Tanaman Akumulator Merkuri (Hg), Timbal (Pb), dan Kadmium (Cd) untuk Fitoremediasi

Nuril Hidayati

Tanaman Akumulator Merkuri (Hg), Timbal (Pb), dan Kadmium (Cd) untuk Fitoremediasi

Authors

Nuril Hidayati

Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia

Keywords:

Tanaman, Akumulator, Logam, Fitoremediasi

Synopsis

Sudah banyak hasil riset yang membuktikan bahwa tanaman hiperakumulator dapat menjadi solusi untuk mem- bersihkan lingkungan tercemar dengan tingkat kontaminasi yang parah sekalipun dan lebih ekonomis dibandingkan cara konvensional. Pemanfaatan tanaman akumulator yang sudah berhasil ialah pembersihan Pb menggunakan tanaman Brassica juncea sehingga menurunkan kadar Pb tanah dari 2.300 mg/kg menjadi 420 mg/kg (960 mg/kg) di New Jersey. Selain itu, tanaman Helianthus annus menurunkan Pb dari 635 mg/kg menjadi 478 mg/kg di Connecticut. Tanaman yang paling banyak digunakan untuk fitoremediasi dan telah memiliki prospek ekonomis ialah Populus sp. (Poplar) untuk fitoremediasi nitrat melalui produksi biomassanya yang tinggi. Contoh lain ialah keberhasilan penggunaan Chlamydomonas sp. dan Reono- tria sachalinensis untuk membersihkan lingkungan instalasi senjata kimia terkontaminasi arsen (As) hingga 600 mg As/kg di Jerman. Di pihak lain, Indonesia kaya akan sumber daya alam yang berpotensi sebagai bioakumulator. Besarnya prospek tanaman hiperakumulator dan berlimpahnya sumber daya hayati yang tersedia di Indonesia menjadi dasar yang kuat untuk pengembangan teknologi fitoremediasi. Untuk itu, dalam orasi ini, akan dipaparkan perjalanan riset penulis yang diawali dengan riset-riset reklamasi lahan terde- gradasi bekas tambang emas hingga prospek aplikasi hasil riset potensi tanaman hiperakumulator logam berat merkuri (Hg), timbal (Pb), dan kadmium (Cd) serta pemanfaatannya untuk membersihkan lingkungan tercemar dengan teknologi fitoremediasi.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biography

Nuril Hidayati, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia

Lahir di Surabaya, 03 Agustus 1959

Pendidikan: SD Taquma Tahun 1972, SMP Muhammadiyah IV Surabaya Tahun 1975, SMA PPSP Tahun 1979, Sarjana Pertanian (Agronomi) IPB Tahun 1983, S2 (Agriculture Science) Reading University-UK Tahun 1989, S3 (Ecophysiology & Modelling) Reading University-UK Tahun 1993

Tgl masuk / aktif PNS: 1 Maret 1984 / 1 Maret 1984

Tgl pensiun: 3 Agustus 2024

Satuan Kerja: Pusat Penelitian Biologi, Bidang Botani, Fisiologi

References

Miseri RA, Santoso AZPB, Novianto I. Dampak asap kendaraan bermotor terhadap kadar timbal (Pb) dalam tanah dan tanaman di sekitar jalan raya Palimanan Cirebon. Dalam: Prosiding Kon- gres Nasional VII Himpunan Ilmu Tanah Indonesia: Pemanfaatan Sumberdaya Tanah Sesuai dengan Potensinya Menuju Keseim- bangan Lingkungan Hidup dalam Rangka Meningkatkan Ke- sejahteraan Rakyat; 2–4 November 1999; Bandung: Himpunan Ilmu Tanah Indonesia; 2000. 1457–1466.

Effendi H. Telaah kualitas air bagi pengelolaan sumber daya dan

lingkungan perairan. Yogyakarta: Penerbit Kanisius; 2003.

Kasno A, Adiningsih SJ, Sulaeman, Subowo. Status pencemar- an Pb dan Cd pada lahan sawah intensifikasi jalur Pantura Jawa Barat. Prosiding Kongres Nasional VII Himpunan Ilmu Tanah Indonesia: Pemanfaatan Sumberdaya Tanah Sesuai dengan Po- tensinya Menuju Keseimbangan Lingkungan Hidup dalam Rang- ka Meningkatkan Kesejahteraan Rakyat; 2–4 November 1999; Bandung: Himpunan Ilmu Tanah Indonesia; 2000. 1537–1546.

Darmono. Lingkungan hidup dan pencemaran: hubungannya de- ngan toksikologi senyawa logam. Jakarta: Universitas Indonesia Press; 2001.

Garbisu C, Alkorta I. Basic concepts on heavy metal soil biore- mediation. Eur.J.Min.Proc. & Environ. Protect 2003; 3: 58–66.

Morel JL, Echevarria G, Goncharova N. Phytoremediation of metal-contaminated soils. the Netherlands : Springer; 2006: 356 hlm.

United Nations Environment Programme (UNEP). 2011. Annual Reports. 116 hlm.

United States Environment Protection Agency (USEPA). Mercu- ry Emmision: The Global Context; 2017 [Diakses pada 20 Mei 2019]. Diakses dari https://www.epa.gov/international-coopera- tion/mercury-emissions-global-context à mohon dilengkapi tang- gal akses karena saat dicek website sudah tidak aktif.

Heryando P. Pencemaran dan toksikologi logam berat. Jakarta: Penerbit Rineka Cipta; 2004.

Wis?ocka W, Krawczyk J, Klink A, Morrison L. Bioaccumulation of heavy metals by selected plant species from uranium mining dumps in the Sudety Mts., Poland. Polish J. of Envir. Stud. 2006; 15(5): 811–818.

Hidayati N. Fitoremediasi dan potensi tumbuhan hiperakumula- tor. Jurnal Hayati 2005; 2(1): 35–40.

Hidayati N. Fitoremediasi dan prospeknya. Dalam: Rahmansyah M, Hidayati N, Juhaeti T, editor. Tumbuhan akumulator untuk fi- toremediasi lingkungan tercemar merkuri dan sianida penambang- an emas. Jakarta: LIPI Press; 2009: 13–18.

Hidayati N. Mekanisme fisiologis tumbuhan hiperakumulator

logam berat. Jurnal Teknologi Lingkungan 2013; 14(2): 75–82.

Kramer U, Chardonnens AN. The use of transgenic plants in the bioremediation of soils contaminated with trace elements. Appl. Microbiol. Biotechnol 2001; 55: 661–672.

Manara A. Dalam: A Furini, editor. Plants and heavy metals. Springer Briefs in Molecular Science Biometals. New York: Springer; 2012. DOI: 10.1007/978-94-007-4441-72.

Ebbs S, Kochian L, Lasat M, Pence N, Jiang T. An integrated investigation of the phytoremediation of heavy metal and radio- nuclide contaminated soils: From laboratory to the field. Dalam: Wise DL, Trantolo DJ, Cichon EJ, Inyang HI, Stottmeister U, editor. Bioremediation of cotaminated soils. New York: Marcek Dekker Inc.; 2000. 745–769.

Lai HY, Su SW, Guo HY, Chen ZS. Heavy metals contaminated soils and phytoremediation strategies in Taiwan. Dalam: Pascucci S, editor. Soil Contamination; 2011.

Wise DL, Trantolo DJ, Cichon EJ, Inyang HI, Stottmeister U, editor. Bioremediation of cotaminated soils. New York: Marcek Dekker Inc.; 2000.

Rodríguez CV, Gutiérrez GA, Canales J, Cañas RA, Kirby EG, Avila C, Cánovas FM. Poplar trees for phytoremediation of high levels of nitrate and applications in bioenergy. Plant Biotechnol J. Januari 2016;14(1): 299–312. doi: 10.1111/pbi.12384.

Juhaeti T, Syarif F, Hidayati N. Inventarisasi jenis tumbuhan hi- pertoleransi tailing limbah pengolahan emas PT. Antam Pongkor. Biodiversitas: Journal of Biological Diversity 2005; 5(3): 20–24.

Juhaeti T, Syarif F, Hidayati N. Characterisation of potential plants for phytoremediation of degraded areas. Biodiversitas: Journal of Biological Diversity 2005; 6(1): 31–33.

Juhaeti T, Syarif F, Hidayati N. Potensi tumbuhan liar dari lokasi penampungan limbah tailing PT Antam Cikotok untuk fitoreme- diasi lahan tercemar sianida. Jurnal Teknologi Lingkungan (BPPT Edisi Khusus Hari Lingkungan Hidup) Juli 2006; 8(1): 174–180.

Hidayati N, Juhaeti T, Syarif F, Sambas EN. Pencemaran dan kondisi lingkungan tercemar limbah penambangan emas. Dalam: Rahmansyah M, N Hidayati, T Juhaeti, editor. Tumbuhan akumu- lator untuk fitoremediasi lingkungan tercemar merkuri dan siani- da penambangan emas. Jakarta: LIPI Press; 2009. 5–12.

Hidayati N, Naiola BP, Sambas EN, Syarif F, Sudiana M, Suciat- mih, Juhaeti T, Suhardjono Y. Perubahan bioekofisik lahan bekas penambangan emas di Jampang dan metode pendekatannya untuk reklamasi. Dalam: Abdulhadi R, Siregar M, Hidayati N, editor. Reklamasi Lahan Bekas Penambangan di Jampang. Bogor: Pus- litbang Biologi LIPI; 2000. 3–18.

Hidayati N, Juhaeti T, Syarif F. Status Hara Tanah Pasca Rekla- masi. Dalam: Abdulhadi R, Siregar M, Hidayati N, editor. Rekla- masi Lahan Bekas Penambangan di Jampang. Bogor: Puslitbang Biologi LIPI; 2000. 75–88.

Hidayati N. Perubahan mikroklimat pasca reklamasi lahan bekas penambangan emas Jampang. Dalam: Abdulhadi R, Siregar M, Hidayati N, editor. Reklamasi Lahan Bekas Penambangan di Jampang. Bogor: Puslitbang Biologi LIPI; 2000. 142–150.

Hidayati N, Syarif F. Dampak reklamasi terhadap kondisi fisik, kimia dan biologi lahan terdegradasi oleh penambangan emas. Jurnal Gakuryoku 2000; 6(2): 143–148.

Sambas EN, Hidayati N, Juhaeti T, Syarif F. Tumbuhan ber- potensi akumulator di lingkungan penambangan emas. Dalam: Rahmansyah M, Hidayati N, Juhaeti T, editor. Tumbuhan akumu- lator untuk fitoremediasi lingkungan tercemar merkuri dan siani- da penambangan emas. Jakarta: LIPI Press; 2009. 33–46.

Syarif F, Juhaeti T, Hidayati N, Hidayat S. Jenis rumput-rum- putan berpotensi akumulator. Dalam: Rahmansyah M, Hidayati N, Juhaeti T, editor. Tumbuhan akumulator untuk fitoremediasi lingkungan tercemar merkuri dan sianida penambangan emas. Ja- karta: LIPI Press; 2009. 47–70.

Syarif F, Hidayati N, Juhaeti T. Tumbuhan berdaun lebar ber- potensi akumulator. Dalam: Rahmansyah M, Hidayati N, Juhaeti T, editor. Tumbuhan akumulator untuk fitoremediasi lingkungan tercemar merkuri dan sianida penambangan emas. Jakarta: LIPI Press; 2009. 71–99.

Juhaeti T, Hidayati N, Syarif F, Hidayat S. Tumbuhan air ber- potensi akumulator. Dalam: Rahmansyah M, Hidayati N, Juhaeti T, editor. Tumbuhan akumulator untuk fitoremediasi lingkungan tercemar merkuri dan sianida penambangan emas. Jakarta: LIPI Press; 2009: 101–112.

Hidayati N, Juhaeti T, Syarif F. Mercury and cyanide contamina- tions in gold mine environment and possible solution of cleaning up by using phytoextraction. Jurnal Hayati 2009; 16(3): 88–94.

Hidayati N. Degradasi lahan pasca penambangan emas dan upaya reklamasinya: Kasus penambangan emas di Jampang-Sukabumi. Prosiding Kongres Nasional VII Himpunan Ilmu Tanah Indonesia (HITI); 2–4 November 1999; Bandung. 283–294.

Hidayati N. Environmental degradation and biological recla- mation of mined land: Cases of gold mining in Jampang-West Java. Proceeding Workshop on Vegetation Recovery in Degraded Land Areas. 27 Oktober–3 November 2001; Kalgoorlie, Western Australia. 57–66.

Rahmansyah M, Hidayati N, Juhaeti T, editor. Tumbuhan aku- mulator untuk fitoremediasi lingkungan tercemar merkuri dan sianida penambangan emas. Jakarta: LIPI Press; 2009: 163 hlm.

Hidayati N, Saefudin. Potensi hipertoleransi dan serapan bebera- pa jenis tumbuhan pada limbah penambangan emas. Jurnal Biolo- gi Indonesia 2005; 3(9): 351–359.

Hidayati N, Juhaeti T, Syarif F. Tumbuhan hiperakumulator. Da- lam: Rahmansyah M, Hidayati N, Juhaeti T, editor. Tumbuhan akumulator untuk fitoremediasi lingkungan tercemar merkuri dan sianida penambangan emas. Jakarta: LIPI Press; 2009. 19–32.

Hidayati N, Syarif F, Juhaeti T. Performan dan akumulasi merku- ri Cyperus monocephala Endl. dan Digitaria radicosa Presl. Miq. yang ditanam pada media terkontaminasi merkuri dengan per- lakuan kelat dan pH. J. Biologi Indonesia 2008; 5(4): 453–468.

Juhaeti T, Hidayati N, Syarif F. Pertumbuhan dan akumula- si merkuri berbagai jenis tumbuhan yang ditanam pada media limbah penambangan emas dengan perlakuan berbagai tingkat konsentrasi merkuri dan kelat amonium tiosulfat. Berita Biologi 2009; 9(5): 529–538.

Hidayati N. Potensi Enterolobium cyclocarpum (Willd.) Griseb dan Centrosema pubescens Benth. sebagai akumulator pencemar merkuri. Jurnal Berita Biologi 2012; 11(1): 15–19.

Hidayati N, Syarif F, Juhaeti T. Pemanfaatan Salvinia molesta

D.S. Mitchell, akumulator merkuri di sawah tercemar limbah penambangan emas. Jurnal Teknik Lingkungan BPPT 2009; 10(3): 249–256.

Hidayati N, Juhaeti T, Syarif F. Efektivitas EDTA (Ethylene diamine tetracetine acid) dalam meningkatkan akumulasi timbal pada Saccharum spontaneum yang tumbuh di limbah penambang- an. Jurnal Biologi Indonesia 2006; 4(1): 29–37.

Hidayati N, Rini DS. Possible solution of cleaning up heavy metals contamination in agriculture area using accumulator plants. Dalam: Proceeding The 7th International Symposium for

Sustainable Humanosphere (ISSH); 1–2 November 2017; Bogor. 83–92.

Juhaeti T, Hidayati N, Hidayat S. Fitoremediasi kontaminan merkuri: studi kasus upaya mengatasi pencemaran di lahan sawah yang tercemar merkuri penambangan emas rakyat. Prosiding Seminar Nasional Pertanian Ramah Lingkungan; 29 Mei 2013; Litbang Pertanian, Cimanggu. 595–607.

Hidayati N. Pemanfaatan tumbuhan akumulator indigenous untuk fitoremediasi di lingkungan penambangan emas. Seminar Nasional Bioremediasi ke-3; 23–24 Oktober 2013; Bogor.

Juhaeti T, Hidayati N, Syarif F, Hidayat S. Model Fitoremediasi. Dalam: Rahmansyah M, Hidayati N, Juhaeti T, editor. Tumbuhan akumulator untuk fitoremediasi lingkungan tercemar merkuri dan sianida penambangan emas. Jakarta: LIPI Press; 2009. 113–134.

Juhaeti T, Hidayati N, Syarif F. Uji potensi tumbuhan akumulator merkuri untuk fitoremediasi lingkungan tercemar akibat kegiatan penambangan emas tanpa izin (PETI) di kampong Leuwi Bolang, Desa Bantar Karet, Kecamatan Nanggung, Bogor. Jurnal Biologi Indonesia 2009; 6(1): 1–12.

Abdulhadi R, Hidayati N, Siregar M, editor. Reklamasi Lahan Bekas Penambangan di Jampang. Bogor: Puslitbang Biologi LIPI; 2000. 160 hlm.

Kono Y, Rahajoe JS, Hidayati N, Kanzaki R, Kodamatani H, Tomiyasu T. One-site measurements of atmospheric mercury around a small-scale gold mining area along the Cikaniki River, Indonesia. Society of Environmental Toxicology and Chemistry Asia Pacific Annual Meeting (SETAC AP); 2012.

Kono Y, Rahajoe JS, Hidayati N, and Tomiyasu T. Distribution of mercury in river water around artisanal and small-scale gold mining areas in West Java, Indonesia. International Conference on Mercury asn Global Pollutant (ICMGP). Korsel, 14–19 May 2015.

Tomiyasu T, Kono Y, Kodamatani H, Hidayati N, Rahajoe JS. The distribution of mercury around the small-scale gold mining area along the Cikaniki river, Bogor, Indonesia. Environmental Research 2013; 125: 12–19.

Hidayati N. The use of green plants to clean up heavy metals contamination (Hg, Pb, Cd): An overwiev. International Confe- rence on Tropical Plant Conservation and Utilization; 18–20 June 2017; Bogor.

Tomiyasu T, Kono Y, Kodamatani H, Hidayati N, Rahajoe JS. The distribution of mercury around the smal l-scale gold mining area along the Cikaniki river, Bogor, Indonesia. Environmental Research 2013; 125: 12–19.

Tomiyasu T, Kodomatani H, Kono Y, Matsuyama A, Imura R, Hidayati N, Rahajoe JS. Distribution of total mercury and methylmercury around the small-scale gold mining area along the Cikaniki River, Bogor, Indonesia. Environmental Science and Pollution Research J. Environment Science and Pollution 2017; 24(3): 2643–52. DOI 10.1007/s 11356-016-7998-x.

Minguzzi C, Vergano O. II. Contenuto di nichel nelle ceneri di Allysum bertolonii. Desv. Memorie Societa Toscana Di Scienze Naturali Serie A 1948; 55: 49–77.

Hidayati N, Syarif F, Juhaeti T. Potensi Centrosema pubescens, Calopogonium mucunoides dan Mikania cordata dalam mem- bersihkan logam kontaminan pada limbah penambangan emas. Biodiversitas 2006; 7(1): 4–6.

Syarif F, Hidayati N, Juhaeti T. Potensi hipertoleransi Calopogo- nium mucunoides Desv, Centrosema pubescens Benth dan Caja- nus cajan (L.) Millsp yang tumbuh pada limbah penambnagan emas. terkontaminasi sianida dan merkuri. Jurnal Biologi Indone- sia 2007; 4(4): 239–247.

Hidayati N, Juhaeti T, Syarif F. Potensi hiperakumulator Saccha- rum spontaneum pada limbah tailing terkontaminasi sianida. Bio- ta: Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Hayati 2008; 13(2): 97–105

Hidayati N, Syarif F, Juhaeti T. Potensi hiperakumulasi Saccharum spontaneum pada limbah tailing terkontaminasi sian- ida. Kipnas LIPI: Harmonisasi Iptek, Alam, dan Budaya Menuju Masyarakat Sejahtera; 22–23 November 2007; Jakarta: LIPI.

Tomiyasu T, Bransano C, Hamada Y, Kodamatani H, Kanzaki R, Hidayati N, Rahajoe JS. Distribution of total and organic mercury concentrations in soils around ASGM area, West Java, Indonesia, and dependence of mercury concentrations on organic matter content. International Conference on Mercury asn Global Pollutan (ICMGP); 16–21 Juli 2017; Rhode island, USA.

Gunradi R, Sukmana TZ, Nixon. Laporan penyelidikan pe- mantauan unsur Hg (merkuri) akibat penambangan emas tanpa ijin (PETI) di Daerah Pongkor, Jawa Barat, dengan pemetaan geokimia. Koordinator Urusan Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral Provinsi Jawa Barat; 2000.

Hidayati N, Yulintina RD, Nuzula S, Nurjanah S, Dewi SP. Toksikologi lingkungan logam berat merkuri (Hg). Yogyakarta: Politeknik Kesehatan Yogyakarta, Jurusn Kesehatan Lingkungan; 2012. 13 hlm.

Kono K, Rahajoe JS, Hidayati N, Kodamatani H, Tomiyasu T. Distribution of dissolved mercury in river water around artisanal and small-scale gold mining areas in West Java, Indonesia. The 11th International Conference on Mercury as a Global Pollutant; 26–27 Juli 2013; Birmingham, UK.

Kono Y, Rahajoe JS, Hidayati N, Kodamatani H, Tomiyasu T. Using native epiphytic ferns to estimate the atmospheric mercury levels in a small-scale gold mining area of West Java, Indonesia. Chemosphere Journal 2012; 89(3): 241–248.

Kono Y, Hidayati N, Rahajoe JS, Kodamatani H, Kanzaki R, Tomiyasu T. Estimation of atmospheric mercury levels with na- tive epiphytic ferns in small-scale gold mining area, West Java, Indonesia. The 10th International Conference on Mercury as a Global Pollutant (ICMGP); 7 Juni 2011; Canada.

Tomiyasu T, Hamada YK, Baransano C, Kodamatani H, Matsuyama A, Imura R, Hidayati N, Rahajoe JS. Mercury con- centration in paddy field soil and freshwater snails around a small scale gold mining area, West Java, Indonesia. Toxicology and En- vironmental Health Sciences 2020; 12(1): 1-9. DOI: 10.1007/ s13530-020-00045-7.

Tomiyasu T, Kodomatani H, Kono Y, Matsuyama A, Imura R, Hidayati N, Rahajoe JS. Distribution of total mercury and methylmercury around the small-scale gold mining area along the Cikaniki River, Bogor, Indonesia. Environmental Science and Pollution Research. 2017; 24(3): 2643–52. DOI 10.1007/s 11356- 016-7998-x. ISSN 0944-1344 P.

Tomiyasu T, Hamada YK, Kodamatani H, Hidayati N, Rahajoe JS.. Transport of mercury species by river from artisanal and small-scale gold mining in West Java, Indonesia. Journal of Envi- ronmental Science and Pollution Research 2019; 26(24): 25262– 74. Ref.: Ms. No. ESPR-D-18-10081R1. DOI: 10.1007/s11356- 019-05718-6.

Tomiyasu T, Hamada YK, Baransano C, Kodamatani H, Matsuyama A, Imura R, Hidayati N, Rahajoe JS. Mercury con- centrations in paddy field soil and freshwater snails around a small-scale gold mining area along the Cikaniki River, West Java, Indonesia. Journals Toxicology and Environmental Health Sci- ences 2020; 12: 23–29.

Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Perairan. Jakarta: Sekretaris Negara Republik Indonesia.