STUDI FITOREMEDIASI TANAH TERCEMAR LOGAM

Perpustakaan Universitas Khairun>> Artikel Tugas Akhir (skripsi)_2014
STUDI FITOREMEDIASI TANAH TERCEMAR LOGAM BERAT TEMBAGA MENGGUNAKAN
TANAMAN KEDELAI (Glycine max (L) merill) DENGAN PENAMBAHAN ARANG (Charcoal)
Mirnawati Umacina(1), Deasy Liestianty(2), Muliadi(2)
1, 2)
Program Studi Pendidikan Kimia, FKIP, Universitas Khairun

ABSTRAK
Penelitian ini telah dilakukan untuk mengetahui perbandingan akumulasi logam berat kadmium dan
tembaga yang diserap oleh tanaman kedelai, serta mengetahui pengaruh penambahan charcoal dalam menahan
pergerakan logam di dalam tanah ke bagian-bagian tanaman. Metode analisis yang digunakan adalah
Voltametri. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tanaman kedelai dikategorikan sebagai tanaman
hiperakumulator logam tembaga dengan nilai TF dan EF > 1 dengan kemampuan akumulasi maksimum 57,14
mg/g pada logam Cu. Penelitian ini membuktikan bahwa dengan penambahan charcoal dapat membantu
menutrisi tanaman, serta dapat menahan laju pergerakan logam berat dalam tanah ke bagian-bagian tanaman.
Distribusi logam pada akar lebih besar di bandingkan pada batang, daun , dan buah. Dengan demikian
mekanisme akumulasi logam Cu merupakan mekanisme fitostabilisasi. Mekanisme fitostabilisasi merupakan
mekanisme fitoremediasi yang memiliki akumulasi terbesar berada pada bagian akar tanaman.
Kata kunci : Fitoremediasi, hiperakumulator, logam tembaga, charcoal.

Sumber

PENDAHULUAN
Tanah

merupakan

salah

satu

lingkungan hidup bagi organisme, salah
satunya

yaitu

tumbuhan.

Tanah

yang

tercemar bahan kimia baik polutan organik
maupun

polutan

anorganik

menyebabkan

terakumulasinya

tersebut

tanaman.

pada

Jika

dapat
polutan
tanaman

tersebut dikonsumsi oleh manusia akan
berdampak negatif bagi kesehatan.

berasal

dari

pencemaran
kegiatan

tanah

yang

pertambangan,

pertanian dan produksi limbah rumah tangga
seperti detergen, sampah organik maupun
anorganik. Limbah yang dihasilkan dari
aktivitas tersebut mengandung berbagai
jenis logam berat, yaitu tembaga (Cu).
Berbeda dengan limbah organik yang dapat
terurai oleh mikroorganisme, limbah logam
berat sangat susah didegradasi tetapi bisa
diakumulasi.

1

Perpustakaan Universitas Khairun>> Artikel Tugas Akhir (skripsi)_2014
Penanggulangan logam Cu dalam

berat Cu dalam tanah yaitu fitoremediasi.

tanah dapat dilakukan dengan menggunakan

Fitoremediasi

proses kimiawi atau memahami sifat–sifat

pemanfaatan tanaman untuk memulihkan

kimianya, sehingga dapat diketahui kondisi

tanah atau air yang tercemar logam berat.

lingkungan yang tepat untuk menstabilkan

Metode

logam berat tersebut. Penambahan senyawa

dibandingkan dengan teknologi lainnya

kimia tertentu untuk pemisahan logam berat

karena prosesnya yang alami. Fitoremediasi

atau resin penukaran ion serta beberapa cara

terbukti merupakpan metode yang efektif

lain

dan ekonomis untuk mereduksi konsentrasi

seperti

penggenangan,

tindakan
dan

pengapuran,

penggunaan

bahan

organik telah dilakukan khususnya untuk

ini

Tanaman yang mampu menyerap dan
mengakumulasikan

mahal

jumlah

menimbulkan

keunggulan

2009; Muliadi, dkk., 2013).

Tetapi cara ini membutuhkan biaya cukup

cenderung

memiliki

metode

polutan logam berat di tanah (Purwaningsih,

mengontrol unsur logam berat pada tanah.

dan

merupakan

logam

tertentu

berat

disebut

dalam
tanaman

permasalahan baru, yaitu akumulasi produk

hiperakumulator (Chaney,1983). Beberapa

samping dalam sedimen dan organisme

jenis tanaman yang telah dilaporkan sebagai

akuatik.

fitoakumolator logam berat antara lain

Berdasarkan

hal

tersebut

penggunaan material biologi ditawarkan

Mimosa

sebagai

atau

Clotalaria sp, Ipomea sp (Hidayati,N dan

yang

Saefudin., 2003). Thalapsi. Caerulescence,

upaya

menghilangkan

mengurangi

logam

berat

Cu

mencemari lingkungan.

T.

pigra,

goesingense,

Crotalaria

T.

juncea,

ochroleucum,

T.

Salah satu metode yang dianggap

rotundifolium (Prasad dan Freitas, 2003).

aplikatif untuk mengatasi pencemaran logam

Monocharia vaginalis, Limnoharis flava,

2

Perpustakaan Universitas Khairun>> Artikel Tugas Akhir (skripsi)_2014
conjugatum,

Cyperus

Tejowulan., 2007). Menurut Lahuddin.,

Centrosema

pubescens,

2007, Unsur hara esensial yang dibutuhkan

Mikania cordata dan Commelina nudiflora

tanaman terdiri dari unsur hara makro (N, P,

(Juhaite, dkk., 2005). Studi terdahulu oleh

K, Ca, Mg, dan S) dan unsur hara mikro

Muliadi, dkk., 2013, menunjukkan bahwa

(Zn, Cu, Mn, Mo, B, Fe, dan Cl). Unsur

Ipomea reptans poir dan Brassica rapa

logam Cd juga terkandung dalam jaringan

berpotensi sebagai hiperakumolator nikel

tanaman yang disebut hara non esensial.

dengan

699,9

Selain mampu menyediakan unsur karbon,

mg/kg dan 645,7 mg/kg dengan nilai faktor

charcoal diketahui mampu menyerap logam

translokasi masing–masing 1,25 dan 2,15.

berat Fe sebesar 0,24 mg/L (Syauqiah, dkk.,

selain

2011).

Paspalum
monocephala,

kemampuan

itu,

Ipomea

fitoekstrasi

reptans

mampu

mengakumulasi logam berat Cd dan Cr
masing–masing sebesar 125,601 mg/Kg dan
136,792 mg/Kg.

hara yang dibutuhkan oleh tanaman sangat
terbatas sehingga diperlukan penambahan
material organik yang dapat meningkatkan
potensi tanah. Salah satu yang dapat
adalah

dengan

pemberian

charcoal. Penambahan charcoal selain dapat
menambah unsur hara juga dapat sebagai
pembenah

tanah

tercemar logam berat. Diharapkan selain
untuk menambah unsur hara dan pembenah

Kemampuan tanah menyediakan unsur

dilakukan

Penambahan charcoal pada tanah

(Soemeinaboedhy

dan

tanah dapat juga sebagai bahan adsorpsi
logam berat didalam tanah. Serta dapat
meningkatkan daya tahan tanaman terhadap
toksisitas logam.
METODOLOGI
Alat dan bahan
Alat–alat yang digunakan dalam
penelitian ini adalah alat gelas yang umum
digunakan di Laboratorium, oven, neraca
3

Perpustakaan Universitas Khairun>> Artikel Tugas Akhir (skripsi)_2014
analitik,

perangkat

lisimeter,

saringan,

perangkat voltametri, dan mikropipet dalam
ukuran mikroliter.
Bahan–bahan yang digunakan dalam
penelitian ini adalah tanah tercemar (limbah
laboratorium),

bibit

tanaman

kedelai

(Glycine max (L) merill), aquades, CuSO4,
HNO3 , HCl, pupuk NPK, dan Charcoal.
Prosedur penelitian

Gambar 1. Konsentrasi logam Cu dalam
tanah dan tanaman

Penelitian ini dilakukan dalam empat

Pada logam Cu konsentrasi dalam

tahapan, yaitu penyiapan media tanam yang

tanaman kontrol lebih besar dibandingkan

tercemar (limbah laboratorium), pembibitan

dengan tanaman perlakuan, begitu juga pada

dan penanaman tanaman Glycine max (L)

tanah konsentasi logam Cu lebih besar

merill, pengamatan pertumbuhan selama

terdapat dalam tanah kontrol dibandingkan

masa pertumbuhan dan pemanenan serta

tanah perlakuan. Hal ini karena logam Cu

destruksi sampel.

merupakan salah satu unsur hara esensial

HASIL DAN PEMBAHASAN

dalam jumlah mikro yang juga dibutuhkan

Perbandingan Konsentrasi Logam Cu

oleh tanaman dalam proses fisiologi karena

dalam Tanah dan Tanaman

suplai unsur hara dari bahan mineral untuk
tanaman

Tabel 1. Perbandingan konsentrasi Cu dalam
Tanah dan Tanaman
Kontrol Cu Perlakuan
(mg/g)
(mg/g)
Tanah
6.92 (mg/g
5.00
Tanaman
37.79
57.14

secara

alami

cukup

bagi

pertumbuhan tanaman secara normal. Selain
itu logam Cu mampu menggantikan unsur
logam seperti Fe yang sangat penting dalam
proses fisiologi dalam tubuh tanaman.
4

Perpustakaan Universitas Khairun>> Artikel Tugas Akhir (skripsi)_2014
Tabel 2. Distribusi Logam Cu didalam
tanaman kedelai
logam Cu (mg/g)
Kontrol Perlakuan Charcoal
Akar
36.20
37.33
Batang
11.15
5.61
Daun
6.47
6.83
Buah
26.63
7.35

berkisar antara 36,20 mg/g pada pot kontrol
dan 37 mg/g dan

33 mg/g pada pot

perlakuan charcoal.
Gambar 2. Menunjukkan konsentrasi
logam Cu banyak terkonsentrasi pada buah
kontrol dari pada batang dan daun. Hal
tersebut

dikarenakan

buah

kedelai

mengandung banyak protein yang terdiri
dari gugus asam amino yang berkisar
diantara 85—95%. Hal ini karena asam
amino mengandung gugus amina dan gugus
Gambar 2. Distribusi logam Cu dalam
tanaman.kedelai
Tabel 2 dan Gambar 2. Menunjukkan
distribusi rata—rata logam Cu pada akar,
batang, daun, dan buah. Konsentrasi Cu
lebih besar terkonsentrasi pada akar tanaman
kedelai baik tanaman kontrol maupun
tanaman perlakuan charcoal. Konsentrasi
logam Cu pada batang, daun dan buah jauh
lebih kecil dibandingkan dengan konsentrasi
logam Cu di akar. Namun perbedaan nilai
Cu pada pot kontrol maupun pot perlakuan
khususnya di akar tidak jauh berbeda hanya

samping seperti merkapto, karbamida, dan
imina yang berpotensi sebagai ligan dalam
mengakumulasi logam. Salah satu asam
amino esensial yang terkandung dalam
kedelai yaitu sistin. Menurut suhendrayatna;
2001, sistin merupakan dua residu sistein
yang bergabung melalui ikatan disulfida
sehingga sistin sudah pasti memiliki gugus –
NH2 dan gugus sulfuhidril (-SH) yang akan
mengikat logam berat yang diserap oleh
tanaman dan di distribusikan ke bagian—
bagian tanaman.

5

Perpustakaan Universitas Khairun>> Artikel Tugas Akhir (skripsi)_2014
KESIMPULAN
Berdasarkn penelitian disimpulkan bahwa
Penambahan material organik charcoal pada
media tanam dapat menahan laju masuknya
logam berat Cu ke dalam tanaman.
DAFTAR PUSTAKA
Alloway, B. J., 1995, Heavy Metals In Soil.
2rd Edition. Blackie Academic and
Professional-Chapman and Hall.,
London-Glasgow-Wenherm-New
York. Tokyo-Melbourne-Madras : 368
Brooks, dkk., 1977, Detections of
nickelferous Rocks by Analysis of
herbarium specimens of Indicator
Plants, Journal of Geochemical
explaration, Vol. 7 : 49-77.
Chaney, R. L1983, Plant Uptake Of
Inorganik waste Constituen In Lond
Treatment Of Hazardous Wastes, (Eds
JF Parr, PB Marsh. JM Kla) : 50-76
(Noyes Data Cop Park Ridge, NJ)
Darmono, 2001, Lingkungan Hidup dan
Pencemaran: Hubungannya dengan
Toksikologi Senyawa Logam. Penerbit
Universitas Indonesia (UI-Press),
Jakarta.
Hidayati, N dan Saefudin., 2003, Potensi
Hiperakumulator dan Serapan Logam
Beberapa jenis Tumbuhan Terhadap
Limbah Pengolahan Emas, Laporan
Teknik, No. 4832, 147-159

Jurnal Biodiversitas, Vol. 6, No. 1, 3133
Lahuddin, 2007, Aspek Kesuburan Unsur
Mikro dalam Tanah. Universitas
Sumatera Utara, Medan
Muliadi,
dkk.,
2013,
Fitoremediasi
Akumulasi dan Distribusi Logam
Berat Nikel, Kadmium, dan Kromium
dalam Tanaman Ipomea reptana,
Seminar
Nasional
Kimia
dan
Pendidikan Kimia, HKI SUMBAR
Purwaningsi, I. S., 2009, Pengaruh
Penambahan
Nutrisi
Terhadap
Efektifitas
Fitoremediasi
Menggunakan
Tanaman
Encek
Gondok (Eichhornia Crassipes), jurnal
Rekayasa Proses, Vol. 3, No. 1, 5-9
Syauqiah, I, dkk., 2011, Analisis Variasi
Waktu dan Kecepatan Pengaduk pada
Proses Adsorpsi Limbah Logam Berat
dengan Arang Aktif, Jurnal Info
Teknik, Vol. 12, No. 1, 11-20
Squires, V. R., 2001, Soil Pollution and
Remediation: Issues, Progress and
Prospects.
Didalam:
Prosiding
Workshop Vegetation Recovery In
Degraded Land Areas. Kalgoorlie,
Australia, 27 okt-3 Nov 2001. Hal 1120
Suhedrayatna, 2001, Bioremoval Logam
Berat
dengan
Menggunakan
Mikroorganisme : Suatu Kajian
Kepustakaan, Departemen of Applid
Chemistry and Chemical Engineering,
Faculty of Engineering, Kagoshima
University

Juhaeti, T, dkk., 2005, Investarisasi
Tumbuhan
Potensial
Untuk
Fitoremediasi
lahan
dan
Air
Terdegradasi Penambangan Emas,
6