bab i pendahuluan

BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Seluruh logam berpotensi sebagai pencemar lingkungan dan berakibat
buruk bagi lingkungan jika keberadaannya telah mencapai ambang batas tertentu
(Freedman, 1995). Logam berat seperti perak (Ag), cadmium (Cd), krom (Cr),
kobalt (Co), tembaga (Cu), besi (Fe), seng (Zn) dan unsur-unsur yang lebih ringan
seperti alumunium (Al), arsen (Ar) dan selenium (Se) mempunyai potensi terbesar
mengakibatkan efek toksik bagi organisme.
Masuknya logam ke lingkungan dapat melalui berbagai cara, baik secara
alamiah seperti; kegiatan gunung berapi, erosi dan pelapukan tebing dan tanah,
kebakaran hutan, partikel debu atmosfir, maupun dari kegiatan manusia seperti;
kegiatan pertambangan, praktek pertanian yang tidak terkontrol, cairan limbah
rumah tangga, limbah dan buangan industri, dan lain-lain. Aktivitas yang
dilakukan manusia akhir-akhir ini secara langsung maupun tidak langsung telah
menjadi sumber utama masuknya logam-logam kelingkungan. Proses penyebaran
logam selanjutnya sangat tergantung kepada kondisi fisika-kimia (suhu, pH,
bahan organik, kadar ionik dan lain-lain) lingkungan dimana logam-logam ini
berada. Selain proses pemasukan awal yang telah melebihi ambang batas, maka
proses penyebaran inilah yang bertanggung jawab terhadap akumulasi dan
pencemaran logam-logam di lingkungan selanjutnya.
Aktivitas industri dan pertambangan manusia menjadi salah satu sumber
utama pencemaran logam di lingkungan, khususnya di tanah dan perairan. Salah
satu contoh seperti yang terjadi di Enyigba, Nigeria. Menurut Obiora dkk. (2015)
urutan kandungan logam pencemar Pb > Mn > Zn > Cr > Cu > Ni > Co > As >
Mo > Cd dalam tanaman pertanian dan kandungan tanah pada sekitar wilayah
tambang Pb-Zn telah mencapai ambang batas. Secara terus menerus
mengkonsumsi tanaman yang tercemar logam Pb, Mn dan Zn dapat meningkatkan
potensi penyakit Alzheimers dan Manganism (Khan dkk., 2013)
1
2
Persebaran limbah logam banyak ditemukan di beberapa daerah industri
dan tambang contohnya di daerah sungai Membramo yang merupakan salah satu
sungai terbesar di Provinsi Papua. Daerah pada hulu sungai merupakan daerah
dataran yang kaya akan sumber daya tambang logam, aktivitas pertambangan
pada daerah tersebut dapat mencemari sungai dan aktivitas perikanan pada daerah
aliran sungai. Kandungan logam berat pada aliran sungai diteliti oleh Tarigan dkk.
(2003) dengan melakukan pengamatan kandungan logam berat Pb, Cd, Cu, Zn
dan Ni. Hasil penelitian menunjukkan kadar Zn lebih banyak dalam air dan kadar
Ni lebih tinggi pada sedimen tanah.
Penelitian untuk memanfaatkan bioadsorben banyak dilakukan dalam
rangka mengurangi dampak pencemaran lingkungan. Metode ini lebih banyak
dipilih karena bioadsorben dinilai lebih efektif dalam menurunkan kadar level
logam, berlimpah di alam, murah (seperti sampah bio-material, bioproduk sisa
dari makanan dan serat yang berasal dari industri agrokultur) dan mudah dalam
penanganannya. Salah satu contoh adalah penelitian dari Meitei dan Prasad (2013)
yang telah melakukan uji adsorpsi logam Cu(II), Mn(II) dan Zn(II) menggunakan
Spirodela polyrhiza (L.) merupakan tanaman yang banyak tumbuh di danau
Loktak, Phoomdi, India. Penelitian lainnya menggunakan bioadsroben dilakukan
oleh Sadeek dkk. (2015) menggunakan variasi bioadsroben yaitu sekam padi,
daun palem dan enceng gondok untuk adsorbsi Cu (II), Co (II) dan Fe (III).
Pada penelitian ini, digunakan asam humat yang merupakan salah satu
fraksi dari senyawa humat sebagai adsorben alami. Ketersebaran senyawa humat
sangat tinggi, sehingga sangat mudah ditemui contoh: dalam tanah gambut,
sungai, danau, laut, sedimen maupun dalam batu bara dan endapan geologi
lainnya. Senyawa humat sangat penting dalam pertanian, yaitu sebagai pemacu
pertumbuhan tanaman, berperan dalam pembentukan tanah, dan dalam translokasi
ataupun mobilitas tanah liat, alumunium dan besi (Stevenson, 1994).
Senyawa humat sebagai hasil peruraian bahan organik tanaman memegang
peranan penting dalam mempengaruhi sifat-sifat tanah dan spesies kimia dalam
tanah dan perairan. Studi adsorpsi ini bertujuan menambah khazanah ilmu
pengetahuan tentang ketersebaran logam dalam bahan organik tanah, khususnya
3
adsorpsi Zn(II) pada asam humat yang merupakan fraksi senyawa humat.
Pengikatan logam oleh bahan organik menjadi penting untuk dipelajari mengingat
spesiasi logam-logam dalam cairan limbah buangan didominasi oleh kompleks
organik-logam, dan di lingkungan tanah keberadaan logam-logam dipengaruhi
oleh bahan organik tanah khususnya senyawa humat (Tan, 1998).
Kemampuan asam humat sebagai adsorben telah banyak diuji. Salah satu
contoh penelitian yang dilakukan oleh Filipe dkk. (2009) yaitu menggunakan
asam humat sebagai adsorben untuk menguji sifat adsorpsi-desorpsi limbah
Thiram yang merupakan limbah pestisida. Penelitian lainnya Sudiono (2001),
melakukan pengujian mengenai sifat asam-basa Asam humat dan interaksinya
pada logam kromium(III), tembaga(II), kobalt(II) dan nikel(II). Kemampuan asam
humat dalam mengadsorpsi logam dikarenakan kayanya asam humat akan gugus
fungsional –COOH dan OH fenolat yang mampu berikatan kompleks dengan
asam humat. Selain kemampuan asam humat dalam mengadsorpsi limbah logam,
sisi aktif asam humat juga memiliki keunggulan khusus dalam melakukan
adsorpsi-reduksi emas. Ismillayli (2009) melakukan penelitian mengenai aplikasi
asam humat untuk adsorpsi-reduktif emas. Selanjutnya Prasasti (2011) melakukan
penelitian kembali mengenai sisi aktif asam humat yang berperan terhadap
adsropsi-reduksi emas dengan melakukan eterifikasi dan esterifikasi. Dalam
aplikasi asam humat sebagai adsorpsi-reduksi emas pada limbah elektronik
ditemui kendala yang dominan terjadi yaitu keberadaan logam penggangu. Ardini
(2014) melakukan uji kinetika adsorpsi kompetitif dengan keberadaan logam
pengganggu Cu(II) dan Ni(II) pada asam humat.
Penelitian ini akan dilakukan studi isotherm dan kinetika adsorpsi Zn(II)
oleh asam humat. Kemampuan adsorpsi logam Zn(II) pada asam humat akan
diawali dengan dilakukan peninjauan terhadap pH optimum adsorpsi. Selanjutnya
pada variasi temperatur dilakukan penelitian mengenai isotherm adsorpsi dan
kinetika reaksi adsorpsi Zn(II) terhadap asam humat, selanjutnya dapat diketahui
kapasitas adsorpsi maksimum, energi entalpi maupun energi aktivasi reaksi. Asam
humat yang digunakan merupakan hasil isolasi dari tanah gambut Rawa Pening,
4
kemudian dilakukan pemurnian dengan HCl/HF hingga kadar abu kurang dari
2%.
I. 2.
Tujuan Penelitian
1. Isolasi asam humat dari tanah gambut Rawa Pening
2. Penentuan pH optimum adsorpsi Zn oleh asam humat
3. Penentuan parameter termodinamik adsorpsi Zn oleh asam humat
4. Penentuan parameter kinetika adsorpsi Zn oleh asam humat
I. 3.
Manfaat penelitian
Secara umum penelitian ini dapat menambah khasanah ilmu pengetahuan
terutama dalam bidang ilmu kimia tanah dan sebagai masukan bagi penentu
kebijakan dalam rangka pendayagunaan lahan gambut, baik untuk sektor
pertanian, sektor industri maupun sektor lingkungan. Secara khusus diharapkan
penelitian ini dapat menjadi bahan acuan antara lain
1. Sebagai bahan pendukung atau pertimbangan adsorpsi emas oleh asam
humat dengan logam pengganggu Zn.
2. Sebagai bahan pendukung atau pertimbangan kualitas adsorben asam
humat untuk adsorpsi limbah Zn.