POTENSI AZOLLA SEBAGAI FITOREMEDIASI

POTENSI AZOLLA DALAM MENYERAP LOGAM BERAT

Azolla adalah asal kata dari bahasa latin yaitu azollaceae, yang merupakan tumbuhan paku air yang termasuk ordo Salviniales, famili Azollaceae. dan mempunyai enam spesies. Sangat mudah berkembang terkadang dianggap petani sebagai gulma atau limbah pertanian di daerah Sumatera umumnya disebut kiambang. Azolla pada daerah persawahan akan mengambang diatas permukaan air dan bila air surut akan menempel pada tanah yang lembab. Pemanfatan azolla sebagai pupuk pengganti urea telah banyak dilaporkan oleh karena dapat mengikat nitrogen yang cukup besar. Spesies yang banyak terdapat di Indonesia terutama di pulau Jawa adalah Azolla.pinnata, dan biasa tumbuh bersama-sama padi di sawah. (Lumpkin dan Plucknett. 1982).
Kandungan Nutrisi Azolla.
Berikut susunan hara dan asam amino yang terkandung didalam azolla.
Tabel 2.1. Susunan hara azolla (%) berdasarkan berat kering. Unsur Kandungan Unsur Kandungan
Abu 10.50 Magnesium 0.5 – 0.6
Lemak Kasar 3.0 – 3.30 Mangan 0.11 – 0.16
Protein Kasar 24 – 30 Zat Besi 0.06 – 0.26
Nitrogen 4.5 Gula Terlarut 3.5
Fosfor 0.5 – 0.9 Kalsium 0.4 – 1.0
Kalium 2.0 – 4.5 Serat Kasar 9.1
Pati 6.54 Klorofil 0.34 – 0.55

Meski sudah diperkenalkan dan dipopulerkan sejak awal tahun 1990-an, ternyata belum banyak petani yang memanfaatkan tanaman azolla ( Azolla pinnata) untuk usaha taninya. Padahal manfaat tanaman air yang satu ini cukup banyak. Selain biasa untuk pupuk dan media tanaman biasa, azolla juga bisa dimanfaatkan untuk pakan ternak dan ikan.
Di Bali, azolla biasa dan sering dijumpai terapung di perairan sawah dan kolam ikan, karena dianggap gulma, para petani lantas menyingkirkannya. Ditumpuk dan dibuang begitu saja. Padahal, bila dimanfaatkan sebagai pupuk tanaman padi di sawah, azolla ini bisa menekan penggunaan pupuk urea sampai 65 Kg/ ha.
Pamanfaatn Azolla selain sebagai sumber pupuk juga di kembangkan sebagi agen fitoremediasi yang teleh dikembang di berbagai Negara, Azolla mampu menyerap dan menstabilkan unsur- unsur berikut :
A. Plumbum ( Pb)
Plumbum (Lead) merupakan salah satu unsur kimia yang terdapat dalam unsur periodik, unsur logam ini memiliki simbol Pb yang berasal dari bahasa latin Plumbum. Dalam bahasa Indonesia Lead biasa disebut dengan Timbal. Lead memiliki sifat fisik, lembut dan mudah di bentuk namun juga berat dan beracun. Lead akan berwarna putih jika langsung di potong namun akan tidak berwarna sampai ke abu-abuan jika terkena udara. Unsur besi ini biasa digunakan untuk membangun bangunan, bagian dari baterai dan peluru. Merupakan salah satu unsur logam stabil yang memiliki nomor atom paling tinggi. Unsur ini juga bersifat neurotoxin, yaitu racun yang menyerang saraf (Yoma, 2010)
Azolla memilki adaptasi yang tinggi pada konsentrasi Pb, yang cukup tinggi. Hal ini di laporkan oleh Juhaeti dan Sayrif, 2003, bahwa Pertumbuhan azolla pada kosentrasi Pb 50 ppm lebih baik dibandingkan pada Pb 0 ppm, dimana azolla menyerap Pb pada Daun 5.5 ppm dan pada akar 18.2 ppm. Azolla yang di biakan pada air tailing justru mampu menyerap Pb pada daun hingga 94 ppm (Juhaeti dian Syarif, 2003) dan pada air PAM hanya 22ppm.
B. Chromium(Cr)
Kromium adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cr dan nomor atom 24. Kromium trivalen (Cr(III), atau Cr3+) diperlukan dalam jumlah kecil dalam metabolisme gula pada manusia. Kekurangan kromium trivalen dapat menyebabkan penyakit yang disebut penyakit kekurangan kromium (chromium deficiency). Kromium merupakan logam tahan korosi (tahan karat) dan dapat dipoles menjadi mengkilat. Dengan sifat ini, kromium (krom) banyak digunakan sebagai pelapis pada ornamen-ornamen bangunan maupun pada komponen kendaraan seperti knalpot pada sepeda motor. Banyaknya penggunaan kromium ini menyebabkan terjadinya kontaminasi kromium di berbagai daerah Industri.
Di India tingkat Kromium (Cr) polusi di daerah industri Singrauli sudah sangat tinggi maka di gunakan azolla pinnata R. BR (Azollaceae) diamati untuk memurnikan air tercemar oleh Cr dalam kondisi mikrokosmos. Azolla pinnata endemik ke India adalah potensi hiperakumulator logam berat. Selama 13 hari percobaan pakis ditumbuhkan dalam medium air yang mengandung Cr 3 + dan CrO 4 2 - ion, masing-masing 0,5, konsentrasi 1,0, dan 3,0 mg L -1.. Kehadiran ion ini dapat menyebabkan 3,1 -37,5% penghambatan + dari pertumbuhan Azolla pinnata dibandingkan dengan kontrol.. Setelah 13 hari percobaan, isi logam dalam larutan menurun hingga 70% (CrO 4 2-3,0 mg L -1 pengobatan) menjadi 88% (CrO 4 2 - 0,5 mg L -1 ). Dalam jaringan Azolla pinnata, konsentrasi beberapa bentuk ion Cr dalam penyelidikan berkisar 415-1095 mg kg -1 massa kering (dm); tingkat tertinggi yang ditemukan dalam larutan yang mengandung Cr (III) (Rai, 2010).Azola juga memiliki kemampuan menyerap Cromium (Cr(IV) maksimum Cr (VI) adalah sekitar 14,7 × 103 logam mg / kg berat kering biomassa (V.K.Gupta,et.all,2001)
C. Sianida (CN)
Sianida adalah zat beracun yang sangat mematikan. Sianida telah digunakan sejak ribuan tahun yang lalu. Sianida juga banyak digunakan pada saat perang dunia pertama. Efek dari sianida ini sangat cepat dan dapat mengakibatkan kematian dalam jangka waktu beberapa menit. Sianida dalam dosis rendah dapat ditemukan di alam dan ada pada setiap produk yang biasa kita makan atau gunakan. Sianida dapat diproduksi oleh bakteri, jamur dan ganggan. Sianida juga ditemukan pada rokok, asap kendaraan bermotor, dan makanan seperti bayam, bambu, kacang, tepung tapioka dan singkong. Selain itu juga dapat ditemukan pada beberapa produk sintetik. Sianida banyak digunakan pada industri terutama dalam pembuatan garam seperti natrium, kalium atau kalsium sianida. Sianida yang digunakan oleh militer NATO (North American Treaty Organization) adalah yang jenis cair yaitu asam hidrosianik (HCN).1,3
Gejala yang ditimbulkan oleh zat kimia sianida ini bermacam-macam; mulai dari rasa nyeri pada kepala, mual muntah, sesak nafas, dada berdebar, selalu berkeringat sampai korban tidak sadar dan apabila tidak segera ditangani dengan baik akan mengakibatkan kematian. Penatalaksaan dari korban keracunan ini harus cepat, karena prognosis dari terapi yang diberikan juga sangat tergantung dari lamanya kontak dengan zat toksik tersebut.
Penelitian tentang kemampuan Azolla dalam menyerap Sianida telah dilakukan oleh Juhaeti, dkk, 2004. Bahwa azolla mampu menyerap sianaida 4.62 ppm dan Pb dalam jumlah yang cukup tinggi.

4. Mercury (Hg)
Banyak tanaman mampu mengakumulasi logam berat (disebut hyperaccumulators ) dan salah satunya adalah air pakis A. carolininia. Penelitian telah dilakukan selama 12 hari percobaan dengan pakis ditumbuhkan pada larutan nutrisi yang mengandung Hg2 +, Cr3 + dan CrO42-ion, masing-masing, konsentrasi 0,1 0,5 dan 1,0 mg dm-3. Kehadiran ion ini menyebabkan inhibisi 20-31% dari pertumbuhan caroliniana A., tertinggi di hadapan Hg (II) ion, dibandingkan dengan kontrol. Setelah 12 hari percobaan, kandungan logam solusi menurun menjadi 0-0,25 mg dm-3, dan penurunan ini terdiri antara 74 (Cr3 + 1.0 mg dm-3 perlakuan) dan 100% (CrO42-0,1 mg dm-3 perlakuan). Pakis mengambil kuantitas lebih rendah dari logam dari 0,1 mg dm-3 perlakuan dibandingkan dengan 0,5 dan 1,0 mg dm-3 perlakuan. Dalam jaringan caroliniana A. konsentrasi logam berat dalam penyelidikan berkisar 71-964 mg kg-1 dm, tingkat tertinggi yang ditemukan untuk Cr (III) yang mengandung larutan hara (Bennicelli et al, 2009)
5. Arsenic
Arsen, arsenik, atau arsenikum adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol As dan nomor atom 33. Ini adalah bahan metaloid yang terkenal beracun dan memiliki tiga bentuk alotropik; kuning, hitam, dan abu-abu. Arsenik dan senyawa arsenik digunakan sebagai pestisida, herbisida, insektisida, dan dalam berbagai aloy.
Beberapa tempat di bumi mengandung arsen yang cukup tinggi sehingga dapat merembes ke air tanah. WHO menetapkan ambang aman tertinggi arsen di air tanah sebesar 50 ppb (bagian per milyar). Kebanyakan wilayah dengan kandungan arsen tertinggi adalah daerah aluvial yang merupakan endapan lumpur sungai dan tanah dengan kaya bahan organik. Diperkirakan sekitar 57 juta orang meminum air tanah yang terkontaminasi arsen berlebih, sehingga berpotensi meracun. Arsenik dalam air tanah bersifat alami, dan dilepaskan dari sedimen ke dalam air tanah karena tidak adanya oksigen pada lapisan di bawah permukaan tanah. Air tanah ini mulai dipergunakan setelah sejumlah LSM dari barat meneliti program air sumur besar-besaran pada akhir abad ke-20, namun gagal menemukan keberadaan arsenik dalam air tanah. Diperkirakan sebagai keracunan masal terburuk dalam sejarah dan mungkin musibah lingkungan terparah dalam sejarah. Di Banglades terjadi epidemik keracunan masal disebabkan oleh arsenik.
Studi mengenai peranan Azolla dalam menyerap arsenic dilakukan oleh Xin Zhang dkk, 2008. Bahwa Azolla memiliki toleransi yang tinggi terhadap arsenic, artinya azolla mempunyai kemampuan dalam menyerap arsenic. Lima puluh strain Azolla di uji dan menunjukkan variasi yang besar di Sebagai akumulasi. Jenis Azolla yang memiliki akumulasi tertinggi adalah jenis Azolla carolininia, Azolla filiculoides. Azolla carolininia mempunyai akumulasi dua lipat dari Azolla filiculoides karena kecepatan arus yang lebih tinggi untuk arsenate. filiculoides A. lebih tahan terhadap arsenate eksternal karena penyerapan yang lebih rendah. Kedua strain menunjukkan tingkat yang sama toleransi untuk internal As. Arsenate dan arsenit adalah spesies yang dominan Seperti di kedua strain Azolla, dengan methlyated Sebagai spesies akuntansi untuk <5% dari total As. filiculoides A. memiliki proporsi yang lebih tinggi dari arsenit dari carolininia A.. Kedua strain effluxed arsenate lebih dari arsenit, dan jumlah Sebagai penghabisan adalah sebanding dengan jumlah akumulasi As.

6. Cadmium
Kadmium merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah. Kadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal. Secara prinsipil pada konsentrasi rendah berefek terhadap gangguan pada paru-paru, emphysema dan renal turbular disease yang kronis. Jumlah normal kadmium di tanah berada di bawah 1 ppm, tetapi angka tertinggi (1.700 ppm) dijumpai pada permukaan sample tanah yang diambil di dekat pertambangan biji seng (Zn). Kadmium lebih mudah diakumulasi oleh tanaman dibandingkan dengan ion logam berat lainnya seperti timbal. Logam berat ini bergabung bersama timbal dan merkuri sebagai the big three heavy metal yang memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan manusia. Menurut badan dunia FAO/WHO, konsumsi per minggu yang ditoleransikan bagi manusia adalah 400-500 μg per orang atau 7 μg per kg berat badan.
Penelitian peranan Azolla dalam meremediasi Kadmium masih sangat sedikit, salah satunya adalah dilakukan oleh Ngadiman, 2006. Beliau mengatakan Azolla dapat meyerap dan menstabilkan Cd.