METODE MENGATASI PENCEMARAN TANAH 3

Daur ulang

Daur ulang ini diperuntukkan bagi sampah- sampah non organik agar dapat mengurangi polutan di tanah. Daur ulang sampah plastik misalnya, dapat diubah menjadi berbagai barang yang bermanfaat bagi kehidupan sehari- hari.

Rehabilitasi kerusakan sifat fisik tanah
Kerusakan sifat fisik tanah pada umumnya diakibatkan oleh memburuknya struktur tanah. Penurunan kualitas kestabilan agregat tanah ini diiringi oleh penurunan kandungan bahan- bahan organik dan jumlah mikroorganisme tanah. Untuk memperbaikinya dapat dilakukan peningkatan kandungan bahan organik tanah melalui dedaunan kering dan peningkatan keanekaragaman tanaman untuk memperbaiki sistem persebaran peakaran.
Rehabilitasi kerusakan kimia dan biologi tanah
Kerusakan kimia dan biologi pada tanah ditandai dengan penurunan kandungan bahan organik dan kenaikan kadar asam tanah. Tindakan perbaikan pada tanah ini dilakukan dengan cara pemberian jerami dan zat kapur. Pemberian jerami dapat meningkatkan aktivitas mikroba yang dapat membusukkan bahan- bahan tanah dan juga menghasilkan bahan organik. Sementara pemberian zat kapur dapat membantu menetralisir kadar asam yang ada di dalam tanah.
Pemanfaatan kantong plastik berbahan dasar ampas singkong
Plastik yang sulit terurai merupakan permasalahan lingkungan yang membutuhkan perhatian khusus. Salah satu perbedaan plastik berbahan dasar ampas singkong dengan plastik biasa dalam proses bio-degradasinya yaitu, plastik singkong bisa tenggelam dalam air. Begitu tenggelam akan dimakan mikroorganisme, dan hilang kurang dari 60 hari. Sementara plastik biasa akan mengapung dan bisa menyumbat saluran air. Sama halnya juga pada permukaan tanah, plastik berbahan dasar singkong juga mudah terurai di dalam tanah dan tidak membunuh organisme dan mikroorganisme dalam tanah.
A. Remidiasi
Remediasi adalah kegiatan untuk membersihkan permukaan tanah yang tercemar. Hal yang perlu diketahui sebelum dilakukan remidiasi adalah sebagai berikut:
Jenis pencemar (organic atau anorganik), terdegradasi/tidak, berbahaya/tidak,
Berapa banyak zat pencemar yang telah mencemari tanah tersebut,
Perbandingan karbon (C), nitrogen (N), dan Fosfat (P),
Jenis tanah,
Kondisi tanah (basah, kering),
Telah berapa lama zat pencemar terendapkan di lokasi tersebut,
Kondisi pencemaran (sangat penting untuk dibersihkan segera/bisa ditunda).
Ada dua jenis remediasi tanah, yaitu in-situ (atau on-site) dan ex-situ (atau off-site). Pembersihan on-site adalah pembersihan di lokasi. Pembersihan ini lebih murah dan lebih mudah, terdiri dari pembersihan, venting (injeksi), dan bioremediasi.Pembersihan off-site meliputi penggalian tanah yang tercemar dan kemudian dibawa ke daerah yang aman. Setelah itu di daerah aman, tanah tersebut dibersihkan dari zat pencemar. Caranya yaitu, tanah tersebut disimpan di bak/tanki yang kedap, kemudian zat pembersih dipompakan ke bak/tangki tersebut. Selanjutnya zat pencemar dipompakan keluar dari bak yang kemudian diolah dengan instalasi pengolah air limbah. Pembersihan off-site ini jauh lebih mahal dan rumit.
B. Bioremediasi
Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran tanah dengan menggunakan mikroorganisme (jamur, bakteri). Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida dan air).
Jenis jenis biomerasi
• Biostimulasi
Nutrien dan oksigen, dalam bentuk cair atau gas, ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar untuk memperkuat pertumbuhan dan aktivitas bakteri remediasi yang telah ada di dalam air atau tanah tersebut.
• Bioaugmentasi
Mikroorganisme yang dapat membantu membersihkan kontaminan tertentu ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar. Cara ini yang paling sering digunakan dalam menghilangkan kontaminasi di suatu tempat. Namun ada beberapa hambatan yang ditemui ketika cara ini digunakan. Sangat sulit untuk mengontrol kondisi situs yang tercemar agar mikroorganisme dapat berkembang dengan optimal. Para ilmuwan belum sepenuhnya mengerti seluruh mekanisme yang terkait dalam bioremediasi, dan mikroorganisme yang dilepaskan ke lingkungan yang asing kemungkinan sulit untuk beradaptasi.
• Bioremediasi Intrinsik
Bioremediasi jenis ini terjadi secara alami di dalam air atau tanah yang tercemar.
Ada 4 teknik dasar yang biasa digunakan dalam bioremediasi :
a) Stimulasi aktivitas mikroorganisme asli (di lokasi tercemar) dengan penambahan nutrien, pengaturan kondisi redoks, optimasi ph, dsb
b) Inokulasi (penanaman) mikroorganisme di lokasi tercemar, yaitu mikroorganisme yang memiliki kemampuan biotransformasi khusus
c) Penerapan immobilized enzymes
d) Penggunaan tanaman (phytoremediation) untuk menghilangkan atau mengubah pencemar.
Proses Biomerasi
Transformasi kimia dari bahan pencemar pestisida melalui proses bioremediasi ini meliputi beberapa proses, yaitu
1) Detoksikasi, yaitu konversi dari molekul yang bersifat toksik menjadi produk yangtidak bersifat toksik.
2) Degradasi, yaitu transformasi dari substrat kompleks menjadi produk yang lebih sederhana.
3) Konjugasi, yaitu pembentukan senyawa kompleks, atau reaksi penambahan, dimana suatu organisme dapat menghasilkan substrat yang lebih kompleks dan mengkombinasikannya dengan pestisida dengan sel metabolis. Konjugasi atau pembentukan senyawa pengkompleks dapat dihasilkan dari organisme yang menghasilkan suatu asam amino, asam organik, methyl atau senyawa lain yang bereaksi dengan polutan membentuk substrat lainnya. Konjugasi adalah salah satu bentuk bioremediasi dari metabolisme mikroorganisme terhadap fungisida sodium dimethyldithiocarbamate, dimana mikroorganisme mengkompleks pestisida dengan asam amino pada sel.
4) Aktivasi, yaitu konversi substrat yang nontoksik menjadi molekul toksik seperti bahan aktif awal dari pestisida. Sebagai contoh, herbisida 4- (2,4-dichlorophenoxy) butyric acid ditransformasi dan diaktivasi oleh mikroorganisme dalam tanah menghasilkan senyawa yang bersifat toksik terhadap gulma dan serangga. Proses aktivasi ini lebih menekankan pada efisiensi penggunaan pestisida, atau aktivasi residu.
5) Proses defusi, yaitu konversi molekul nontoksik berasal dari pestisida yang sedang dalam proses aktivasi secara enzimatik, menjadi produk nontoksik yang tidak lagi dalam proses enzimatik.
6) Perubahan spektrum toksisitas. Contoh bioremediasi bagi lingkungan yang tercemar minyak bumi. Yang pertama dilakukan adalah mengaktifkan bakteri alami pengurai minyak bumi yang ada di dalam tanah yang mengalami pencemaran tersebut. Bakteri ini kemudian akan menguraikan limbah minyak bumi yang telah dikondisikan sedemikian rupa sehingga sesuai dengan kebutuhan hidup bakteri tersebut. Dalam waktu yang cukup singkat kandungan minyak akan berkurang dan akhirnya hilang, inilah yang disebut sistem bioremediasi.
Manfaat Biomerasi
1) Bidang Lingkungan
Pengolahan limbah yang ramah lingkungan dan bahkan mengubah limbah tersebut menjadi ramah lingkungan. Contoh bioremediasi dalam lingkungan yakni telah membantu mengurangi pencemaran dari pabrik, misalnya saat 1979, supertanker Exxon Valdez di Alaska, lebih dari 11juta gallon oli mentah mengalir, tetapi bakteri pemakan oli membantu mengurangi pencemaran laut yang lebih jauh lagi.
2) Bidang Industri
Bioremediasi telah memberikan suatu inovasi baru yang membangkitkan semangat industri sehingga terbentuklah suatu perusahaan yang khusus bergerak dibidang bioremediasi, contohnya adalah Regenesis Bioremediation Products, Inc., di San Clemente, Calif.
3) Bidang Ekonomi
Bioremediasi menggunakan bahan bahan alami yang hasilnya ramah lingkungan, sedangkan mesin-mesin yang digunakan dalam pengolahan limbah memerlukan modal dan biaya yang jauh lebih, sehingga bioremediasi memberikan solusi ekonomi yang lebih baik.
4) Bidang Pendidikan
Penggunaan microorganisme dalam bioremediasi, dapat membantu penelitian terhadap mikroorganisme yang masih belum diketahui secara jelas.Pengetahuan ini akan memberikan sumbangan yang besar bagi dunia pendidikan sains.
5) Bidang Teknologi
Bioremediasi memberikan tantangan baru bagi teknologi untuk terus memberikan inovasi yang lebih baik bagi lingkungan.
6) Bidang Sosial
Bioremediasi memberikan solusi ekonomi yang mudah dijangkau dan mudah dilakukan baik bagi rumah tangga dan industri. Dengan begini, limbah rumah tangga dapat dikelola jauh lebih baik.
7) Bidang Kesehatan
Dengan pengelolaan limbah yang baik, pencemaran dapat diminimalisir sehingga kualitas hidup manusia jauh meningkat.
8) Bidang Politik
Isu lingkungan dapat lebih ditekan sehingga para petinggi dapat memfokuskan masalah ke lingkup lain, Bahkan bioremediasi dapat membantu memperbaiki masalah yang berkesinambungan didalamnya.
Keunggulan Biomerasi
• Meminimalisasi terinfeksinya pekerja lapangan
• Perlindungan kesehatan masyarakat yang berjangka panjang
• Proses pelaksanaan dapat dilakukan langsung di daerah tersebut dengan lahan yang sempit sekalipun.
• Menghilangkan zat-zat berbahaya
• Menggunakan proses yang bersifat alami
• Mengubah polutan bukan hanya memindahkannya
• Proses degradasi dapat dilaksanakan dalam jangka waktu yang cepat
C. Fitoremediasi
Fitoremediasi adalah teknologi pembersihan, penghilangan atau pengurangan polutan berbahaya, seperti logam berat, pestisida, dan senyawa organik beracun dalam tanah atau air dengan menggunakan bantuan tanaman (hiperakumulator plant).
Tanaman hiperakumulator :
Mampu menyerap lebih dari 10.000 ppm Mn, Zn, Ni Lebih dari 1.000 ppm untuk Cu dan Se Lebih dari 100 ppm untuk Cd, Cr, Pb, dan Co.
Contoh Tanaman Hiperakumulator
Thlaspi caerulescens menyerap Zink (Zn) dan Kadmium (Cd)
Alyssum sp., Berkheya sp., Sebertia acuminate menyerap Nikel (Ni)
Brassicacea sp. Menyerap Sulfate
Pteris vittata, Pityrogramma calomelanos menyerap Arsenik (As)
Pteris vittata, Nicotiana tabacum, Liriodendron tulipifera menyerap Mercuri (Hg)
Thlaspi caerulescens, Alyssum murale, Oryza sativa menyerap Senyawa organik (petroleum hydrocarbons, PCBs, PAHs, TCE juga TNT)
Brassica sp. Menyerap Emas (Au)
Brassica juncea. Menyerap Selenium (Se)
Proses Fitoremediasi
Phytoacumulation : tumbuhan menarik zat kontaminan sehingga berakumulasi disekitar akar tumbuhan
Rhizofiltration : proses adsorpsi / pengendapan zat kontaminan oleh akar untuk menempel pada akar.
Phytostabilization : penempelan zat-zat contaminan tertentu pada akar yang tidak mungkin terserap kedalam batang tumbuhan.
Rhyzodegradetion : penguraian zat-zat kontaminan oleh aktivitas microba
Phytodegradation : penguraian zat kontamin
Phytovolatization : transpirasi zat contaminan oleh tumbuhan dalam bentuk yang telah menjadi larutan terurai sebagai bahan yang tidak berbahaya
Keuntungan Fitoremediasi
Biaya operasi lebih murah
Tanaman juga bisa dijadikan bahan bakar
Pencemaran pada tanah bisa berkurang secara alamiah
Tanah juga akan mengalami perbaikan akibat adanya aktivitas akar
Tanah menjadi lebih subur kembali
Tanaman yang mampu menyerap unsur bernilai ekonomi seperti emas (au) dan nikel (ni) bisa digunakan untuk pertambangan.
Faktor yang mendukung kesuksesan fitoremediasi
Adanya ketersediaan tanaman hiperakumulator yang cocok.
Adanya kerja sama yang baik antarbidang ilmu lain