Pencemaran Lahan Pertanian oleh Timbal (Pb)

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

Unsur	Pupuk Fosfat	Pupuk Nitrat	Pupuk Kandang	Kapur	Kompos
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)

3,4

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

Mukono, 2009. Dampak Pencemaran Logam Berat Pb, Hg dan Cd Terhadap Kesehatan. Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Airlangga, http://mukono.blog.unair.ac.id/2009/09/09/efek-gas-terhadap-kesehatan-lingkungan

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