Salvinia molesta SEBAGAI FITOREMIDIATOR PENCEMARAN PERAIRAN OLEH RADIOSESIUM

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

            Indonesia adalah salah satu pusat keragaman hayati terkaya didunia. Di Indonesia terdapat sekitar 25.000 spesies tumbuhan berbunga (10% dari tumbuhan berbunga dunia). Jumlah spesies mammalia adalah 515 (12% dari jumlah mammalia dunia). Selain itu ada 600 spesies reptilia; 1500 spesies burung dan 270 spesies amfibia. Diperkirakan 6.000 spesies tumbuhan dan hewan digunakan oleh masyarakat Indonesia untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari. Ada sekitar 7.000 spesies ikan air tawar maupun laut merupakan sumber protein utama bagi masyarakat Indonesia (Shiva, 1994).

            Dengan direncanakannya pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) di Indonesia perlu dilakukan pengkajian keselamatan lingkungan baik untuk kondisi reaktor beroperasi normal ataupun kecelakaan. Pada saat beroperasi normal diharapkan tidak ada lepasan bahan radioaktif ke lingkungan, akan tetapi pada saat kecelakaan dapat terjadi lepasan bahan radioaktif ke lingkungan. Untuk itu diperlukan sebuah kajian mengenai fitoremediasi lingkungan perairan menggunakan sumber daya yang ada, yaitu menggunakan tanaman air sebagai pelaku utamanya.

Kiambang (Salvinia molesta) merupakan salah satu tumbuhan yang hidupnya mengapung pada permukaan air. Tanaman ini dapat hidup di daerah tropis, sub tropis dan daerah yang bertemperatur hangat di seluruh dunia. Biasanya tanaman ini banyak dijumpai di sawah, sungai, dan saluran air. Pada penelitian ini akan diuji kemampuan tanaman kiambang dalam menyerap radiosesium yang mencemari sistem perairan. Sebelumnya pernah dilakukan penelitian dengan menggunakan tanaman eceng gondok (Eichornia crassipes) yang hasilnya memperlihatkan bahwa tanaman eceng gondok mampu mengakumulasi radiosesium sampai 188 kali di atas konsentrasi radiocesium pada media tempat tumbuhnya.

B. Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan tanaman kiambang (Salvinia molesta) dalam mengakumulasi radiosesium dari air tempat tumbuhnya dalam rangka mengkaji kemungkinan tanaman kiambang digunakan sebagai fitoremediator pencemaran radiosesium di lingkungan perairan.

C. Rumusan Masalah

            Rumusan masalah dari penelitian ini adalah:

1.      Bagaimana prinsip kerja fitoremediasi lingkungan perairan terhadap pencemaran radiosesium?

2.      Bagaimana karakteristik tanaman kiambang (Salvinia molesta) sebagai fitoremediator pencemaran radiosesium?

3.      Berapa nilai efisiensi yang diperoleh dari pemanfaatan Salvinia molesta sebagai fitoremidiator pencemaran radiosesium?

4.      Apa nilai positif dan negatif pemanfaatan tanaman kiambang sebagai fitoremidiator pencemaran perairan oleh radiosesium?

D. Manfaat

Manfaat dari penelitian ini adalah:

1.      Memberikan penjelasan kepada masyarakat tentang bahaya radiosesium dalam kehidupan.

2.      Memberi penjelasan kepada masyarakat tentang potensi tanaman kiambang untuk menyerap pencemaran radiosesium.

3.      Meningkatkan kesadaran pemerintah dan peran serta masyarakat untuk meningkatkan nilai tambah dari tanaman kiambang.

4.      Meningkatkan minat penelitian di bidang fitoremediasi lingkungan.

BAB II

LANDASAN TEORI

A.    Tinjauan Pustaka

            Radiosesium (kebanyakan berupa ¹³⁴Cs dan ¹³⁷Cs) merupakan salah satu bahan radioaktif yang dapat terlepas ke lingkungan dalam jumlah relatif besar serta mempunyai dampak yang merugikan bagi lingkungan dan manusia pada saat terjadi kecelakaan reaktor nuklir. Radionuklida ¹³⁴Cs dan ¹³⁷Cs dapat dikatakan sebagai bahan radioaktif yang mempunyai potensi membahayakan kesehatan manusia, karena radiasi gamma yang dipancarkannya dan waktu paruhnya yang relatif panjang, yaitu masing-masing 2,05 tahun dan 30 tahun. Radiosesium yang terlepas ke lingkungan dapat masuk ke rantai makanan melalui media udara, air, dan tanah. Pada saat terjadi kecelakaan radiosesium akan terlepas ke udara dan pada akhirnya dapat mencapai permukaan tanah. Radiosesium di dalam tanah dapat diserap oleh akar tanaman dan masuk ke dalam tubuh tanaman sampai akhirnya dapat masuk ke dalam tubuh manusia apabila manusia mengkonsumsi makanan yang tercemar radiosesium. Demikian pula apabila radiosesium mencapai sistem perairan, pada akhirnya dapat pula mengkontaminasi tubuh manusia melalui produk makanan yang berasal dari perairan yang tercemar tersebut (Thahaja, P. et al, 2006).

            Pada saat terjadi kecelakaan reaktor nuklir besar kemungkinan terjadi cemaran radiosesium ke lingkungan baik melalui udara, sistem terestrial, maupun sistem perairan. Radiosesium yang terlepas ke udara maupun ke sistem terestrial, pada akhirnya dapat masuk ke sistem perairan, melalui terjadinya hujan. Dengan menggunakan teknik atau metode fitoremediasi, diharapkan radionuklida pencemar dapat diakumulasi oleh tanaman (Bowen,1979).

Kontaminasi air oleh radiosesium menyebabkan efek radiologis jangka panjang karena radiosesium dapat masuk ke dalam rantai makanan dan menyebabkan manusia menjadi terpapar oleh radiosesium. Absorpsi oleh tanaman merupakan jalur utama migrasi radiosesium dari air ke tubuh manusia. Transfer radionuklida dari air ke tanaman merupakan proses penting dalam perkiraan dosis paparan radionuklida terhadap manusia (Dina,  2006).

            Pemulihan lingkungan akibat adanya pencemaran lingkungan oleh radiosesium dapat dilakukan dengan cara yang ekonomis dan ramah lingkungan. Teknik yang banyak dikembangkan saat ini salah satunya adalah teknik atau metode fitoremediasi yang artinya pemulihan kontaminasi lingkungan dengan menggunakan tanaman. Beberapa jenis tanaman telah diselidiki di beberapa negara beriklim sedang untuk mengetahui kemampuannya dalam menyerap radionuklida jenis tertentu. Berdasarkan kemampuan tanaman dalam menyerap dan mengakumulasi radionuklida dapat ditentukan apakah suatu jenis tanaman dapat dipertimbangkan untuk digunakan dalam fitoremediasi lingkungan (Amir, 2008).

            Kiambang merupakan nama umum bagi paku air (familia Salviniaceae) dari genus Salvinia. Tumbuhan ini biasa ditemukan mengapung di air menggenang, seperti kolam, sawah dan danau, atau di sungai yang mengalir tenang.
Kiambang memiliki dua tipe daun yang sangat berbeda. Daun yang tumbuh di permukaan air berbentuk cuping agak melingkar, berklorofil sehingga berwarna hijau, dan permukaannya ditutupi rambut berwarna putih agak transparan. Rambut-rambut ini mencegah daun menjadi basah dan juga membantu kiambang mengapung. Daun tipe kedua tumbuh di dalam air berbentuk sangat mirip akar, tidak berklorofil dan berfungsi menangkap hara dari air seperti akar. Orang awam menganggap ini adalah akar kiambang. Kiambang sendiri akarnya (dalam pengertian anatomi) tereduksi. Kiambang tidak menghasilkan bunga karena masuk ke dalam golongan paku-pakuan.
Sebagaimana paku air (misalnya semanggi air dan azolla) lainnya, kiambang juga bersifat heterospor, memiliki dua tipe spora: makrospora yang akan tumbuh menjadi protalus betina dan mikrospora yang akan tumbuh menjadi protalus jantan (Gembong, 1976).

Banyak orang menilai kiambang tidak ada gunanya namun ternyata akar serabut Kiambang mampu menyerap kotoran-kotoran dalam air sehingga membuat air lebih jernih. Salah satu faktor yang mempengaruhi akumulasi suatu unsur di bagian tanaman adalah proses metabolisme. Pada metabolisme tanaman, setelah diserap oleh akar unsur akan disalurkan ke bagian lain dari tanaman. Pada saat mencapai daun unsur radiosesium mengikuti proses metabolisme yang berlangsung di daun kemudian berpindah lagi ke bagian lain mengikuti proses metabolisme selanjutnya atau tetap tinggal di daun terikat pada senyawa yang membentuk daun. Sesium yang berada dalam tanaman terserap ke dalam sitoplasma melalui membran plasma. Dalam sel tanaman, sesium mengalami metabolisme seperti kalium yang banyak berperan sebagai biokatalisator dalam proses fotosintesis tanaman di daun (Sumarni, 2000).

Jenis-jenis tanaman air dikenal akan kemampuannya dalam menyerap air melalui proses transpirasi dari daun. Bersamaan dengan penyerapan air ikut terserap pula bahan organik dan anorganik yang terdapat dalam air di tempat hidupnya. Penyerapan air bersama radiosesium yang ada didalamnya terjadi segera setelah tanaman dimasukkan ke dalam bak yang mengandung radiosesium. Distribusi konsentrasi radiosesium terlihat tinggi di bagian akar, ini dapat dimengerti karena akar langsung bersinggungan dengan medium air yang dikontaminasi dengan radiosesium, dan melalui akar pula radiosesium diserap oleh tanaman kemudian didistribusikan ke bagian lainnya (Salisbury, 1972).

B.     Kerangka Pemikiran

Kiambang (Salvinia molesta) merupakan salah satu tumbuhan yang hidupnya mengapung pada permukaan air. Tanaman ini dapat hidup di daerah tropis, sub tropis dan daerah yang bertemperatur hangat di seluruh dunia. Biasanya tanaman ini banyak dijumpai di sawah, sungai, dan saluran air. Ciri khas ini juga dimiliki oleh tanaman eceng gondok  (Eichornia crassipes). Pernah dilakukan penelitian dengan menggunakan tanaman eceng gondok (Eichornia crassipes) sebagai fitoremidiator yang hasilnya memperlihatkan bahwa tanaman eceng gondok mampu mengakumulasi radiosesium sampai 188 kali di atas konsentrasi radiosesium pada media tempat tumbuhnya.

C.    Hipotesis

Semakin banyak tanaman kiambang (Salvinia molesta) yang digunakan sebagai fitoremidiator maka diduga kadar radiosesium dalam perairan akan semakin berkurang.

BAB III

METODE PENELITIAN

A.    Alat dan Bahan

1.      Alat yang dipakai

a.       Kolam   ukuran 2x1 m²             (1 buah)

b.      Bak air kapasitas 500 L         (2 buah)

c.       Oven                                      (1 buah)

d.      Spektrometer gamma             (1 buah)

e.       pH meter                                (1 buah)

f.       Neraca analitik                       (1 buah)

2.      Bahan yang digunakan

a. Tanaman kiambang (Salvinia molesta)            (70 buah)

b. Radionuklida ¹³⁴Cs                                          (0,2 mL)

c. Air                                                                    (secukupnya)

B. Cara Kerja

1.      Sampel tanaman kiambang (Salvinia molesta) dicabut dari persawahan, dibersihkan dari kotoran lumpur yang menempel, kemudian diadaptasikan di sebuah kolam berukuran 2 x 1 m² selama satu minggu.

2.      Sementara itu disiapkan dua buah bak dengan kapasitas 500L dan diisi dengan air sebanyak 400L sehingga ketinggian air mencapai lebih kurang 10 cm dari tepi atas bak.

3.      Bak pertama dikontaminasi dengan radionuklida ¹³⁴Cs dalam bentuk ¹³⁴CsCl sebanyak 0,2 mL dengan aktivitas 4,84 x 10⁹ Bq/mL, sehingga konsentrasi ¹³⁴Cs dalam bak menjadi lebih kurang 9,68 Bq/mL.

4.      Bak kedua tidak dikontaminasi dan dijadikan sebagai kontrol.

5.      Tanaman kiambang dengan ukuran diameter daun kira-kira 1,5 cm sebanyak masing-masing 70 individu dimasukkan ke dalam bak pertama dan bak kontrol.

6.      Pengamatan dilakukan dengan cara mengambil sampel tanaman kiambang sebanyak masing-masing 3 individu setiap lima hari sekali selama 40 hari baik dari bak penelitian maupun bak kontrol.

7.      Masing-masing individu dipisahkan menjadi bagian akar dan bagian non akar (batang dan daun) lalu ditimbang.

8.      Masing-masing bagian tanaman kemudian dikeringkan dengan oven sampai diperoleh berat konstan (lebih kurang 24 jam).

9.      Tanaman kering dimasukkan ke dalam kantong plastik dan selanjutnya aktivitas ¹³⁴Cs diukur menggunakan spektrometer gamma dengan detektor HPGe selama 180 detik.

10.  Setiap kali pengambilan sampel tanaman disertai pula dengan pengambilan sampel air baik dari bak penelitian maupun dari bak kontrol sebanyak 25 mL, kemudian diuji dengan spektrometer gamma selama 180 detik.

11.  Selama penelitian kualitas air dikontrol dengan menjaga ketinggian air tetap konstan dan derajat keasaman dijaga agar tidak melewati kisaran pH 5-7.

12.  Akumulasi ¹³⁴Cs dalam tanaman kiambang dinyatakan sebagai faktor transfer yang ditentukan dengan cara membandingkan konsentrasi ¹³⁴Cs dalam tanaman dengan konsentrasinya dalam air.

DAFTAR PUSTAKA

Amir, A. 2008. Potensi Tanaman Air sebagai Penyerap Pencemar. Jakarta: Suara Merdeka

Bowen, H. J. M. 1979. Environmental Chemistry of Elements. London: Academic Press

Dina, K. et al. 2006. Analisis Cemaran Pestisida pada Sungai Gali dengan Kiambang sebagai Bioremediator. Jurnal Ilmu Lingkungan

Gembong, T. 1976. Morfologi Tumbuhan. Yogyakarta: UGM Press

Salisbury, B. 1992. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: Penerbit ITB

Sumarni, L. 2000. Kemampuan Eceng Gondok (Eichornia crassipes) dan Kyambang dalam Mengubah Sifat Fisiko-Kimia Air Limbah Industri Tekstil dan Kertas. Bandung: ITB Press

Tjahaja,P. et al. 2003. “Studi Awal Fitoremediasi Lingkungan Perairan Tawar: Penyerapan Radiosesium oleh Tanaman Eceng Gondok (Eichornia crassipes)” Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir, P3TM, BATAN Yogyakarta , 116-122