BIOAVAILABILITAS LOGAM BERAT DALAM TANAH

Pencemaran logam berat pada tanah dan masuknya logam tersebut ke dalam jaringan organisme sangat dipengaruhi oleh tingkat bioavailabilitasnya. Menurut Widaningrum et al. (2007) Bioavailabilitas merupakan ketersediaan sejumlah logam yang dapat diserap oleh mahkluk hidup dan dapat menyebabkan respon toksik. Pengertian menurut Jhon & Leventhal (1995), tentang bioavailabilitas yaitu sebagai fraksi dari total kandungan logam berat yang ketersediaannya mudah diserap oleh biota, sehingga total kandungan logam berat tidak selalu berkorelasi positif dengan tingkat bioavailabilitas dari suatu logam berat.

Menurut Verloo (1993), keseluruhan logam berat yang ada di dalam tanah dapat dipilahkan menjadi berbagai fraksi atau bentuk, yaitu:

1. Fraksi terlarut (dissolved), yaitu fraksi logam berat yang berada di dalam larutan tanah.
2. Fraksi tertukarkan (exchangeable), yaitu fraksi logam berat yang terikat pada permukaan jerapan (adsorption sites) pada koloid tanah dan dapat dibebaskan oleh reaksi pertukaran ion.
3. Fraksi terikat dengan senyawa organik, yaitu fraksi logam berat yang terikat dengan senyawa organik (humus) yang tidak terlarutkan, namun mudah lepas jika tanah dalam keadaan teroksidasi.
4. Fraksi terjerat (occluded) oleh Fe-Mn, fraksi logam berat yang diadsorbsi atau dilapisi oleh Fe-Mn oksida, dan mudah lepas jika direduksi oleh asam pada keadaan tertentu.
5. Fraksi logam berat yang dipresipitasi sebagai senyawa-senyawa  karbonat, fosfat, dan sulfida dalam tanah.
6. Fraksi cristalline, yaitu fraksi logam berat yang terikat secara kuat di dalam mineral silikat atau mineral primer.

Fraksi terlarut (dissolved) merupakan fraksi logam berat yang paling mudah diserap oleh organisme (bioavailable) karena tidak ada senyawa di dalam tanah yang mengikat. Fraksi logam berat yang terikat pada permukaan koloid, senyawa organik, senyawa karbonat, sulfida, fosfat, dan oksida Fe-Mn merupakan fraksi yang berpotensi bioavailable pada keadaan tertentu tergantung kondisi sifat tanah dan fraksi logam berat yang terikat pada mineral silikat merupakan fraksi logam berat yang terikat sangat kuat sehingga logam berat yang termasuk fraksi ini sukar diserap oleh organisme (resistant) (Yu, et al. 2010).

Metode Ekstraksi Tunggal

            Besarnya fraksi bioavailabilitas/bioavailable suatu logam berat dalam tanah dapat ditentukan dengan metode ekstraksi tunggal menggunakan dua jenis pengekstrak yaitu EDTA dan HCl. Semua logam Pb yang terekstraksi oleh HCl merupakan fraksi yang bioavailable, sedangkan yang terekstraksi oleh EDTA adalah fraksi yang bioavailable dan berpotensi bioavailable pada suatu kondisi tertentu. Logam yang berpotensi bioavailabel dapat menjadi bioavailabel jika kondisi lingkungannya ekstrim misalnya pH tanah sangat asam (Christian, 1994)

Jumlah logam yang berpotensi bioavailabilitas adalah selisih dari logam yang terekstraksi oleh EDTA dan HCl. HCl dapat mengekstraksi logam-logam yang teradsorpsi dalam bentuk garam, dan logam dalam bentuk ionnya serta logam-logam yang dalam ikatan ion dimana anion yang berikatan dengan logam memiliki afinitas lebih rendah dari HCl, sehingga proses substitusi mudah terjadi. Ekstraksi EDTA mampu mengikat logam-logam yang sudah ada dalam bentuk kompleksnya di alam yang memiliki ikatan lebih lemah dibandingkan kompleks pada EDTA. EDTA pada pH < 7 cenderung mengikat logam-logam yang berikatan ion (misalnya PbCl₂ ,PbI₂ ) sehingga logam yang diekstraksi oleh EDTA selalu lebih besar dibandingkan dengan HCl. Ikatan logam dengan EDTA dalam pembentukan kompleks kelat terletak pada dua atom N dan empat atom O (dari OH) yang memberikan enam pasangan elektronnya kepada satu ion logam dengan membentuk lima cincin kelat. Struktur senyawa kompleks yang terbentuk antara berbagai logam dengan EDTA adalah sama, berbeda hanya pada muatannya (Sahara dan Siaka, 2007).

Referensi:

Christian, G. D. 1994. Analitycal Chemistry, 5^th edition. Jhon Wiley and Sons. Inc. Singapore

John, D. A., Leventhal, J.S. 1995. Bioavailability of Metals. In Edward A. Du Bray (Ed.), Preliminary Compilation of descriptive Geoenvironmental Mineral Deposit Models. U.S. department of Interior, U.S. Geological Denver, Colorado.

Sahara, E. & Siaka, I.M. 2007. “Kimia AnalisisKuantitatif Grafimetri dan Titrimetri”. Laboratorium Analisis Jurusan Kimia FMIPA Universitas Udayana. Denpasar.

Verloo, M. 1993. Chemical aspect of soil pollution. ITC-gen publications series No.4, 17-46.

Widaningrum, Miskiyah, & Suismono. 2007. Bahaya Kontaminasi Logam Berat Dalam Sayuran Dan Alternatif Pencegahan Cemarannya. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian. Buletin Teknologi Pascapanen Pertanian 3, 16 – 27.

Yu, X., Yana, Y., and Wang, W. 2010. The Distribution and Speciation of Trace Metal in Surface Sediment from the Pearl River Estuary and the Daya Bay. Southern China, Marine Pollution Bulletin, 60 : 1364-1371

 DOWNLOAD VERSI PDF : KLIK DISINI