Pencemaran logam berat seperti Besi (Fe), Mangan (Mn), Seng (Zn), Kadmium (Cd), Cromium (Cr), Tembaga (Cu), Timbal (Pb), Nikel (Ni) dan Raksa (Hg), Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn, Ni dan sebagainya.
Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain. Logam berat ini dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Lalu bagaiman penanggulangan dampak pencemaran logam berat?
Arsenat dan arsenit removal dengan besi zerovalent Arsenat (As(V)) dan arsenit As(III)) dapat dihilangkan dengan besi zerovalent yang ada pada larutan berisi air. Hal ini
dibuktikan dari sebuah penelitian yang dilakukan, dimana terlihat efektivitas penurunan kandungan arsenat dan arsenit dalam dua buah reaktor. Peneliti menggabungkan 4 tipe dari Fe 0 (besi zerovalent) untuk mendapatka perbandingan yang sesuai dalam 0,01 M NaCl. Fisher elektrolisis Fe0 menunjukkan pergerakan arsen yang begitu cepatnya. Fe0 merusak permukaan dari larutan berisi air kemudian membentuk korosi semacam magnet pada permukaan Fe0.
Hal ini lah pada akhirnya membuat interaksi antar logam, yaitu antar Fe0 dan As. Dalam percobaan ini pH berpengaruh sangat kuat dimana pH di bawah 7 merupakan pH paling efektif dalam membantu interaksi ion antar logam. Selanjutnya pada pH 8 interaksi ion lebih stabil hingga waktu ditentukan selama 120 jam setelah pemberian besi zerovalent.
Dalam studi ini menunjukkan bahwa besi zerovalent memang sangat efektif untuk menghilangkan arsenat dan arsenit yang terlarut dalam air. Dari grafik diperlihatkan juga pH asam mampu mempercepat removal hingga pada akhirnya removal stagnan di pH 8 (Su dan Puls, 2001).
Fitoremediasi
Teknik Fitoremediasi dengan Alnus firma
Fitoremediasi dianggap sebagai salah satu cara memperbaiki atau menghilangkan logam berat di alam. Fitoremediasi sendiri merupakan proses bioremediasi yang menggunakan berbagai tanaman untuk menghilangkan, memindahkan, dan atau menghancurkan kontaminan dalam tanah dan air bawah tanah (Subroto, 1996). Alnus firma dapat bertahan hidup di banyak lokasi pertambangan di Korea. Yang membuat Alnus firma sukses menahan stres dalam kondisi cemaran logam berat terletak pada bakteri di akarnya yang mampu beraksi positif dengan logam berat seperti As, Cu, Cd, Ni, Pb, dan Zn.
Cara interaksinya sangat unik yakni, Alnus firma menyediakan enzim yang kaya nutrien untuk mendukung kehidupan mikroba dan mikroba membantu menyerap lingkungan xenobiotic yang ada dan mengisolasinya. Simbiosis ini berlangsung seterusnya yang saling menguntungkan kedua belah pihak. Tanaman Alnus firma mampu tumbuh baik secara natural di lahan dengan tingkat logam berat yang relatif tinggi. Hal ini didukung oleh isolasi yang dilakukan bakteri Bacillus thuringiensis GDB-1 di akar tanaman Alnus firma. GDB-1 mengacu pada penamaan selama penelitian, kamudian ditemukan bahwa dalam sampling merupakan bakteri B. thuringiensi. Simbiosis antara tanaman ini dan bakteri rhizosphere mengisolasi logam berat sekaligus mengurangi tingkat stres tanaman terhadap kehadiran polutan logam berat. Kinerja bakteri ini optimal dalam pH 4-9, pada pH ini kemampuan bakteri berlangsung hingga 90% isolasi logam berat (Babu et al, 2013).
Teknik Fitoremediasi pada Lahan Pertambangan
Pencemaran yang sering terjadi yakni di lokasi pertambangan, dimana limbah hasil pertambangan (tailing) pasti menghasilkan limbah yang mengandung logam berat.
Pada sebuah kasus pengolahan lahan tercemar yang berada di Iran, lebih tepatnya di pertambangan Angouran. Menurut Chehregani, et al., diantara 5 tanaman yang diuji
sebagai akumulator logam berat di area pertambangan, yakni Amaranthus retroflexus, Polygonum aviculare, Gundeliatournefortii, Noaea mucronata, dan Scariola orientalis, didapatkan hasil bahwa pada tanah yang tercemar logam berat
N. mucronata adalah tanaman yang paling baik pada penyerapan logam Pb, Zn, Cu, Cd, dan Ni. Sedangkan logam besi (Fe) paling baik diakumulasikan oleh A. retroflexus.
Teknik Fitoremediasi dengan Eichhornia crassipes Eichhornia crassipes merupakan jenis tanaman yang hidup di air yang lebih dikenal sebagai enceng gondok di Indonesia. Penelitian yang dilakukan Li dan kawan-kawan menunjukkan adanya peningkatan penyerapan logam berat yang terdapat dalam air. Enceng gondok lebih dulu dibakar hingga membentuk bubuk. Selanjutnya, larutan yang mengandung logam logam berat dibubuhi oleh bubuk enceng gondok. Optimalisasi dilakukan pada pH 5.0-6.0 serta dalam suhu 30°C. Penyerapan ini Melibatkan pertukaran ion pada larutan, yaitu ion logam berat yang menyatu pada Enceng Gondok. Analisa dikemukakan dengan bantuan X-ray photoelektron spektroskopi.
Teknik Fitoremediasi dengan Paulownia tomentosa Paulownia tomentosa dikatakan sebagai tanaman alternatif dalam teknik fitoremediasi yang dapat menyerap logam berat. Tanaman ini termasuk jenis tanaman fitoekstraksi yang memindahkan polutan dari dalam tanah ke area sekitar tanaman atau ke batang tanaman. Ketahanan P. tomentosa dalam menahan polutan logam berat tidak terlalu signifikan.Hal ini karena batasan jumlah daun, dan diameter batang. Semakin besar tanaman, maka semakin besar pula kemampuan P. tomentosa untuk menyerap logam yang terakumulasi dalam tanah (Doumett et al., 2008).
