Pengertian Fitoremediasi
Fitoremediasi yaitu metode dalam mengolah air limbah dengan media tanaman. Metode ini dapat digunakan untuk mengolah limbah berbahaya (B3) atau untuk limbah radioaktif lingkungannya. Fitoremediasi menggunakan suatu sistem dimana tanaman tertentu yang bekerjasama dengan mikroorganisme dalam media (tanah, koral, dan air) dapat mengubah zat kontaminan (pencemar/polutan) menjadi kurang atau tidak berbahaya bahkan menjadi bahan yang berguna secara ekonomi. Fitoremediasi dianggap sebagai salah satu teknologi yang paling ekonomis, berkelanjutan, dan terjangkau. Fitoremediasi berasal dari bahasa Yunani Kuno yaitu nabati/ tanaman, dan bahasa Latin yaitu remedium (memulihkan keseimbangan atau perbaikan); menggambarkan pengobatan masalah lingkungan (bioremediasi) melalui penggunaan tanaman yang mengurangi masalah lingkungan tanpa perlu menggali bahan kontaminan dan membuangnya di tempat lain (Rondonuwu 2014).
Jenis-Jenis Fitoremediasi
Fitoremediasi dapat dibagi menjadi fitoekstraksi, rizofiltrasi, fitodegradasi, fitostabilisasi, fitovola tilisasi.
- Phytoacumulation (phytoextraction) yaitu proses tumbuhan menarik zat kontaminan dan media sehingga berakumulasi di sekitar akar tumbuhan, proses ini disebut juga Hyperacumulation.
- Rhizofiltrationadalah proses adsorpsi atau pengendapan zat kontaminan oleh akar 78 untuk menempel pada akar. Proses ini telah dibuktikan dengan percobaan menanam bunga matahari pada kolam mengandung zat radio aktif di Chernobyl Ukraina.
- Phytostabilization yaitu penempelan zat-zat kontaminan tertentu pada akar yang tidak mungkin terserap ke dalam batang tumbuhan. Zat-zat tersebut menempel erat atau stabil pada akar sehingga tidak akan terbawa oleh aliran air dalam media.
- Rhyzodegradetion disebut juga enhanced rhezosphere biodegradation, oiplantedassistedbioremidiation degradation, yaitu penguraian zat-zat kontaminan oleh aktivitas mikroba yang berada di sekitar akar tumbuhan, misalnya ragi, fungi dan bakteri.
- Phytodegradation (phyto transformation) yaitu proses yang dilakukan tumbuhan untuk menguraikan zat kontaminan yang mempunyai rantai molekul yang kompleks menjadi bahan yang tidak berbahaya dengan susunan molekul yang lebih sederhana yang dapat berguna bagi pertumbuhan tumbuhan itu sendiri. Proses ini dapat berlangsung pada daun, batang, akar atau di luar sekitar akar dengan bantuan enzym yang dikeluarkan oleh tumbuhan itu sendiri. Beberapa tumbuhan mengeluarkan enzym berupa bahan kimia yang mempercepat proses degradasi.
- Phytovolatization yaitu proses menarik dan transpirasi zat kontaminan oleh tumbuhan dalam bentuk yang telah menjadi larutan terurai sebagai bahan yang tidak berbahaya lagi untuk selanjutnya di uapkan ke atmosfir. Beberapa tumbuhan dapat menguapkan air 200 sampai dengan 1000 liter perhari untuk setiap batang (Fitriah, 2018).
Kelebihan dan Kekurangan Metode Fitoremediasi untuk Penyerapan Logam Berat
Berikut ini merupakan kelebihan dan kekurangan dari metode fitoremediasi:
Kelebihan
- Fitoremediasi dapat dikatakan memiliki teknologi yang inovatif, ekonomis dan relatif aman terhadap lingkungan sehingga dapat menjadi solusi untuk menurunkan logam berat yang berada di lingkungan.
- Dapat memonitor pertumbuhan tanaman
- Logam berharga dapat direklamasi dan di daur ulang melalui fitoremediasi
- Kemampuan dalam menghasilkan buangan sekunder yang lebih rendah sifat toksisitasnya, lebih bersahabat dengan lingkungan serta lebih ekonomis
Kelemahan
- Teknik ini memerlukan waktu yang lebih lama dan tergantung dengan iklim
- Terdapat kemungkinan adanya kontaminan yang masuk ke dalam rantai makanan melalui hewan yang mengkonsumsi tanaman tersebut.
Tumbuhan Hiperakulumator
Tumbuhan yang dapat disebut dengan hiperakumulator yakni tumbuhan yang memiliki kapasitas dalam menurunkan konsentrasi logam yang tinggi di dalam biomassanya. Biomassa tumbuhan dapat dikatakan sebagai total jumlah berat kering yang terdapat pada bagian tumbuhan. Tumbuhan hiperakumulator memiliki karakteristik sebagai berikut:
- Jaringan akar dan tajuk pada tumbuhan dapat bertahan dengan unsur logam yang memiliki konsentrasi tinggi.
- Penyerapan unsur logam pada media tanam tanah maupun air memiliki tingkat laju yang tinggi dibanding tanaman lainnya.
- Akar dan tajuk tumbuhan memiliki laju translokasi yang tinggi dalam mengakumulasi unsur logam. Tumbuhan hiperakumulator memiliki tajuk yang dapat mengakumulasi logam berkonsentrasi tinggi melebihi tingkat konsentrasi pada akar.
Proses Penyerapan Logam Berat oleh Tumbuhan pada Metode Fitoremediasi
Proses penyerapan limbah logam berat dalam metode fitoremediasi dapat dibagi menjadi 3 proses yaitu penyerapan logam oleh akar, translokasi logam dari akar ke bagian tumbuhan lain, dan lokalisasi logam pada bagian sel tertentu untuk menjaga agar tidak menghambat metabolisme tumbuhan tersebut. Tumbuhan dapat menyerap logam berat tersebut dengan membawa logam tersebut ke dalam larutan di sekitar akar. Logam yang masuk ke dalam sel akar akan diangkut melalui jaringan xilem dan floem ke bagian tumbuhan lain. Agar lebih efisien, pengangkutan ini dapat ditambah dengan molekul khelat seperti histidin untuk mengikat logam Cr. Dalam mencegah peracunan logam, dilakukan lokalisasi pada jaringan dimana pada tumbuhan mempunyai mekanisme detoksifikasi seperti menimbun logam di dalam bagian tertentu seperti akar dan lateks.
(Sumber: Pandia et al, 2018)
Berdasarkan gambar diatas dapat dilihat bahwa pengambilan logam yang dapat larut akan masuk ke dalam akar melalui membran plasma dari akar-akar endodermal. Menurut (Refki, 2019) terdapat dua cara penyerapan ion logam kedalam akar tanaman. Pertama ion dalam air bergerak menuju akar ke gradien potensial yang disebabkan oleh traspirasi. Kedua difusi, gradien konsentrasi dihasilkan oleh pengambilan ion permukaan akar.
Logam akan masuk ke dalam xylem untuk ditranslokasi. Untuk masuk ke dalam xylem, solute (zat yang tidak diurai dalam zat yang lain) harus melewati casparian, suatu lapisan lilin yang tidak dapat ditembus menjadi solute, kecuali melewati sel-sel endodermis yang kemungkinan melalui tindakan pemompaan membran atau saluran. Xylem akan membawa logam menuju daun dengan melewati sebuah membran. Logam dapat disimpan dalam berbagai jenis sel, tergantung pada spesies dan bentuk logam, karena ini dapat diubah ke dalam bentuk-bentuk toksik (untuk tanaman) melalui konversi kimia atau kompleksasi. Logam dapat dipisahkan dalam beberapa bagian sub sel (dinding sel. Sitosol, vakuola) atau volatilisasi melalui stomata (Fitriah, 2018)
