bayam ftoremediasi

Fitoremediasi Radionuklida 134 Cs Dalam Tanah ....................(Juni Chussetijowati, dkk.)

282

FITOREMEDIASI RADIONUKLIDA 134Cs DALAM TANAHMENGGUNAKAN TANAMAN BAYAM ( Amaranthus sp. )

Juni Chussetijowati, Poppy Intan Tjahaya dan Putu Sukmabuana

Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri – BATAN,Jl. Tamansari 71, Bandung, 40132, email: [email protected]

ABSTRAK

FITOREMEDIASI RADIONUKLIDA 134Cs DALAM TANAH MENGGUNAKAN TANAMANBAYAM (Amaranthus sp.). Salah satu metode pemulihan kualitas lingkungan tercemar adalahmenggunakan teknik fitoremediasi. Fitoremediasi didefinisikan sebagai teknologi pembersihan, penghilanganatau pengurangan zat pencemar dalam tanah atau air dengan menggunakan bantuan tanaman. Penelitianfitoremediasi radionuklida 134Cs dalam tanah telah dilakukan menggunakan tanaman bayam dengan tujuanmelihat kemampuan tanaman bayam dalam menyerap dan memindahkan radionuklida 134Cs dari dalam tanahke tanaman bayam, serta kemungkinannya digunakan sebagai fitoremediator radionuklida 134Cs dalam tanah.Penelitian ini bertujuan juga untuk melihat pengaruh penambahan EDTA (Ethylene Diaminete TraaceticAcid) pada proses pelepasan radionuklida 134Cs dalam tanah dan yang diserap oleh tanaman. Kegiatanpenelitian dilakukan dengan menanam tanaman bayam pada media tanah yang dikontaminasi radionuklida134Cs dengan konsentrasi awal 121,09 Bq/g dan 134Cs+EDTA dengan konsentrasi awal 122,08 Bq/g. Sebagaipembanding dilakukan penanaman tanaman bayam pada media tanah yang tidak dikontaminasi 134Cs.Pengamatan dilakukan seminggu sekali dengan cara mengambil 3 sampel tanaman dan tanah di sekitartanaman, yang dikontaminasi maupun pembanding. Sampel tanaman dipisahkan antara bagian akar, batang,dan daun. Sampel tanaman dan tanah dikeringkan dengan oven lalu ditimbang dan dicacah denganspektrometer gamma. Dari hasil pencacahan diperoleh bahwa konsentrasi radionuklida 134Cs dalam tanahberkurang, sementara di tanaman bayam meningkat. Dari perhitungan diperoleh faktor transfer radionuklida134Cs dari tanah ke tanaman adalah 34,80 untuk media tanah yang diberi kontaminasi 134Cs dan 43,58 untukmedia tanah yang diberi kontaminasi 134Cs+EDTA. Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa tanamanbayam dapat digunakan sebagai fitoremediator tanah yang terkontaminasi radionuklida Cs. Denganpenambahan EDTA, radionuklida 134Cs yang terikat dalam tanah mudah terlepas sehingga banyak beradadalam rongga tanah dan diserap oleh tanaman.

Kata kunci: fitoremediasi, radionuklida 134Cs, tanah, tanaman bayam

ABSTRACT

PHYTOREMEDIATION OF 134Cs RADIONUCLIDES IN SOIL USING SPINACH PLANTS(Amaranthus sp.). One of the methods for polluted environment quality restoration is the phytoremediationtechniques. Phytoremediation is defined as a technology to clean, eliminate, and reduce pollutants in soil orwater with plants help. Phytoremediation research of 134Cs radionuclides in soil using spinach plants hasbeen carried out. The research aim to see the ability of spinach plants to absorb and to move the 134Csradionuclides from soil to spinach plants and its possibility as a phytoremediator of 134Cs radionuclides inthe soil. In addition, this research also aim to see the effect of adding EDTA (Ethylene Diaminete TraaceticAcid) on release of 134Cs radionuclides in soil and is absorbed by the plants. Research activities carried outby planting spinach on soil media that has been contaminated with the initial concentration of 134Csradionuclides at 121.09 Bq/g and 134Cs+EDTA at 122.08 Bq/g. As a comparison, we also planted spinach onnot contaminated soil media. Observations were done once a week by taking three samples of plants and soilaround the contaminated plants as well as a comparison plant. Plant samples were separated between roots,stems, and leaves. Plant and soil samples then dried with an oven then weighed and measured by gammaspectrometry. From this measurement, it was obtained that the concentration of 134Cs radionuclides in soil isdecrease, while in spinach is increase. The calculation shown that transfer factor for 134Cs radionuclidesfrom soil to plant is 34.80 for 134Cs contaminated soil and 43.58 for 134Cs+ EDTA contaminated soil. Fromthe results we can concluded that spinach plant can be considered as a phytoremediator radionuclide Cs-contaminated soil. With the addition of EDTA, the bound 134Cs radionuclides in the soil are easily separatedso it was numerous in soil cavities and absorbed by plants.

Keywords: phytoremediation, radionuclide of 134Cs, soil, spinach plant

Prosiding Seminar Nasional ke-16 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir ISSN : 0854 - 2910Hal. 282-289

283

PENDAHULUAN

Ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK)selalu berkembang sesuai dengan kebutuhan hidupmanusia, dimana tujuan akhir dari perkembanganIPTEK tersebut adalah mewujudkan danmeningkatkan kesejahteraan manusia. Untukmencapai tujuan tersebut diharapkan tidak adadampak negatif bagi manusia khususnya danlingkungan hidup pada umumnya. Jika adadampak negatif, maka harus diusahakan seminimalmungkin.

Salah satu dampak negatif dariberkembangnya IPTEK adalah pencemaranlingkungan, baik itu pencemaran udara, airmaupun tanah. Bila terjadi pencemaran di dalamsuatu komponen lingkungan, maka pertama-tamaakan terjadi akumulasi zat pencemar (polutan)pada komponen lingkungan tersebut lalu polutanakan menyebar ke lingkungan sekitarnya.Pencemaran lingkungan dapat menurunkankualitas lingkungan. Apabila kualitas lingkunganmenurun dan melewati ambang batas maka dapatmemberikan dampak negatif bagi kelangsunganhidup manusia, hewan dan tumbuhan, baik secaralangsung maupun tidak langsung.

Salah satu metode pemulihan kualitaslingkungan yang tercemar adalah menggunakanteknik fitoremediasi. Teknik fitoremediasididefinisikan sebagai teknologi pembersihan,penghilangan atau pengurangan zat pencemardalam tanah atau air dengan menggunakan bantuantanaman [1]. Teknik fitoremediasi merupakanmetode biokonsentrasi bahan berbahaya (polutan)dalam tanah dan air serta merupakan teknologipemulihan kualitas lingkungan tercemar yangramah lingkungan dan murah.

Teknik fitoremediasi sering dikembangkanuntuk pemulihan kualitas lingkungan yangtercemar logam berat seperti Pb, Zn, Au danpencemar dalam bentuk radioaktif seperti Cs.Tanaman yang dipakai sebagai fitoremediatormisalnya tanaman Sawi [2].

Pemanfaatan reaktor dan fasilitas nuklir sertapengembangan IPTEK nuklir yang bertujuan untukmeningkatkan kesejahteraan hidup manusia, padaumumnya menggunakan sumber radiasi atau zatradioaktif. Zat radioaktif ini mengandungradionuklida yang tidak boleh terlepas kelingkungan, karena dapat memberikan paparanradiasi eksterna maupun interna pada manusia,hewan dan tumbuhan, yang bila berlebihan dapatmerusak sel-sel jaringan tubuh manusia, hewandan tumbuhan tersebut.

Pada makalah ini ditampilkan hasil penelitianfitoremediasi radionuklida 134Cs dalam tanahmenggunakan tanaman bayam dan pengaruhpenambahan EDTA (Ethylene Diaminete TraaceticAcid) pada proses pelepasan radionuklida 134Csdalam partikel tanah dan yang diserap oleh

tanaman bayam. Perlu diketahui bahwaradionuklida 134Cs merupakan radionuklida hasilfisi maupun aktivasi dari proses pemanfaatanreaktor nuklir. Radionuklida 134Cs yang dipakaidalam penelitian ini adalah radinuklida hasilaktivasi. Radionuklida 134Cs merupakan salah saturadionuklida yang dapat terlepas ke lingkungan,memancarkan radiasi gamma serta mempunyaiwaktu paro 2,05 tahun [3].

Radionuklida 134Cs yang terlepas kelingkungan dapat masuk ke komponen lingkunganudara, air (perairan) dan tanah. Radionuklida 134Csdapat berada pada permukaan tanah dan meresapdalam tanah, kemudian diserap oleh akar tanamandan masuk ke tanaman sampai akhirnya dapatmasuk ke dalam tubuh manusia apabila manusiamengkonsumsi makanan yang tercemarradionuklida 134Cs.

Penelitian fitoremediasi radionuklida 134Csdalam tanah dilakukan dengan menggunakantanaman bayam, dengan tujuan untuk melihatkemampuan tanaman bayam dalam menyerap danmemindahkan radionuklida 134Cs dari dalam tanahke tanaman bayam serta kemungkinannya sebagaifitoremediator radionuklida 134Cs dalam tanah.Cesium mempunyai sifat yang sama dengankalium, yaitu larut dalam air dan mudah diserapoleh tanaman.

Tanaman yang telah menyerap danmengakumulasi radionuklida 134Cs dari dalamtanah dapat diperlakukan sebagai limbah radioaktifpadat yang lebih mudah dalam pengelolaannya.

TATA KERJA

Alat dan Bahan :

Peralatan yang dipergunakan dalam penelitianadalah wadah pembibitan (Seeding Tray); polibag(diameter 25 cm dan tinggi 30 cm); wadah polibagberupa 3 buah kotak terbuat dari kayu, masing-masing kotak berukuran (1x1x0,5) m3 yang bagiandalam dilapisi dengan plastik yang tidak tembusair; timbangan duduk dengan kapasitas 5 kg;cangkul; sekop kecil dan alat penyiram tanaman;neraca analitis dengan ketelitian 0,001 g; neracateknis dengan ketelitian 0,01 g; kantong plastikdengan ukuran (10x15) cm2; oven; aluminium foil;gunting; pakaian kerja (jas laboratorium; sarungtangan karet; Thermoluminisensi Dosimeter/TLDbadge); alat pencacah yaitu spektrometer gammadengan detektor High Purity Germanium (HPGe)yang dilengkapi dengan Multi Chanel Analyzer(MCA).

Bahan yang dipergunakan dalam penelitianadalah biji tanaman bayam cabut; tanah dalamkawasan PTNBR BATAN Bandung; radionuklida134CsCl dengan konsentrasi radionuklida 134Csdalam tanah polibag mula-mula berkisar antara97,34–142,24 Bq/g dengan rata-rata 121,09 Bq/g


284

(Kotak I) dan konsentrasi radionuklida 134Cs dalamtanah polibag mula-mula berkisar antara 100,37–152,70 Bq/g dengan rata-rata 122,08 Bq/g danpenambahan EDTA (Ethylene Diaminete TraaceticAcid) sebanyak 0,25 mg/polibag setiap 1 minggusebelum sampling/ pengamatan (Kotak II); pupukkompos.

Karakteristik kimia dan fisika (tekstur tanah)tanah dalam kawasan PTNBR BATAN Bandungdapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2.

Tabel 1. Karakteristik kimia tanah kawasanPTNBR BATAN *)

No Parameter Karakteristik Satuan

Unsur Makro1 pH 6,05 –

2 C 3,49 %

3 N 0,24 %

4 C/N 15 %

5 P – ppm

6 K 779 ppm

Unsur Makro yang Dapat Dipertukarkan7 Ca 21,84 me/100g

8 Mg 3,27 me/100g

9 K 1,30 me/100g

10 Na 0,71 me/100g

11 KTK** 24,22 me/100g

Unsur Mikro12 Fe 1,3 ppm

13 Mn 19,5 ppm

14 Cu 0,7 ppm

15 Zn 7,1 ppm

16 S 126,6 ppm

17 Al 13,5 ppm

18 B 0,52 ppm

Keterangan *) diuji di Laboratorium PengujiBalai Penelitian Tanaman Sayuran–Lembang,Jawa Barat, Tahun 2009

Keterangan : me/100g atau meq/100g adalah mili ekivalen

per 100 g tanah, menyatakan satuan darijumlah kation suatu unsur yang dapat diikatoleh partikel tanah.

** KTK adalah kapasitas tukar kation, merupakanjumlah total kation yang dapat diikat olehpartikel tanah, atau merupakan muatannegatif total tanah.

Tabel 2. Karakteristik fisika (Tekstur tanah)kawasan PTNBR BATAN Bandung yang

digunakan dalam penelitian *)

Komposisi ( % )

SangatKasar

Kasar Sedang Halus SangatHalus

PASIR 1,15 1,94 4,02 3,04 8,5

DEBU – 2,52 13,6 7,42 –

LIAT – 8,56 – 49,39 –

Keterangan *) diuji di Laboratorium PengujiBalai Penelitian Tanaman Sayuran–Lembang,Jawa Barat Tahun 2009

Partikel pasir mempunyai ukuran diameter0,05–2 mm; diameter partikel debu 0,002–0,05mm; dan diameter partikel tanah liat < 0,002 mm.

Tata kerja :

a. Pembuatan bibit tanaman bayam

Dalam penelitian ini digunakan benih tanamanbayam cabut berupa biji.

Disiapkan wadah pembibitan (Seeding Tray)lalu diisi dengan tanah setinggi permukaannya.

Benih tanaman bayam cabut ditanam dalamwadah pembibitan, sedikit di bawah permukaan,kemudian benih ditutup dengan tanah. Selanjutnyadisiram dengan air tiap hari hingga tumbuh bibittanaman bayam setinggi kira-kira 3–4 cm (dengandaun 3–4 helai). Bibit tanaman bayam cabut siapdipindah ke media penelitian.

b. Penyiapan media penelitian

Disiapkan wadah berupa 3 buah kotak kayudengan ukuran panjang, lebar, dan tinggi yaitu 1m, 1 m, dan 0,5 m yang bagian dalam dilapisidengan plastik hingga tidak tembus air. Kemudiandisiapkan wadah penelitian berupa polibagsebanyak 69 buah.

Diambil tanah halaman PTNBR BATAN(sebagai media penelitian) sebanyak 350 kgdicampur dengan pupuk kompos. Sebanyak 295kg tanah yang telah dicampur pupuk komposdikontaminasi dengan 134CsCl. Dilakukanpengadukan pada media penelitian agarkonsentrasi radionuklida 134Cs dalam tanahhomogen. Setelah pengadukan, diambil 5 sampelcampuran tanah, kompos, dan 134CsCl secara acak,masing-masing dengan berat 10 g (kering) untukmelihat homogenitas konsentrasi radionuklida134Cs dalam tanah dengan menggunakan alatpencacah spektrometer gamma.

Setelah homogen, selanjutnya polibag diisidengan tanah (media penelitian) masing–masingsebanyak 5 kg. Sebanyak 30 buah polibagdiletakkan dalam kotak I dan 29 polibagdiletakkan pada kotak II serta 10 polibag lainnya


285

diisi dengan tanah sebanyak 5 kg tanpadikontaminasi diletakkan dalam kotak III.Kemudian konsentrasi radionuklida 134Cs dalamtanah masing-masing polibag diukur kembali, dandiperoleh data konsentrasi radionuklida 134CsCldalam tanah polibag Kotak I mula–mula berkisarantara 97,34–142,24 dengan rata–rata 121,09 Bq/gdan konsentrasi radionuklida 134Cs dalam tanahpolibag Kotak II mula–mula berkisar antara100,37–152,70 dengan rata–rata 122,08 Bq/g danpenambahan EDTA (Ethylene Diaminete TraaceticAcid) sebanyak 0,25 mg/polibag setiap 1 minggusebelum sampling (Kotak II).

c. Penumbuhan dan pemeliharaan tanamanbayam pada media penelitian

Bibit tanaman bayam cabut dipindahkan darimedia pembibitan (Seeding Tray) ke polibag(media penelitian), masing–masing polibag diisi 1tanaman bayam. Digunakan 69 bibit tanamanbayam, 30 bibit tanaman bayam ditanam padatanah polibag (media penelitian) yang bercampurradionuklida 134Cs (Kotak I) dan 29 bibit tanamanbayam ditanam pada media penelitian yangbercampur radionuklida 134Cs dan ditambah 0,25mg EDTA pada tanahnya setiap 1 minggu sebelumsampling atau pengamatan (Kotak II) dan 10 bibittanaman ditanam pada tanah polibag tanpakontaminasi (Kotak III). Selanjutnya tanamanbayam dipelihara dengan cara menyiram tanamandengan air dan menyiangi tanaman yangmengganggu (gulma), setiap hari.

d. Pengambilan dan preparasi sampeltanaman bayam dan tanah

Tanaman bayam cabut dipanen untukdilakukan pengamatan, setiap minggu sekali,masing–masing sebanyak 3 individu dari mediapenelitian (kotak I dan II) dan 3 individu darimedia kontrol pada setiap kali sampling [4].Bersamaan dengan pengambilan sampel tanaman,diambil juga sampel tanah di sekitar akar pada tiaptanaman sebanyak 10 g (berat kering konstan).

Sampel tanaman bayam dicuci bersih, danmasing–masing individu dipisahkan antara bagianakar, batang dan daun. Tiap bagian individu darisampel tanaman bayam diletakkan dalam wadahterbuat dari aluminium foil, kemudian ditimbanguntuk memperoleh berat basah. Selanjutnyamasing–masing bagian sampel dikeringkan denganoven pada suhu 100 0C selama ± 3 jam dandiperoleh berat konstan. Setelah kering danberatnya konstan, masing–masing bagianditimbang untuk memperoleh berat kering,kemudian dicacah dengan spektrometer gammadengan detektor HPGe selama 600 detik.

e. Penambahan EDTA pada tanah (mediapenelitian) tanaman bayam (Kotak II)

Setiap 1 minggu sebelum dilakukanpemanenan (pengamatan), tanah di sekitartanaman bayam yang tersisa dalam polibag diKotak II disiram dengan campuran EDTA(Ethylene Diaminete Traacetic Acid) sebanyak0,25 mg yang dilarutkan dalam air sebanyak 150ml.

f. Perhitungan nilai faktor transferradionuklida 134Cs dari tanah ke tanamanbayam

Data cacahan tiap bagian individu dari sampeltanaman bayam digunakan untuk menghitungaktivitas radionuklida 134Cs yang pindah dari tanahke tanaman bayam dan aktivitas yang terserap danterakumulasi dalam tanaman bayam serta yangtersisa dalam tanah.

Nilai aktivitas radionuklida 134Cs dalamsampel tanaman atau tanah merupakan nilai rata–rata dari tiap bagian sampel (akar, batang dan dauntanaman ). Aktivitas total merupakan penjumlahanaktivitas rata–rata pada bagian akar, batang dandaun tanaman (dalam tiga kali pengambilansampel).

Aktivitas radionuklida 134Cs dalam sampel persatuan berat sampel dinyatakan sebagaikonsentrasi. Data konsentrasi radionuklida 134Csdalam tiap bagian sampel tanaman dan tanahkemudian digunakan untuk memperoleh nilaifaktor pindah atau transfer (FT).

Nilai faktor transfer radionuklida 134Cs daritanah ke tanaman bayam dihitung berdasarkanperbandingan konsentrasi radionuklida 134Cs dalamtanaman terhadap konsentrasi radionuklida 134Csdalam tanah, yang dapat ditulis seperti padapersamaan (1), yang dihitung pada waktu telahterjadi kesetimbangan konsentrasi radionuklida134Cs dalam tanaman dengan dalam tanah (tidakterjadi lagi kenaikan konsentrasi radionuklida didalam tanaman).

Konsentrasi 134Cs dalam tanaman (Bq/g )

Konsentrasi 134Cs dalam tanah (Bq/g )................. (1)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tanah yang digunakan dalam penelitianadalah tanah andosol yang berasal dari dalamkawasan PTNBR–BATAN Bandung. Tanah inimempunyai karakteristik fisika (tekstur tanah) dankimia seperti yang tertera dalam Tabel 1 dan 2.

Berdasarkan Tabel 1, terlihat secara umumtekstur tanah penelitian adalah liat yaitu 58,95 %.Tekstur tanah liat memiliki ikatan yang sangat kuat

FT =


286

dengan unsur lain yang terkandung di dalam tanahtersebut. Tanah yang baik untuk pertumbuhantanaman adalah tanah dengan komposisi yangseimbang antara pasir, debu dan liat. Oleh karenaitu, untuk memaksimalkan agar radionuklida 134Csyang terikat dalam tanah tersebut lepas daripartikel tanah maka ke dalam tanah penelitianditambahkan EDTA sebanyak 0,25 mg/polibagyang dilarutkan dengan air sebanyak 150 ml setiap1 minggu sebelum sampling. Dengan penambahanEDTA ini diharapkan radionuklida 134Cs banyakyang lepas dari partikel tanah dan mengisi ronggaudara atau air dalam tanah serta banyak yangdiserap oleh akar tanaman bayam.

EDTA (Ethylene Diaminete Traacetic Acid)memiliki sifat tidak berwarna, larut dalam air,bersifat pengkelat yang muncul darikemampuannya membentuk senyawa kompleksdengan ion logam dan beberapa unsur radioaktifsehingga dimanfaatkan dalam melepaskan Cesiumyang semula terikat dengan partikel tanah [5].

Konsentrasi radionuklida 134Cs pada sampeltanah.

Setelah dilakukan penumbuhan danpemeliharaan tanaman bayam pada mediapenelitian serta pengambilan (pemanenan) danpreparasi sampel tanaman bayam beserta tanahnya,maka dilakukan perhitungan konsentrasiradionuklida 134Cs yang tersisa dalam mediapenelitian dan yang berpindah dari tanah ketanaman bayam.

Tabel 3. Konsentrasi rata–rata radionuklida 134Csdalam tanah penelitian (Kotak I) akibat penyerapan

tanaman bayam dan peluruhan fisik 134Cs

Konsentrasi Rata–rata Radionuklida 134Csdalam Tanah (Kotak I)

T(hari)

Penyerapan 134Cs olehTanaman Bayam

(Bq/g)

PeluruhanFisik 134Cs

(Bq/g)

0 121,09 121,09

7 123,99 120,31

14 138,57 119,53

21 144,69 118,76

28 124,40 117,99

35 137,62 117,23

42 132,72 116,47

49 118,57 115,72

56 112,22 114,97

63 119,60 114,23

70 130,23 113,49

Tabel 4. Konsentrasi rata–rata radionuklida 134Csdalam tanah penelitian (Kotak II) akibat

penyerapan tanaman bayam dan peluruhan fisik134Cs

Konsentrasi Rata–rata Radionuklida 134Csdalam Tanah (Kotak II)

T(hari)

Penyerapan 134Cs olehTanaman Bayam

(Bq/g)

PeluruhanFisik 134Cs

(Bq/g)

0 122,08 122,08

7 127,69 121,29

14 145,45 120,51

21 95,08 119,73

28 126,29 118,96

35 138,95 118,19

42 127,11 117,42

49 116,85 116,66

56 116,82 115,91

63 117,40 115,16

Dalam hasil cacah sampel tanah yang diambildari media kontrol menunjukkan tidak adanyaradionuklida 134Cs yang terdeteksi, sehingga dapatdikatakan dalam media kontrol tidak mengandungradionuklida 134Cs.

Hasil perhitungan konsentrasi radionuklida134Cs yang tersisa dalam tanah polibag (mediapenelitian) dapat dilihat pada Tabel 3 dan Tabel 4.

Dari Tabel 3 dan Tabel 4 terlihat konsentrasiradionuklida 134Cs dalam tanah penelitian Kotak Idan Kotak II mengalami kenaikan, kemudianmengalami penurunan. Pada awal penelitianterlihat ada kenaikan konsentrasi hingga melebihikonsentrasi awal, hal ini mungkin disebabkanradionuklida 134Cs belum bercampur secarahomogen dengan tanah, hingga konsentrasiradionuklida 134Cs dalam tanah tiap polibag jugatidak homogen. Disamping itu mungkindisebabkan juga akibat penyerapan tanamanbayam yang berbeda-beda sesuai denganmetabolisme individu tanaman.

Penurunan konsentrasi radionuklida 134Csdalam tanah diakibatkan karena adanyaperpindahan radionuklida 134Cs dari tanah ketanaman bayam akibat diserap oleh akar tanaman,kemudian diakumulasi dalam akar, batang dandaun tanaman bayam. serta karena faktorpeluruhan fisik radionuklida 134Cs. Konsentrasiradionuklida 134Cs dalam tanah penelitian akanmenurun sejalan makin tumbuhnya tanamanbayam.

Penurunan konsentrasi radionuklida 134Cskarena peluruhan fisik radionuklida 134Cs hanyasedikit yaitu pada Kotak I dari konsentrasi rata–rata sebesar 121,09 Bq/g pada awal penelitianmenjadi paling kecil sebesar 112,22 Bq/g padaakhir penelitian dan pada Kotak II yaitu dari


287

konsentrasi paling kecil sebesar 122,08 Bq/g padaawal penelitian menjadi 95,08 Bq/g pada akhirpenelitian.

Konsentrasi radionuklida 134Cs yang tersisadalam tanah penelitian tertinggi diperoleh padahari ke 21 yaitu sebesar 144,69 Bq/g (Kotak I) danpada hari ke 14 yaitu sebesar 145,45 Bq/g (KotakII).

Dari Tabel 3 dan Tabel 4 dalam tanahpenelitian Kotak I dan Kotak II terlihat perbedaankonsentrasi radionuklida 134Cs yang diserap olehtanaman dan akibat peluruhan fisik terlihatberbeda. Hal ini disebabkan besarnya konsentrasiradionuklida 134Cs dalam tanah akibat diserap olehtanaman dihitung berdasarkan rata–rata dari 3konsentrasi dalam sampel tanah polibag yangdipanen tanamannya dimana masing–masingpolibag mempunyai konsentrasi yang berbeda.Besarnya konsentrasi radionuklida 134Cs dalamtanah akibat peluruhan fisik dihitung berdasarkannilai konsentrasi rata–rata semua polibag padaawal penelitian.

Konsentrasi radionuklida 134Cs pada sampeltanaman bayam

Dengan menggunakan alat cacah yaituspektrometer gamma dengan detektor High PurityGermanium (HPGe) yang dilengkapi dengan MultiChanel Analyzer (MCA), dalam tanaman bayamyang ditanam pada media kontrol tidak terdeteksiadanya radionuklida 134Cs.

Hasil pengamatan dan perhitungan konsentrasiradionuklida 134Cs yang diserap dan diakumulasioleh tanaman bayam ditampilkan dalam Tabel 5dan Tabel 6.

Tabel 5. Konsentrasi rata–rata radionuklida 134Csdalam tanaman bayam (Kotak I)

Konsentrasi rata–rata radionuklida 134Cs dalamtanaman bayam (Kotak I)

T(hari)

Akar(Bq/g)

Batang(Bq/g)

Daun(Bq/g)

TOTAL(Bq/g)

0 0 0 0 07 21855,30 12811,17 3334,46 4314,47

14 6222,42 2804,77 851,61 1750,8721 4506,27 1247,73 417,99 693,2128 1283,86 344,34 119,21 245,1935 787,11 228,58 81,23 127,6342 485,29 168,03 53,76 70,2449 64,60 19,96 14,75 18,4056 36,79 10,20 10,25 12,2363 35,73 10,90 16,21 13,0770 25,31 7,43 20,57 13,94

Tabel 6. Konsentrasi rata–rata radionuklida 134Csdalam tanaman bayam (Kotak II)

Konsentrasi rata–rata radionuklida 134Cs dalamtanaman bayam (Kotak II)

T(hari)

Akar(Bq/g)

Batang(Bq/g)

Daun(Bq/g)

TOTAL(Bq/g)

0 0 0 0 07 25967,65 15947,33 2463,13 5564,42

14 8161,03 2506,38 711,18 1637,2221 3030,08 802,55 284,26 580,0228 1052,58 265,09 102,20 183,5935 517,53 117,73 63,81 94,6442 183,63 45,61 32,20 47,7549 61,11 14,52 13,90 17,7456 81,12 21,43 27,03 25,2163 69,01 24,38 32,56 29,35

Konsentrasi radionuklida 134Cs yang diserapoleh tanaman dihitung berdasarkan rata–rata dari 3konsentrasi dalam tiap bagian (akar, batang, daun)sampel tanaman polibag yang dipanentanamannya. Konsentrasi total radionuklida 134Csdalam 1 individu tanaman dihitung berdasarkanaktivitas rata–rata dibagi dengan berat rata–ratadari 3 tanaman yang dipanen

Dari Tabel 5 dan Tabel 6 terlihat bahwa padaawal penelitian konsentrasi radionuklida 134Csdalam tanaman masih belum ada. Radionuklida134Cs mulai terserap dan terakumulasi dalamtanaman dan mulai terdeteksi dalam bagian akar,batang dan daun bayam pada hari ke–7. Ini berartiradionuklida 134Cs berpindah dari tanah ketanaman bayam.

Kenaikan konsentrasi disebabkan tanamanbayam masih berada dalam proses pertumbuhansehingga proses penyerapan dan akumulasiradionuklida 134Cs masih berlangsung hinggatercapai kondisi maksimal (jenuh). Setelah ituterjadi penurunan konsentrasi.

Dari ketiga bagian tanaman bayam yaitu akar,batang dan daun, terlihat bahwa radionuklida 134Csyang diserap oleh tanaman banyak diakumulasioleh akar dibandingkan bagian lainnya. Hal inimungkin disebabkan bagian akar tanamanlangsung berhubungan dengan tanah yangmengandung radionuklida 134Cs. Radionuklida134Cs dalam tanah yang diserap oleh tanamanbayam, terlebih dahulu diakumulasi dalam akarsebelum didistribusikan ke batang dan daun.

Secara umum konsentrasi radionuklida 134Csdi batang lebih besar daripada di daun. Hal inidapat disebabkan massa daun lebih berat daripadamassa batang.

Dari Tabel 5 terlihat bahwa penyerapan danakumulasi maksimum radionuklida 134Cs olehtanaman bayam pada kotak I terjadi pada hari ke–7dan besarnya konsentrasi rata–rata radionuklida


288

134Cs dalam bagian akar, batang dan daun masing–masing 21855,30 Bq/g, 12811,17 Bq/g, dan3334,46 Bq/g. Konsentrasi total radionuklida 134Csdalam 1 individu tanaman pada Kotak I maksimumadalah 4314,47 Bq/g.

Setelah radionuklida 134Cs ditambah denganEDTA, dari Tabel 6 terlihat bahwa penyerapan danakumulasi maksimum radionuklida 134Cs olehtanaman bayam pada kotak II terjadi pada hari ke–7 dan besarnya konsentrasi rata–rata radionuklida134Cs dalam bagian akar, batang dan daun masing–masing 25967,65 Bq/g, 15947,33 Bq/g, dan2463,13 Bq/g. Konsentrasi total radionuklida 134Csdalam 1 individu tanaman pada Kotak IImaksimum adalah 5564,42 Bq/g.

Dari kedua Kotak penelitian dimana tanahpenelitian dalam Kotak I tidak ditambah denganEDTA sedangkan dalam Kotak II ditambah denganEDTA. terlihat konsentrasi total maksimumradionuklida 134Cs yang diserap dan diakumulasitanaman bayam diperoleh dalam waktu yang sama(hari ke–7) dan yang paling besar terjadi dalamKotak II dimana tanah penelitian mendapatpenambahan EDTA. Ini berarti ada pengaruhpenambahan EDTA dalam proses pelepasanradionuklida 134Cs dalam partikel tanah sehinggaradionuklida 134Cs yang diserap dan diakumulasitanaman bayam lebih banyak. Setelah terjadipenyerapan maksimum maka terjadi penurunankonsentrasi.

Perhitungan nilai faktor transfer (FT)radionuklida 134Cs dari tanah ke tanamanbayam

Nilai faktor transfer digunakan untukmengetahui kemampuan tanaman dalammenyerap, memindahkan dan mengakumulasiradionuklida dari dalam tanah. Dalam penelitiandengan teknik fitoremediasi ini, nilai faktortransfer dihitung untuk radionuklida 134Cs yangdiserap dari dalam tanah dan diakumulasi dalamsemua bagian tanaman bayam (total).

Berdasarkan nilai konsentrasi totalradionuklida 134Cs dalam tanaman bayam(konsentrasi total radionuklida 134Cs pada akar,batang dan daun) pada hari ke–7 dan nilaikonsentrasi radionuklida 134Cs dalam media tanahpada waktu tersebut maka dihitung nilai faktortransfer.

Konsentrasi total radionuklida 134Cs dalamtanaman bayam pada hari ke–7 sebesar 4314,47Bq/g (Kotak I) dan konsentrasi radionuklida 134Csdalam tanah pada waktu tersebut sebesar 123,99Bq/g. Jadi dari penelitian ini diperoleh nilai faktortransfer radionuklida 134Cs dari tanah ke tanamanbayam sebesar 34,80.

Konsentrasi total radionuklida 134Cs+EDTAtotal dalam tanaman bayam pada hari ke–7 sebesar5564,42 Bq/g (Kotak II) dan konsentrasi

radionuklida 134Cs+EDTA dalam tanah pada waktutersebut sebesar 127,69 Bq/g. Jadi dari penelitianini diperoleh nilai faktor pindah radionuklida 134Csdari tanah ke tanaman bayam sebesar 43,58.

Dengan melihat nilai faktor transfer antaratanah dalam media penelitian Kotak I dan Kotak IIterlihat bahwa konsentrasi total radionuklida 134Csdalam tanah yang berpindah ke tanaman bayamlebih kecil dibandingkan konsentrasi totalradionuklida 134Cs + EDTA. Hal ini berartipenambahan EDTA berpengaruh pada prosespelepasan 134Cs dari partikel tanah.

Nilai faktor transfer radionuklida 134Cs daritanah ke tanaman sangat dipengaruhi oleh beragamfaktor, diantaranya adalah pH tanah, kandunganlempung, dan kandungan unsur K [6], sehingganilai faktor transfer bersifat sangat spesifik untuklingkungan tertentu.

Dari Tabel 1 Karakteristik kimia tanahkawasan PTNBR BATAN terlihat unsur makro Kdalam tanah lebih banyak dari unsur lain. Unsurmakro adalah unsur hara yang diperlukan tanamandalam jumlah banyak. Berdasarkan penelitian iniyang menggunakan tanah dengan kandungan Ktinggi, nilai faktor transfer radionuklida 134Cs daritanah ke tanaman bayam yang diperoleh relatiftinggi, yaitu lebih dari 1. Menurut para penelitidari perusahaan Edenspace, salah satu perusahaanpembersih lingkungan yang mengembangkanmetode fitoremediasi, faktor transfer yang lebihbesar dari 1 merupakan batas ambang terendahsuatu tanaman disebut sebagai akumulator unsur.Pada nilai faktor transfer lebih besar dari 1, jumlahunsur yang terakumulasi dalam tanaman lebihbesar daripada dalam tanah, sehingga massatanaman yang harus dibuang sebagai limbah lebihsedikit jika dibandingkan dengan jumlah tanahyang harus dipindahkan untuk konsentrasikontaminan yang sama.

Berdasarkan acuan di atas, dapat dikatakanbahwa tanaman bayam dapat dipertimbangkansebagai fitoremediator tanah yang terkontaminasidengan radionuklida Cs.

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwatanaman bayam mampu menyerap, memindahkandan mengakumulasi radionuklida 134Cs dari dalamtanah yang dikontaminasi dengan 134Cs.

Penyerapan dan akumulasi maksimumradionuklida 134Cs dari dalam tanah oleh tanamanbayam terjadi pada hari ke–7, dengan nilai faktortransfer radionuklida 134Cs dari tanah ke tanamanbayam sebesar 34,80 dan nilai faktor transferradionuklida 134Cs dari tanah yang ditambah EDTAke tanaman bayam sebesar 43,58.

Berdasarkan nilai faktor transfer yangdiperoleh dapat disimpulkan bahwa konsentrasitotal radionuklida 134Cs dalam tanah yang


289

berpindah ke tanaman bayam lebih kecildibandingkan konsentrasi total radionuklida 134Csdalam tanah yang ditambah EDTA. Hal ini berartipenambahan EDTA berpengaruh pada prosespelepasan 134Cs dari partikel tanah.

Nilai faktor transfer yang diperoleh lebihbesar dari 1 sehingga tanaman bayam dapatdipertimbangkan sebagai fitoremediator tanahyang terkontaminasi dengan radionuklida Cs.

UCAPAN TERIMA KASIH

Kami mengucapkan terima kasih kepada Sdri.Neneng Nur Aisyah, staf Kelompok Fisika Radiasidan Lingkungan, Bidang Fisika, PTNBR–BATANBandung, yang telah membantu terlaksananyakegiatan penelitian ini hingga kegiatan berjalandengan lancar.

DAFTAR PUSTAKA

1. US ENVIRONMENTAL PROTECTIONAGENCY, “Introduction toPhytoremediation”, National RiskManagement Research Laboratory, US EPA,Cincinnati, Ohio, 2000

2. T. THAYALAKUMARAN, B.H.ROBINSON, I. VOGELER, D.R. SCOTTER,B.E. CLOTHIER, H.J. PERCIVAL, PlantUptake and Leaching of Copper duringEDTA-Enhanced Phytoremediation ofRepacked and Undisturbed Soil, Plant andSoil, 254, (2003), 415-423

3. UNSCEAR, Ionizing Radiation : Sources andEffects of Ionizing Radiation, United NationsScientific Committee on the Effects of AtomicRadiation, United Nations, New York (1993).

4. FUJIMOTO, K., Transfer of radionuclidesfrom air, soil, and freshwater to the foodchainof man in tropical and subtropicalenvironment, “General Protocol for TransferMeasurement”, IAEA, Vienna (1993)

5. PRATIWI, D.A., Pengaruh penambahanEDTA pada proses pelepasan Cesium-134 daripartikel tanah, Bandung, Laporan KerjaPraktek, ITB, Bandung (2009)

6. BEEGLE, D., The agronomy guide,Department of Agronomy, Penn StateUniversity, (1989)

TANYA JAWAB

Pertanyaan:Mengapa menggunakan tanaman bayam yangmemang dikonsumsi mansusia? Apakah ada efekradiologisnya?

(Rony Irawanto-LIPI)

Jawaban:Radionuklida 134Cs yang terlepas dapat masuk kekomponen lingkungan (udara, tanah dan air)sampai akhinya masuk ke tubuh manusia. Olehsebab itu manusia tidak boleh mengkonsumsibayam yang telah terkontaminasi 134Cs karenamenyebabkan radiasi interna. Tanaman bayam tsbseharusnya diberlakukan sebagai limbah padat.Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melihatkemampuan limbah padat tanaman bayam dalammenyerap dan memindahkan radionuklida 134Csdari tanah ke tanaman bayam sertakemungkinannya sebagai fitoremediasiradionuklida fitoremediasi

Documents

bayam ftoremediasi