Amalia Saleha dkk Kimia FMIPA Unmul
Distribusi Logam Timbal
DISTRIBUSI LOGAM TIMBAL (Pb) PADA TANAMAN WEDELIA (Wedelia trilobata (L.) Hitch) AKIBAT EMISI KENDARAAN BERMOTOR DI BEBERAPA JALAN KOTA SAMARINDA THE DISTRIBUTION OF LEAD (Pb) ON WEDELIA PLANTS CONTAMINATED BY VEHICULAR EMISSION ON SEVERAL MAIN ROAD IN SAMARINDA Amalia Saleha, Alimuddin dan Rahmat Gunawan Program Studi Kimia FMIPA Universitas Mulawarman Jalan Barong Tongkok No. 4 Kampus Gunung Kelua Samarinda, 75123 ABSTRACT The research has done of "The distribution of lead (Pb) on wedelia plants contaminated by vehicular emission on several main road in samarinda”. This study aimed to determine the metal concentrations of lead in roots, flowers and leaves of plants wedelia at several locations in the city of Samarinda on PM Noor Street, Wahid Hasyim Street, Pahlawan Street, AW Syahrani Street, and Belatuk Street (control location) were the different traffic density and the treatment of leaching on levels of lead found in wedelia plants. The concentrations of lead metal on wedelia plants were measured using an Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) at a wavelength of 283.3 nm. The results showed that The highest levels of Pb obtained on PM Noor and lowest on Belatuk, were the traffic density is high concentration of lead is absorbed more than low traffic density. And the treatment of non-leaching and leaching concentrations obtained difference was not significant, indicating leaching did not significantly affect the concentration of Pb on plants. Keywords: Wedelia (Wedelia trilobata (L.) Hitch), lead A. PENDAHULUAN Bensin mengandung zat aditif (C2H5)4Pb atau tetra ethyl lead (TEL) yang berfungsi sebagai anti-knock mesin kendaraan untuk menaikkan nilai oktan. Bahan didalamnya yang lazim dipakai adalah tetraetil-Pb dan tetrametil-Pb. Jika bensin dengan nilai oktan 87-98 mengandung 0,70-0,84 g senyawa tetraetil-Pb dan tetrametil-Pb berarti sekitar 0,56-0,63 g senyawa timbal akan dilepaskan ke udara untuk setiap liter bensin yang digunakan [11]. Timbal (Pb) bisa merusak jaringan saraf, fungsi ginjal, sistem reproduksi, sistem endokrin dan jantung, serta gangguan pada otak sehingga anak mengalami gangguan kecerdasan dan mental [22]. Di dalam tubuh manusia, Pb bisa menghambat aktivitas enzim yang terlibat dalam pembentukan hemogloboin (Hb) dan sebagian kecil Pb diekskresikan lewat urin atau feses karena sebagian terikat oleh protein, sedangkan sebagian lagi terakumulasi dalam ginjal, hati, kuku, jaringan lemak dan rambut [9]. Melihat besarnya dampak negatif Pb terhadap manusia maka diperlukan tindakan untuk menanggulangi pencemaran Pb. Selain dengan mengganti bahan bakar dengan bahan bakar bebas timbal, ada cara lain yang dapat digunakan, yaitu menggunakan tanaman sebagai media penyerap logam timbal di udara. Tanaman wedelia (Wedelia trilobata (L.) Hitch) banyak ditemukan di pinggir-pinggir jalan. Tanaman dari famili Astreaceae biasanya digunakan sebagai tanaman pembatas pagar dan tanaman hias karena warna
80
bunganya yang kuning indah, mudah didapatkan dan diperbanyak, mudah tumbuh pada berbagai jenis tanah dan tahan kekeringan. Keuntungan pemanfaatan wedelia adalah bahan bakunya mudah didapat dan tersedia dalam jumlah banyak, biaya operasional yang rendah, dan tidak perlu nutrisi tambahan. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu solusi alternatif atas pencemaran logam timbal yang selama ini menjadi permasalahan di udara. Dari uraian singkat diatas penulis tertarik untuk menentukan konsentrasi logam timbal (Pb) pada tanaman wedelia (Wedelia trilobata (L.) Hitch) di beberapa lokasi di Kota Samarinda, diantaranya Jalan P.M Noor, Jalan Wahid Hasyim, Jalan Pahlawan, Jalan A.W Syahrani dan Jalan Belatuk. 1.1. Tanaman Wedelia (Wedelia trilobata (L.) Hitchc) 1.1.1. Morfologi Batang : Berbentuk bulat, mempunyai panjang 1-3 dm. Posisi batangnya merayap di atas permukaan tanah. Daun : Hijau, berdaun tidak lengkap, sebab hanya memiliki tangkai daun dan helaian daun saja. Akar : Akar tunggang, akar dapat tumbuh pada ruas-ruas batangnya Bunga : Berwarna kuning cerah, mirip seperti bunga matahari (hanya ukurannya lebih kecil). Ada 2 macam bunga, yaitu:
Kimia FMIPA Unmul
Jurnal Kimia Mulawarman Volume 10 Nomor 2, Mei 2013 Kimia FMIPA Unmul
1. Bunga pita (flos ligulatus), bunga mandul yang terdapat di sepanjang tepi cawan dan mempunyai mahkota berbentuk pita. 2. Bunga tabung (flos disci), bunga yang terdapat di atas cawannya sendiri, umumnya berbentuk tabung. [7].
ISSN 1693-5616
1.1.2. Klasifikasi Kingdom : Plantae Divisi : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledoneae Ordo : Asterales Famili : Asteraceae Genus : Wedelia Spesies : Wedelia trilobata (L.) Hitch
Gambar 1. Tanaman Wedelia (sumber pribadi) 1.2.
Pencemaran Udara Berdasarkan keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup (KEPMEN KLH) Nomor Kep.02/Men-KLH/1988 yang dimaksudkan dengan pencemaran udara adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke udara dan atau berubahnya tatanan udara oleh kegiatan manusia atau proses alam sehingga kualitas udara menurun hingga ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai peruntukkannya. Secara umum, zat pencemar udara dapat digolongkan ke dalam dua golongan yaitu gas dan partikel. Partikel-partikel dapat berasal dari asap terutama hasil pembakaran kayu, sampah, batubara, kokas dan bahan bakar minyak yang membentuk jelaga dan dapat pula berupa partikel-partikel debu halus dan agak kasar yang berasal dari berbagai kegiatan alami dan manusia. Sifat fisik partikel yang penting adalah ukurannya, yang berkisar antara diameter 0,0002 mikron sampai sekitar 500 mikron pada kisaran tersebut partikel mempunyai umur dalam bentuk tersuspensi di udara antara beberapa detik sampai beberapa bulan tergantung pula pada keadaan dinamika atmosfer [14]. 1.3. Timbal (Pb) di Udara Saat ini tingkat komsumsi Pertamax dan Pertamax Plus hanya 650.000 kilo liter per tahun sedangkan Premium mencapai 15,1 juta kilo liter per tahun. Dengan tingkat konsumsi Premium tersebut, dimana tiap liter Premium rata-rata mengandung Pb sebesar 0,12 gram, maka tiap tahunnya Pb yang diemisikan ke udara adalah sekitar 1090 ton. Angka ini lebih konservatif dibandingkan perhitungan Walhi yang memprediksi lebih dari 5000 ton Pb diemisikan ke udara setiap tahun. Untuk Jakarta saja, konsumsi Premium rata-rata Kimia FMIPA Unmul
diperkiran sebesar 8500 kilo liter per tahun atau setara dengan emisi 612 kg Pb/hari. Kontribusi emisi Pb sebesar ini terhadap konsentrasi Pb di atsmofer dapat mencapai 2,01 µg/m3 [13]. Sumber – sumber lain yang menyebabkan Pb dapat masuk ke udara ada bermacam – macam. Diantara sumber alternatif ini yang tergolong besar adalah pembakaran batubara, asap dari pabrik – pabrik yang mengolah senyawa alkil-Pb, Pb-Oksida, peleburan bijih Pb dan transfer bahan kendaraan bermotor, karena senyawa alkil-Pb yang terdapat dalam bahan bakar tersebut dengan sangat mudah menguap [11]. Jumlah Pb di udara dipengaruhi oleh volume kepadatan lalu lintas dari jalan raya dan daerah industri, percepatan mesin dan arah angin [16]. 1.4. Interaksi Antara Timbal dengan Tanaman Menurut Widagdo [21] kemampuan daun menangkap partikel sangat dipengaruhi oleh keadaan permukaan daun yaitu kebasahan, kelengketan dan bulu daun. Semakin tinggi kandungan partikel Pb di udara akan semakin tinggi pula kandungan partikel Pb yang terserap oleh daun. Hal tersebut terjadi karena semakin besar kandungan partikel Pb di udara akan semakin besar kemungkinan bertubrukan dengan daun dan masuk ke dalam stomata sampai tersimpan dalam lapisan epidermis dan mesofil akan lebih besar. Semakin besar kemampuan tanaman menjerap Pb dari udara maka semakin banyak Pb dapat dibersihkan dari udara. Masuknya partikel Pb ke dalam jaringan daun karena ukuran stomata daun yang cukup besar dan ukuran partikel Pb yang lebih kecil daripada ukuran stomata. Timbal (Pb) masuk ke dalam daun melalui proses penjerapan pasif. Akumulasi Pb di dalam jaringan daun akan lebih besar daripada bagian lainnya. Jumlah
81
Amalia Saleha dkk Kimia FMIPA Unmul
Distribusi Logam Timbal
kandungan Pb dalam suatu jenis tanaman bervariasi menurut organ [1]. Mekanisme masuknya partikel Pb ke dalam jaringan daun, yaitu melalui stomata daun yang berukuran besar dan ukuran partikel Pb lebih kecil, sehingga Pb dengan mudah masuk kedalam jaringan daun melalui proses penjerapan pasif [1]. Partikel Pb yang menempel pada permukaan daun berasal dari tiga
proses yaitu, pertama sedimentasi akibat gaya gravitasi, kedua tumbukan akibat turbulensi angin, dan ketiga adalah pengendapan yang berhubungan dengan hujan. Celah stomata mempunyai panjang sekitar 10 μm dan lebar antara 2–7 μm, oleh karena ukuran Pb yang demikian kecil, maka partikel Pb tidak larut dalam air dan senyawa Pb terperangkap dalam rongga antar sel sekitar stomata. Proses tersebut di tunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Akumulasi Partikel Pb pada Jaringan [1] Partikel akan masuk ke dalam daun lewat celah stomata serta menetap dalam jaringan daun dan menumpuk di antara celah sel jaringan pagar/palisade atau jaringan bunga karang/spongi tissue. Oleh karena partikel Pb tidak larut dalam air maka senyawa Pb dalam jaringan terperangkap dalam rongga antar sel sekitar stomata. Sedangkan yang lebih besar ukurannya akan terakumulasi, sebagian kecil dapat terjerap secara kimiawi (chemically adsorbed) dan akhirnya terserap (absorbed) oleh jaringan hijau dan sebagian lagi akan tersapu oleh angin atau air hujan yang kemudian dibawa aliran angin/air dan diendapkan ke dalam tanah. Partikel berukuran sub mikro akan terdifusi ke dalam jaringan tanaman melalui stomata dan akhirnya terbawa ke dalam sistem metabolisme tanaman. 1.5. Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) Prinsip dasar dari spektrofotometer serapan atom adalah interaksi antara energi dengan atom bebas atau berprinsip pada absorpsi cahaya oleh atom. Atom-atom B. METODOLOGI PENELITIAN 2.1. Alat dan Bahan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA), neraca analitik, labu ukur, erlenmeyer, gelas kimia, corong kaca, pipet tetes, pipet volume, bola hisap, batang pengaduk, oven, cawan porselen, hot plate, tanur (furnace), spatula, Pb(NO3)2, HNO3 pekat (65%, Bj = 1,41 kg/L), HNO3 1 N, kertas saring Whatman 41 dan aquadest. 2.2. Pengambilan Sampel Pengambilan sampel tanaman wedelia dilakukan secara acak (random) yang diambil pada 4 daerah padat lalu lintas dan 1 lokasi yang sepi yakni, Jalan P.M Noor, Jalan Wahid Hasyim, Jalan Pahlawan, Jalan A.W Syahrani, dan Jalan Belatuk (lokasi kontrol). Pengambilan sampel dilakukan pada pukul 12.0014.00 pemilihan waktu berdasarkan pertimbangan aktivitas kendaraan bermotor yang berlangsung pada
82
menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Logam-logam yang mudah diuapkan seperti Cu, Pb, Zn dan Cd umumnya ditentukan pada suhu rendah sedangkan untuk unsur-unsur yang tak mudah teratomisasi diperlukan suhu tinggi [8.] Sistem peralatan SSA harus memenuhi syaratsyarat sebagai berikut [17] : a. Dapat membuat atom bebas dari unsur yang dianalisis. b. Atom-atom bebas yang terjadi dapat mengabsorbsi radiasi resonans. Besarnya radiasi resonans sebanding jumlah atom bebas yang terjadi. c. Jumlah atom bebas yang terjadi sebanding dengan konsentrasi unsur dalam larutan. d. Efisiensi, yaitu dari sedikit larutan dapat dihasilkan atom bebas sebanyak mungkin.
waktu tersebut. Sampel yang diambil dimasukkan ke dalam kantong plastik yang bersih dan dibungkus dengan kain agar metabolisme sampel tidak berubah secara ekstrem. 2.3. Analisa Kadar Timbal (Pb) pada Tanaman Wedelia Penelitian ini menggunakan sampel akar, bunga dan daun wedelia (Wedelia trilobata (L.) Hitch) dari beberapa lokasi yang berbeda tingkat kepadatan lalu lintasnya yaitu, di Jalan P.M Noor, Jalan Wahid Hasyim, Jalan Pahlawan, Jalan A.W Syahrani, dan Jalan Belatuk (lokasi kontrol). Dilakukan dua perlakuan, tahap pertama sampel diuji tanpa dilakukan pencucian sampel. Dan tahap kedua sampel diuji dengan dilakukan pencucian sampel menggunakan aquades.
Kimia FMIPA Unmul
Jurnal Kimia Mulawarman Volume 10 Nomor 2, Mei 2013 Kimia FMIPA Unmul
ISSN 1693-5616
Sampel dikeringkan di oven pada suhu 105oC, selanjutnya diabukan dalam furnace bersuhu 600oC selama 2 jam. Didestruksi dengan HNO3 pekat (65%) dan diencerkan dengan aquades masing-masing sebanyak 25ml. Larutan tersebut diukur kadar timbalnya dengan AAS (Atomic Absorption Spectrophotometer) pada panjang gelombang 283,3 nm. 2.4. Perhitungan Konsentrasi Pb Perhitungan konsentasi logam timbal dalam sampel dengan menggunakan kurva kalibrasi atau persamaan garis lurus. Setelah didapat nilai konsentrasi timbal yaitu hasil dari kurva kalibrasi, dihitung
konsentrasi timbal per berat sampel (berat basah) dengan rumus : 𝑉 (𝐿) × 𝑐 (𝑚𝑔⁄𝐿 ) 𝐶 (𝑚𝑔⁄𝑘𝑔) = 𝑚 (𝑘𝑔) Dimana, C = Konsentrasi Pb per berat basah sampel (mg/kg) V = Volume pengenceran akhir (L) c = Konsentrasi Pb (hasil dari kurva kalibrasi) (mg/L) m = Berat sampel (kg)
Kadar Pb (mg/kg)
C. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Konsentrasi Timbal (Pb) pada Tanaman Wedelia (Wedelia trilobata (L.) Hitchc di Beberapa Lokasi Berdasarkan hasil penelitian terhadap lokasi tumbuh tanaman wedelia dengan membandingkan dua kriteria padat dan tidak padat diperoleh kesimpulan bahwa pengaruh penyerapan timbal (Pb) pada lokasi yang padat dan macet sangat berbeda dibandingkan 7.0000 6.0000 5.0000 4.0000 3.0000 2.0000 1.0000 0.0000
dengan lokasi kontrol/pembanding yang memiliki tingkat kepadatan sangat rendah. Hal ini menunjukkan bahwa semakin padat dan macet kendaraan bermotor maka akan semakin besar partikel timbal (Pb) yang dapat diserap oleh tanaman melalui daun tanaman. Kepadatan lalu lintas dan kemacetan yang tinggi memiliki pengaruh terhadap penyerapan timbal.
6.4968 5.6976 4.3244
4.3200
3.9961
4.5127
3.8498
4.2904 Akar
1.5380
P.M Noor
1.5805
1.4250
Wahid Hasyim
Pahlawan Lokasi
1.4308
0.9095 0.8016 0.6896
A.W Syahrani
Bunga Daun
Belatuk
Gambar 3. Histogram kadar Pb pada akar, bunga dan daun tanaman wedelia vs lokasi pengambilan sampel 3.2.
Perlakuan Pencucian dan Tanpa Pencucian Terhadap Konsentrasi Timbal (Pb) pada Tanaman Wedelia (Wedelia trilobata (L.) Hitch Pengaruh kadar timbal pada tanaman wedelia dengan pencucian dan tanpa pencucian dengan aquades sebagai larutan pencuci tidak memiliki perbedaan yang signifikan. Hal ini dikarenakan logam Pb tidak larut di dalam aquades (air), namun mudah larut dalam larutan
asam. Hujan secara alami bersifat asam (pH sedikit di bawah 6) karena karbondioksida (CO2) di udara yang larut dengan air hujan memiliki bentuk sebagai asam lemah. Mengingat air hujan yang bersifat asam sehingga besar kemungkinan kecilnya konsentrasi Pb yang didapat pada tanaman wedelia disebabkan karena larutnya Pb oleh air hujan tersebut.
Kadar Pb (mg/kg)
5.0000 4.0000
4.1197 3.6269
3.8142 3.5203
3.0000
3.3631 3.0071
3.1903 2.9334 Tanpa pencucian
2.0000 0.8002 0.7653
1.0000
Dengan Pencucian
0.0000 P.M Noor
Wahid Hasyim
Pahlawan
A.W Syahrani
Belatuk
Lokasi Gambar 4. Histogram perlakuan pecucian dan tanpa pencucian terhadap kadar logam Pb pada tanaman wedelia Kimia FMIPA Unmul
83
Amalia Saleha dkk Kimia FMIPA Unmul
D. KESIMPULAN 1. Kadar timbal rata-rata di lokasi berturut-turut dari Jalan P.M Noor, Jalan Wahid Hasyim, Jalan Pahlawan, Jalan A.W Syahrani, dan Jalan Belatuk yang terdapat pada akar yaitu 4,3244; 4,3200; 3,9961; 3,8498 dan 0,8016 mg/kg. Pada bunga yaitu 1,5380; 1,4250; 1,5805; 1,4308 dan 0,6896 mg/kg. Pada daun yaitu 6,4968; 5,6976; 4,5127; 4,2904 dan 0,9095 mg/kg. 2. Kadar Pb yang paling tinggi diperoleh pada Jalan P.M Noor dan yang paling rendah pada Jalan Belatuk. Konsentrasi Pb dari kelima jalan terlihat perbedaan yang nyata antara lokasi dengan tingkat mobilitas kendaraan bermotor yang tinggi dan yang rendah,
Distribusi Logam Timbal
3.
dimana pada tingkat kepadatan yang tinggi konsentrasi timbal yang terserap lebih banyak dibandingkan dengan tingkat kepadatan yang rendah. Kadar timbal rata-rata di lokasi berturut-turut dari Jalan P.M Noor, Jalan Wahid Hasyim, Jalan Pahlawan, Jalan A.W Syahrani dan Jalan Belatuk dengan pengaruh tanpa pencucian yaitu 4,1197; 3,8142; 3,3631; 3,1902 dan 0,8002 mg/kg. Dan dengan pencucian yaitu 3,6269; 3,5203; 3,0071; 2,9334 dan 0,7653 mg/kg. Perbedaan konsentrasi Pb yang didapat tidak terlalu signifikan hal ini menunjukkan perlakuan pencucian tidak terlalu mempengaruhi kadar Pb pada tanaman wedelia.
DAFTAR PUSTAKA 1. Dahlan, E.N. 1989. Dampak Pencemaran Udara terhadap manusia dan Beberapa Komponen Sumber Daya Alam. Media Konservasi. Vol II (2) 2. Darmono. 1995. Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta: Universitas Indonesia 3. Darmono. 2006. Lingkungan Hidup dan Pencemaran; Hubungannya dengan Toksikologi Senyawa Logam. Jakarta: Universitas Indonesia. 4. Fakuara, M.Y. 1986. Hutan Kota: Peranan dan Permasalahannya. Bogor: Fakultas Kehutanan, IPB. 5. Fardiaz, S. 1992. Polusi Air dan Udara. Yogyakarta: Kanisius 6. Hendayana, S. 1994. Kimia Analitik Instrumen. Semarang: IKIP Semarang Press 7. http://toiusd.multiply.com/journal/item/164/Wedelia_Trilobata?&show_interstitial=1&u=%2Fjournal%2Fitem diakses pada 21 Desesember 2011 8. Khopkar, S.M. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : Universitas Indonesia 9. Klaassen, C. D. M. O. Amdur, J. Doull. 1986. Toxicology the Basic Science of Poisons. New York : Macmillan Publishing Company 10. Nasution, F.A. 2004. Bahaya Timbal dan Permasalahannya. Bandung : Penerbit ITB 11. Palar, 1994. Pencemaran dan Toksisitas Logam Berat. Jakarta : Rineka Cipta 12. Parsa, K. 2001. Penentuan Kandungan Pb dan Penyebaran di dalam Tanah Pertanian Disekitar Jalan Raya Kemenuh, Gianyar. Skripsi. Universitas Udayana, MIPA Kimia. 13. Rani. 2001. Subsidi BBM dan Pencemaran Udara. (http://google.com/polusi pertamax html) diakses pada 25 Desember 2011 14. Sastrawijaya, T. 1991. Pencemaran Lingkungan. Jakarta: Rineka Cipta. 15. Sholihah, Mar’atus. 2009. Analisa Kemampuan Daun Glogongan (Polyathia longifila) Sebagai Penyerap Logam Timbal di Lima Lokasi Berbeda. Skripsi. Samarinda : FMIPA Universitas Mulawarman 16. Siregar, E.B.M 2005. Pencemaran Udara, Respon Tanaman dan Pengaruhnya pada Manusia. Medan: Karya Ilmiah Fakultas Pertanian USU 17. Sumardi. 1993. Kursus Teknik Analisa Instrumental dan Aplikasinya. Pusitbang Kimia Terpadu. LIPI 18. Underwood, A.L dan Day, R.A, 1990. Analisa Kimia Kuantitatif Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga 19. Vogel. 1990.Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimakro. Bagian I. Jakarta : Kalman Media Pustaka 20. Wardana, W.A. 1995. Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta : Andi 21. Widagdo, S. 2005. Tanaman Elemen Lanskap Sebagai Biofilter untuk Mereduksi Polusi Timbal (Pb) di Udara. Makalah Pribadi Falsafah Sains. Bogor: Sekolah Pascasarjana/S3 IPB. 22. Widowati, W. 2008. Efek Toksik Logam Pencegahan dan Penanggulangan Pencemaran. Yogyakarta : Andi 23. Yunanto, R. 2007. Analisis Kadar Timbal di Udara Kota Samarinda Berdasarkan Perbedaan Waktu dan Lokasi. Skripsi. Samarinda : FMIPA Universitas Mulawarman
84
Kimia FMIPA Unmul
