tambang timah
menunjukkan kemampuan adaptifnya untuk tumbuh di habitat terkontaminasi
logam berat sehingga diharapkan dapat dimanfaatkan sebagai fitoremediator
terkait kegiatan reklamasi dan revegetasi lahan bekas tambang timah. Data
mengenai hal ini di lahan bekas tambang timah di Desa Pemali, Kecamatan
Pemali, Kabupaten Bangka belum pernah dilaporkan. Tujuan dari penelitian ini
adalah menganalisis komposisi dan struktur vegetasi, kadar dan karakteristik
10
akumulasi Pb dan Sn di dalam tanah dan jaringan vegetasi dominan, serta vegetasi
potensial untuk dimanfaatkan sebagai fitoremediator Pb dan Sn dari lahan bekas
tambang timah di Pulau Bangka
Bahan dan Metode
Pengambilan Sampel Tanah dan Spesimen Vegetasi
Vegetasi dominan ditentukan berdasarkan hasil pengukuran kurva spesies
area (KSA) dengan analisis vegetasi menggunakan metode kuadrat (Setiadi &
Muhadiono 2001). Vegetasi dominan disampling secara acak dan spesimen dari
masing-masing jenis vegetasi dikompositkan. Spesimen vegetasi dominan
dibuatkan herbarium kering dan dilakukan identifikasi nama spesies vegetasi di
Herbarium Bangka Belitungense dan Herbarium Bogoriense, LIPI. Spesimen
vegetasi dibagi atas stadium semai/vegetasi bawah dan komposit dari semua
bagian tajuk (daun, batang, buah dan biji) maupun akar. Kadar Pb dan Sn dalam
jaringan vegetasi dominan dianalisis dengan metode Morgan dan ditetapkan
menggunakan spektrofotometri serapan atom (SSA).
Sampel tanah diambil di rizosfer vegetasi dominan pada kedalaman 0-40 cm
dengan bor tanah dan dikompositkan sebanyak ±1 kg. Jarak antar titik sampling
tanah pada area setiap jenis vegetasi dominan adalah 50 cm (Nurtjahya et al.
2009a). Analisis dilakukan terhadap sifat fisika dan kimia tanah (kadar air,
densitas, tekstur, pH H2O, pH KCl, C-organik, N-Total, C/N, P dan K potensial, P
dan K tersedia, kapasitas tukar kation (KTK), Ca-dd, Mg-dd, K-dd, Na-dd,
kejenuhan basa, Al-dd, H-dd, serta kadar Pb dan Sn). Kadar Pb dan Sn tanah
diekstrak menggunakan pengekstrak Morgan (kadar tersedia) dan TCLP (kadar
total) dan ditetapkan menggunakan SSA (Tabel 1).
Tabel 1 Sifat fisika dan kimia tanah dan metode analisis yang digunakan
Sifat fisika kimia tanah
Kadar air
Densitas
Tekstur
pH
C
N
C/N
P potensial
K potensial
P tesedia
K tersedia
Ca-dd; K-dd, Mg-dd, Na-dd
KTK
KB
Al-dd, H-dd
Pb dan Sn total
Pb dan Sn tersedia
Metode
Gravimetri
Gravimetri; ring sampler
Pipet
H2O & KCl; pH meter
Walkey & Black
Kjeldahl
Perhitungan
HCl 25%; spektrofotometer
HCl 25%; flamefotometer
Bray; spektrofotometer
Morgan; flamefotometer
NH4-OAc; flamefotometer dan SSA
NH4-OAc; destilasi
Perhitungan
KCl; titrasi
TCLP HNO3 & HClO4; SSA
Morgan; SSA
11
Karakterisasi Akumulasi Logam oleh Vegetasi
Karakterisasi akumulasi Pb dan Sn oleh vegetasi dominan didasarkan atas
nilai translocation factor (TF), bioconcentration factor (BCF) dan bioaccumulation coefficient (BAC) untuk selanjutnya digunakan menyeleksi jenis vegetasi yang
menunjukkan potensi fitoekstraksi dan fitostabilisasi (Zabin & Howladar 2015).
TF didefinisikan sebagai nisbah kadar logam berat di tajuk terhadap nisbah kadar
logam di akar (Li & Yang 2008). BCF dihitung sebagai nisbah kadar logam di
akar terhadap kadar logam di tanah (Mnganga et al. 2011). BAC dihitung sebagai
nisbah kadar logam di tajuk terhadap kadar logam di tanah (Sekabira et al. 2011).
Karakterisasi akumulasi logam berat oleh vegetasi dan kategorisasinya
berdasarkan nilai TF, BCF dan BCA (Balabanova et al. 2015; Tsibangu et al.
2014) disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Karakterisasi akumulasi logam berat vegetasi berdasarkan TF, BCF dan
BAC
TF 1 adalah A.
auriculiformis d