Pencemaran
Lahan Pertanian oleh Timbal (Pb)
Pencemaran dapat terjadi pada tanah,
tanaman yaitu dengan masuknya unsur organik maupun unorganik yang melampaui baku
mutu sehingga mengakibatkan rusaknya rantai dari tatanan lingkungan hidup atau
penghancuran suatu jenis organisme yang pada akhirnya dapat menghancurkan
ekosistem (Charlena, 2004).
Air merupakan
tempat mengendapnya semua residu yang tidak dimanfaatkan oleh tumbuhan dan
hewan maupun manusia baik berupa limbah pabrik, manufaktur, industri kecil,
limbah perumahan yang akhirnya menimbulkan pencemaran air, hingga akhirnya
sangat sulit untuk mencari air bersih bagi kehidupan manusia. Setiap tahunnya danau, sungai dan delta menerima beban setara
dengan seluruh populasi manusia di dunia, yakni sekitar 7 milyar jiwa. Setiap
tahunnya, semakin banyak orang yang meninggal sebagai konsekuensi dari unsafe
water dan dampak terbesar menimpa balita. Maka diperlukan suatu upaya untuk membersihkan air dari polutan yang sangat berbahaya bagi kehidupan manusia (Darmono, 2001).
Tanah
merupakan bagian dari siklus logam berat. Pembuangan limbah ke tanah apabila
melebihi kemampuan tanah dalam mencerna limbah akan mengakibatkan pencemaran
tanah. Jenis limbah yang potensial merusak lingkungan hidup adalah limbah yang
termasuk dalam Bahan Beracun Berbahaya (B3) yang di dalamnya terdapat logam
logam berat (Charlena, 2004).
Penetapan
nilai ambang batas limbah logam berat yang dapat dibuang ke lahan pertanian
masih sangat tinggi, sebagai contoh United
State Departement Agriculture (USDA) telah membuat standar nilai ambang untuk industri
yang limbahnya akan dibuang ke lahan pertanian untuk logam sebesar 4300 ppm (
Tabel 3), dan memiliki besar potensi untuk mencemarkan lahan pertanian bila
tidak dilakukan pengendalian .Limbah tersebut dibuang dalam bentuk padatan
(sludge), karena lebih mudah dalam pencegahan dan membersihkan lahan dari
kontaminasi logam berat ( Ferguson, 1990)
Tabel 3. Nilai ambang batas
konsentrasi limbah logam berat yang dapat dibuang ke lahan pertanian
|
Logam berat
|
Konsentrasi
maksimum bahan pencemar (ppm)
|
Rata-rata
tahunan bahan pencemar (kg/ha/th)
|
Kumulatif
bahan pencemar (kg/ha)
|
|
Arsenic
Cadmium
Copper
Lead
Mercury
Molybdenum
Nickel
Selenium
Zinc
|
75
85
3000
4300
420
840
57
75
100
|
2
1,9
150
75
21
15
0,85
0,90
5
|
41
39
3000
1500
420
300
17
18
100
|
( Ferguson,
1990)
Tinggi
konsentrasi limbah pabrik yang dibuang ke lahan pertanian menjadikan lahan
pertanian tercemar logam berat ( Hidayat, 2015). Selain limbah, penggunaan
pupuk kimia ke lahan pertanian dalam jangka yang lama akan mengakibatkan
akumulasi logam berat, karena logam berat tidak dapat terdegradasi, maka logam tersebut
akan terakumulasi pada lahan dan masuk kedalam jaringan tanaman.
Pemupukan sangat di perlukan untuk meningkatkan produksi pertanian
khususnya pada tanah sawah dan tetapi bila diberikan secara terus tanpa batas dikhawatirkan akan meningkatkan kandungan logam berat
pada tanah dan tanaman, hasil penelitian pada tanah sawah di daerah pantai
utara Jawa Barat menunjukkan bahwa kandungan Pb lebih tinggi dari pada kontrol
13, 96 ppm hingga 88,60 ppm dan Cd sebesar 0,62 ppm sampai 2,89 ppm menunjukkan
bahwa adanya peningkatan Kadmiun di atas ambang batas (Surtipanti et al. 1995) dan ini baru tahun 1995
apalagi sekarang ini dengan peningkatan industri dan urbanisasi yang tinggi,
mungkin kandungan kedua logam ini akan terus bertambah.
Tabel 4. Konsentrasi umum
logam berat pada berbagai jenis pupuk
|
|
|
|
|
|
|
|
Cd
|
0.1
– 170
|
0.05
– 8.5
|
0.1-
0.8
|
0.004-
0.1
|
0.01-
100
|
|
Co
|
1
– 12
|
5.4-
12
|
0.3-
24
|
0.4-
3
|
-
|
|
Cr
|
66
– 245
|
3.2-
2.9
|
1.1-
55
|
10-
15
|
1.8-
410
|
|
Cu
|
1
– 300
|
-
|
2-
172
|
2-
125
|
13-
3580
|
|
Hg
|
0.01-
1.2
|
0.3-
2.9
|
0.01-
0.36
|
0.005
|
0.09-
21
|
|
Ni
|
7- 38
|
7-
34
|
2.1-
30
|
10-
20
|
0.9-
279
|
|
Pb
|
7-225
|
2-
27
|
1.1-
27
|
20-
1250
|
1.3-
2240
|
(Charlena, 2004).
Hidayat (2013) melaporkan hasil penelitian, bahwa padi sawah yang ditanam berdekatan dengan kawasan
pabrik, seluruh bagian tanaman tercemar logam berat termasuk pada gabahnya
dengan kriteria yang yang sangat tinggi terutama pada Pb karena sumber Pb bukan
hanya dari limbah tapi juga dari asap
pabrik.
Atafar et al.
(2008) menyajikan data pemupukan kimia selama satu tahun pada lahan pertanian
dengan peningkatan dari 1,80 ppm sebelum pengolahan menjadi 6,83 ppm setelah
panen, meningkat hampir 300 persen dari sebelum pengolahan dan dapat
dibayangkan jika pemupukan dilakukan pada setelah 10, 20, 30 tahun, akan
terjadi akumulasi Pb pada bahan pangan yang akan membahayakan kesehatan
manusia.
Hasil
analisis air irigasi di desa Tanjung morawa B
bahwa kandungan logam berat Pb dalam air irigasi sudah melewati ambang
batas maksimum yang diperbolehkan dalam air yang akan digunakan untuk keperluan
pertanian dan termasuk dalam kriteria yang sangat tinggi (Tabel 6).
Tabel 5. Batas kritis logam berat dalam tanah, air dan tanaman padi
|
Jenis Logam
berat
|
Tanah1
(ppm)
|
Air2
(ppm)
|
Padi3
(ppm)
|
|
Pb
Cd
As
Hg
Sn
|
20,0
1,0
6,03
0,098
-
|
1,0
0.01
1,0
0,005
0,05
|
0,4
0,1
0,5
0,05
0,3
|
1. Ferguson, 1990
2. PP. No. 20 Th.
1990
3. SNI
No. 7387 Th. 2009
Hal ini
menunjukkan bahwa air yang digunakan untuk mengairi sawah sudah tidak baik lagi
dan ini sangat berbahaya bagi tanah dan tanaman khususnya tanaman padi karena
dapat segera mencemari tanah sekaligus tanaman padinya. Hal ini terjadi karena
adanya pabrik yang membuang limbah ke badan air, adapun pabrik tersebut adalah
pabrik pengolahan kayu, pabrik mie instan, pabrik sabun mandi dan sabun cuci,
pabrik kaca, besi dan juga pabrik kelapa sawit (Simangunsong, 2009).
Tabel 6. Hasil pengukuran logam berat Pb Air irigasi di Tj. Morawa B
|
No
|
Nilai (ppm)
|
*Kriteria
|
|
A
|
3.512
|
Sangat Tinggi
|
|
B
|
3.037
|
Sangat Tinggi
|
|
C
|
2.075
|
Sangat Tinggi
|
|
D
|
3.099
|
Sangat Tinggi
|
*Sumber: PP. No. 20 Th. 1990. (Simangunsong 2009).
Semua nilai kandungan logam berat Pb
ini termasuk dalam kriteria yang sangat tinggi menurut PP. No. 20 Th. 1990
tentang Pengendalian Pencemaran Air yaitu keriteria kualitas air golongan D
(Air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian) (Tabel 7)
Tanah
sawah di tanjung morawa B di laporkan juga mulai tercemar logam Timbal hingga
30,69 ppm, hal dapat dilihat dari sebaran warna kuning dan merah menunjukkan
tingkat pencemaran dari sedang hingga tinggi. Hal ini disebabkan karena pada
sekitar wilayah sawah sampel tersebut terdapat pabrik yang pembuangan limbahnya
ke sungai irigasi sawah. Berdasarkan informasi dari masyarakat setempat
diperoleh beberapa pabrik yang ada disekitar wilayah Tanjung Morawa B tersebut
yang membuang limbahnya ke sungai yang digunakan masyarakat untuk mengairi
sawahnya. Hal ini terbukti dengan matinya ikan yang dipelihara masyarakat dalam
kolam ikan yang airnya dari sungai irigasi tersebut. Adapun pabrik tersebut
adalah pabrik pengolahan kayu, pabrik mie instan, pabrik sabun mandi dan sabun
cuci, dan juga pabrik kelapa sawit. Sedangkan pada wilayah sampel tanah 8
terdapat pabrik KIM STAR yang juga pembuangannya mengarah ke sungai yang
digunakan untuk mengairi sawah masyarakat (Simangunsong, 2009).
Adanya
pabrik di wilayah persawahan menyebabkan pencemaran (Simangunsong, 2009). Pada
Gambar 1 dapat dilihat bahwa tanah sawah sampel 5 dan 8 yang mengandung kadar
logam berat Pb tinggi. Hal ini disebabkan karena pada sekitar wilayah sawah
sampel tersebut terdapat pabrik yang membuang limbahnya ke sungai irigasi
sawah. Berdasarkan informasi dari masyarakat setempat diperoleh beberapa pabrik
yang ada disekitar wilayah Tanjung Morawa B tersebut membuang limbahnya ke
sungai yang digunakan masyarakat untuk mengairi sawahnya. Hal ini terbukti dari
matinya ikan yang dipelihara masyarakat dalam kolam ikan yang airnya dari
sungai irigasi tersebut. Adapun pabrik tersebut adalah pabrik pengolahan kayu,
pabrik mie instan, pabrik sabun mandi dan sabun cuci, dan juga pabrik kelapa
sawit. Sedangkan pada wilayah sampel tanah 8 terdapat pabrik KIM STAR yang juga
pembuangannya mengarah ke sungai yang digunakan untuk mengairi sawah
masyarakat.
Tabel
7. Daftar kriteria logam berat untuk air kualitas golongan D (PP No.82. tahun
2001)
|
No
|
Parameter
|
Satuan
|
Kadar Maksmum
|
Keterangan
|
|
1
|
Air
Raksa (Hg)
|
mg/l
|
0.005
|
|
|
2.
|
Arsen
(As)
|
mg/l
|
1
|
|
|
3
|
Boron
(Bo)
|
mg/l
|
1
|
|
|
4.
|
Kadmium
(Cd)
|
mg/l
|
0.01
|
|
|
5
|
Kobalt
(Co)
|
mg/l
|
0,2
|
|
|
6
|
Kromium
(Cr) Val 6
|
mg/l
|
1
|
|
|
8
|
Natrium
(Na)
|
mg/l
|
60
|
|
|
12
|
Tembaga
(Cu)
|
mg/l
|
0,2
|
|
|
13
|
Timbal
(Pb)
|
mg/l
|
1
|
|
Gambar 1. Peta pencemaran
Pb pada tanah sawah di desa Tanjung Morawa B Kabupaten
Deli Serdang
(Simangunsong, 2009)
|
Tabel
8.
Kisaran logam berat sebagai pencemar dalam tanah dan tanaman.
|
Unsur
|
Kisaran
Kadar Logam Berat (ppm)
|
|
Tanah
|
Tanaman
|
|
Cd
|
0,1-7
|
0,2-0,8
|
|
Mn
|
100-4000
|
15-200
|
|
Ni
|
10-1000
|
1
|
|
Zn
|
10-300
|
15-200
|
|
Cu
|
2-100
|
4-15
|
|
Pb
|
2-200
|
0,1-10
|
(Pickering, 1980).
7. Dampak
Pb terhadap Kesehatan
Menurut
ketentuan WHO, kadar Pb dalam darah manusia yang tidak terpapar oleh Pb adalah
sekitar 10 -25 μg/100 ml. Pada penelitian yang dilakukan di industri proses
daur ulang aki bekas, Suwandi (1995) menemukan bahwa kadar Pb udara di daerah
terpapar pada malam hari besarnya sepuluh kali lipat kadar Pb di daerah tidak
terpapar pada malan hari (0,0299 mg/m 3 vs 0,0028 mg/m3), sedangkan rerata
kadar Pb Blood ( Pb -B ) di daerah terpapar 170,44 μg/100 ml dan di daerah
tidak terpapar sebesar 45,43 μg/100 ml. Juga ditemukan bahwa semakin tinggi
kadar Pb -B, semakin rendah kadar Hb nya (Sudarmaji et al. 2006)
Dampak dari
timbal sendiri sangat mengerikan bagi manusia, utamanya bagi anak-anak. Di
antaranya adalah mempengaruhi fungsi kognitif, kemampuan belajar, memendekkan
tinggi badan, penurunan fungsi pendengaran, mempengaruhi perilaku dan
intelejensia, merusak fungsi organ tubuh, seperti ginjal, sistem syaraf, dan
reproduksi, meningkatkan tekanan darah dan mempengaruhi perkembangan otak.
Dapat pula menimbulkan anemia dan bagi wanita hamil yang terpajan timbal akan
mengenai anak yang disusuinya dan terakumulasi dalam ASI.
Pada jaringan
atau organ tubuh logam Pb akan terakumulasi pada tulang. Karena dalam bentuk
ion Pb2+, logam ini mampu menggantikan keberadaan ion Ca2+
(kalsium) yang terdapat pada jaringan tulang. Disamping itu pada wanita hamil
logam Pb dapat dapat melewati plasenta dan kemudian akan ikut masuk dalam
sistem peredaran darah janin dan selanjutnya setelah bayi lahir Pb akan
dikeluarkan bersama air susu. Meskipun jumlah Pb yang diserap oleh tubuh hanya
sedikit ternyata logam Pb ini sangat berbahaya. Hal itu disebabkan
senyawa-senyawa Pb dapat memberikan efek racun terhadap berbagai macam fungsi
organ tubuh (Mukono, 2009).
Sudarmaji et al. 2006
menjelaskan bahwa paparan bahan tercemar Pb dapat menyebabkan gangguan pada
organ sebagai berikut :
a. Gangguan
neurologi.
Gangguan
neurologi (susunan syaraf) akibat tercemar oleh Pb dapat berupa encephalopathy, ataxia, stupor dan coma. Pada anak- anak dapat
menimbulkan kejang tubuh dan neuropathy
perifer. Gangguan terhadap fungsi ginjal logam berat Pb dapat
menyebabkan tidak berfungsinya tubulus
renal, nephropati irreversible, sclerosis vaskuler, sel tubulus atropi,
fibrosis dan sclerosis glumerolus. Akibatnya dapat menimbulkan aminoaciduria dan glukosuria, dan
jika paparannya terus berlanjut dapat terjadi nefritis kronis.
b.Gangguan terhadap sistem reproduksi .
Logam berat Pb
dapat menyebabkan gangguan pada sistem reproduksi berupa keguguran, kesakitan
dan kematian janin. Logam berat Pb mempunyai efek racun terhadap gamet dan
dapat menyebabkan cacat kromosom. Anak -anak sangat peka terhadap paparan Pb di
udara. Paparan Pb dengan kadar yang rendah yang berlangsung cukup lama dapat
menurunkan IQ .
c. Gangguan terhadap sistem hemopoitik .
Keracunan
Pb dapat dapat menyebabkan terjadinya anemia akibat penurunan sintesis globin
walaupun tak tampak adanya penurunan kadar zat besi dalam serum. Anemia ringan
yang terjadi disertai dengan sedikit peningkatan kadar ALA ( Amino Levulinic
Acid) urine. Pada anak – anak juga terjadi peningkatan ALA dalam darah.
Efek dominan dari keracunan Pb pada sistem hemopoitik adalah peningkatan
ekskresi ALA dan CP (Coproporphyrine).
Dapat dikatakan bahwa gejala anemia merupakan gejala dini dari keracunan Pb
pada manusia. Anemia tidak terjadi pada karyawan industri dengan kadar Pb-B
(kadar Pb dalam darah) dibawah 110 ug/100 ml. Dibandingkan dengan orang dewasa,
anak -anak lebih sensitif terhadap terjadinya anemia akibat paparan Pb.
Terdapat korelasi negatif yang signifikan antara Hb dan kadar Pb di dalam
darah.
d. Gangguan terhadap sistem syaraf .
Efek
pencemaran Pb terhadap kerja otak lebih sensitif pada anak-anak dibandingkan
pada orang dewasa. Paparan menahun dengan Pb dapat menyebabkan lead
encephalopathy. Gambaran klinis yang timbul adalah rasa malas, gampang
tersinggung, sakit kepala, tremor, halusinasi, gampang lupa, sukar konsentrasi
dan menurunnya kecerdasan. Pada anak dengan kadar Pb darah (Pb-B) sebesar 40-80
μg/100 ml dapat timbul gejala gangguan hematologis, namun belum tampak adanya
gejala lead encephalopathy. Gejala yang timbul pada lead
encephalopathy antara lain adalah rasa cangung, mudah tersinggung, dan penurunan
pembentukan konsep. Apabila pada masa bayi sudah mulai terpapar oleh Pb, maka
pengaruhnya pada profil psikologis dan penampilan pendidikannya akan tampak
pada umur sekitar 5-15 tahun. Akan timbul gejala tidak spesifik berupa
hiperaktifitas atau gangguan psikologis jika terpapar Pb pada anak berusia 21 bulan sampai 18 tahun. Untuk
melihat hubungan antara kadar Pb -B dengan IQ (Intelegance Quation)
telah dilakukan penelitian pada anak berusia 3 sampai 15 tahun dengan kondisi
sosial ekonomi dan etnis yang sama.
REFERENCES:
Atafar, Z., Alireza, M., Jafar, N., Mehdi, H., Masoud, Y., Mehdi, A., Amir, H. 2010. Effect of fertilizer application on soil heavy metal concentration. . Environ Monit Assess (160) :83–89 DOI 10.1007/s10661-008-0659
Baker, A.J.M. 1999. Metal hyperaccumulator plants: a biological resource for exploitation in the phytoextraction of metal-polluted soils. URL: http://lbewww.epfl.ch/COST837/ WG2_abstracts.html (21 April 1999; diakses Mei 2000
Charlena, 2004. Pencemaran logam berat Pb dan Cd pada
sayur-sayuran.Falsafah sain. Program Pascasarjana IPB Bogor.
Darmono., 1995. Logam Dalam Sistem Biologi Mahluk Hidup. UI
Press Jakarta
Ferguson,
J.E. 1990. The Heavy Elements : Chemistry, Environmental Impact and Health
Effects . Pergamon Press, Oxford.
Hidayat, B.,
& Rusdi, L., 2012. Evaluasi Pemberian Biomassa Azolla terhadap Status Logam
Berat Timbal (Pb) pada Tanah Inceptisol.
Penelitian Dosen Muda. Dana PNBP.
http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/65838/13000351.pdf?sequence=1
Hidayat, B.,
2013. Analisis Status Pb Pada lahan dan tanaman Padi di Daerah Pabrik Tanjung.
Hidayat, B,
2015. Remediasi Tanah Tercemar Logam Berat Menggunakan Biochar. Jurnal
Pertanian Tropik, Vol 2 N0.1. April 2015 (7): 31-41
Pickering, W.F. 1980. Zinc interaction with soil and sediment compnents. In Nriagu JO. (Ed.): Zinc in the environment-Part 1: Ecological cycling. John Wiley & Sons, New York, USA pp 72-112.
Surtipanti S., Havid Rasyid, June Mellawati, Yumiarti S., Suwirma S, 1995. Prosiding pertemuan dan Presentasi Ilmiah Studi tentang kandungan logam berat di tanah sawah. BATAN Yogyakarta.
Simangunsong,
Y., 2009. Evaluasi Tingkat Pencemaran Tanah Oleh Beberapa Logam Berat di Desa
Tanjung Merawa-B Kecamatan Tanjung Merawa Kabupaten Deli Serdang. Departemen
Ilmu Tanah Universitas Sumatera Utara
Sudarmaji, J.Mukono, Corie I.P., 2006. Toksikologi Logam Berat B3. Jurnal Kesehatan
Lingkungan, Vol2, No.2, Hal 129-142
