BAB I - ETD UGM

BAB I PENDAHULUAN
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang Penelitian
Fosfat merupakan salah satu bahan tambang yang banyak digunakan dalam
berbagai jenis industri. Selain umum digunakan sebagai pupuk, fosfat juga banyak
digunakan sebagai bahan dari cat dan pelapis, keramik, tekstil, plastik, kertas, dan
lain sebagainya (Schmittner dkk., 1999). Fosfat juga dapat digunakan sebagai
campuran material pelapis anti api, campuran makanan, minuman, bahkan sebagai
bahan dasar dari bom yakni bom fosfor (Schmittner dkk., 1999). Fosfat digunakan
dalam berbagai industri, sebab fosfat memiliki karakteristik kimiawi yang cukup unik,
yakni fosfat merupakan unsur yang memiliki kemampuan ikat kimia (chemichal
bonding) yang sangat baik (Schmittner dkk., 1999).
Fosfat diketahui dapat mengikat sebagian besar unsur yang mengalami kontak
selama fosfat tersebut belum saling berikatan dengan unsur lain (Jeanjean, 1995).
Selain itu daya ikat kimia fosfat yang kuat juga mencegah pelepasan unsur yang telah
diikat dalam jangka waktu yang cukup lama. Dengan kata lain, fosfat mampu
mengikat unsur secara stabil dalam jangka waktu yang lama (Jeanjean, 1995).
Disebabkan oleh kemampuannya tersebut, fosfat banyak digunakan dalam beragam
industri dengan aplikasi yang berbeda-beda. Salah satu penggunaan fosfat dalam
industri adalah sebagai pembersih logam berat pada tanah ataupun pada air. Dengan
kemampuan tersebut fosfat banyak digunakan sebagai material remediator dari logam
berat (Jeanjean, 1995).
Hampir seluruh unsur logam berat yang ada di alam dapat diikat dan distabilkan
oleh fosfat. Hal tersebutlah yang mendasari penelitian ini. Fosfat yang digunakan
dalam penelitian merupakan fosfat alam yang berasal dari Desa Tanjung, Kecamatan
Saronggi, Kabupaten Sumenep, Provinsi Jawa Timur. Sebagian besar sumberdaya
fosfat pada daerah tersebut ditambang secara langsung oleh warga daerah sekitar. Hal
tersebut disebabkan oleh keterbatasan sumberdaya fosfat yang ada pada daerah
1
BAB I PENDAHULUAN
tersebut, dan sebagian besar bersifat lokal dan tersebar hampir di seluruh penjuru
pulau madura, sehingga menyebabkan industri pertambangan enggan menambang
fosfat pada daerah tersebut, disebabkan oleh hasil yang kurang ekonomis. Fosfat pada
daerah tersebut merupakan fosfat biologis yang masuk ke dalam golongan fosfat
guano.
Fosfat dapat dibagi menjadi tiga golongan berdasarkan genesanya, yakni fosfat
primer yang berasal dari pembekuan magma alkali, fosfat sedimenter/marine
merupakan fosfat yang berasal dari proses sedimentasi dan umum terbentuk di laut,
dan yang terakhir adalah fosfat guano, yang berasal dari kotoran burung dan
kelelawar, yang dapat diendapkan dan terbentuk di berbagai tempat (Al-Bassam,
2010). Fosfat guano dapat ditemukan di darat dan di laut. Fosfat guano yang
ditemukan didarat umumnya ditemukan di dalam gua dan sebagian besar berasal dari
coprolite kelelawar. Fosfat guano juga dapat terbentuk di laut yang umumnya berasal
dari coprolite burung laut (Al-Bassam, 2010). Namun yang membedakan fosfat
guano dengan fosfat sedimenter/marine yang sama-sama terbentuk di laut adalah,
fosfat guano berasal dari sisa kotoran organisme yakni burung laut, sedangkan fosfat
sedimenter merupakan fosfat yang terbentuk akibat adanya pengendapan arus laut
yang kaya akan fosfat dan nutrien organik lain dari dasar laut pada lokasi-lokasi yang
umumnya terjadi upwelling arus (McKelvey, 1967). Sehingga pada kenampakan
sayatan tipis, fosfat yang terbentuk memiliki wujud yang berbeda. Pada fosfat guano
bentukan fosfat umumnya berupa fragmen, sedangkan pada fosfat sedimenter/marine
umumnya memiliki bentukan berupa matriks ataupun semen fosfat (Al-Bassam,
2010).
Fosfat guano dipilih sebagai material remediator dalam penelitian kali ini sebab,
fosfat guano merupakan fosfat yang paling sedikit memiliki kandungan logam berat
bawaannya (Warmada, 2004). Sedangkan fosfat primer/alkali merupakan fosfat yang
paling banyak logam berat bawaannya, sehingga dianggap tidak akan efektif jika
digunakan sebagai material remediator dalam penelitian kali ini. Fosfat yang ada pada
2
BAB I PENDAHULUAN
Desa Tanjung, Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep, Provinsi Jawa Timur,
merupakan fosfat yang masuk ke golongan fosfat guano(biologis) sehingga
diharapkan mampu secara efektif dalam meremediasi logam berat berupa kadmium
(Cd) yang digunakan dalam penelitian ini.
Dalam penelitian ini, dilakukan pembuatan tanah tercemar kadmium (Cd). Tanah
tercemar tersebut merupakan target dalam penelitian ini untuk diremediasi oleh fosfat
yang berasal dari Kec. Saronggi. Kadmium (Cd) dipilih sebagai logam berat
pencemar sebab kadmium (Cd) merupakan salah satu logam berat yang memiliki
potensi untuk mencemari tanah. Kadmium (Cd) diketahui banyak digunakan dalam
berbagai industri pengolahan logam, elektronik, baterai, cat, pelapis, dan lain
sebagainya (Hetherington, 2008). Oleh sebab itu kadmium (Cd) dianggap sebagai
salah satu logam berat yang potensial untuk mencemari tanah permukaan, khususnya
tanah yang berada di dekat pusat industri yang banyak menggunakan logam berat
seperti kadmium (Cd) sebagai salah satu bahan bakunya dan juga di daerah yang
penegakan peraturan pengelolaan limbahnya masih lemah sehingga pencemaran
logam berat di permukaan dengan lingkup yang cukup luas mungkin terjadi.
I.2. Rumusan Permasalahan
Permasalahan yang dapat ditarik dari penelitian ini adalah;
1. Apakah di Desa Tanjung, Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep memiliki
sebaran litologi fosfat dan bagaimana karakteristiknya?
2. Apakah fosfat dari Desa Tanjung, Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep
mampu meremediasi kadmium (Cd) dalam tanah?
I.3. Maksud dan Tujuan Penelitian
Maksud dari penelitian ini adalah untuk melakukan pemetaan sebaran fosfat di
Desa Tanjung, Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep, Provinsi Jawa Timur dan
juga melakukan remediasi tanah tercemar buatan dengan menggunakan fosfat.
3
BAB I PENDAHULUAN
Tujuan dari penelitian ini adalah;
1. Untuk mengetahui sebaran dan karakteristik fosfat alam di Desa Tanjung,
Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep, Provinsi Jawa Timur.
2. Untuk mengetahui kemampuan fosfat alam dari Desa Tanjung, Kecamatan
Saronggi, Kabupaten Sumenep, Provinsi Jawa Timur dalam meremediasi kadmium
(Cd) dalam tanah.
I.4. Manfaat Penelitian
Penelitian yang dilakukan diharapkan menghasilkan kebenaran data yang presisi
dan akurat dalam membuktikan bahwa fosfat dari Desa Tanjung dan Sekitarnya, Kec.
Saronggi, Kab. Sumenep, Prov. Jawa Timur, dapat meremediasi tanah yang tercemar
oleh logam berat, yang salah satunya berupa kadmium (Cd). Keberhasilan dari
pembuktian hipotesis dan penelitian ini diharapkan mampu memberikan solusi
terhadap masalah pencemaran lingkungan, terutama pencemaran tanah oleh logam
berat pada lahan pertanian, sehingga proses pencemaran mata rantai makanan dapat
diputus dan degradasi ekosistem dapat ditanggulangi.
I.5. Batasan Penelitian
1. Fosfat alam yang digunakan dalam penelitian berasal dari Desa Tanjung,
Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep, Provinsi Jawa Timur.
2. Daerah pemetaan geologi detail untuk memetakan persebaran fosfat adalah seluas
500 m x 700 m dengan skala 1:3500
3. Karakterisasi sampel fosfat hanya terbatas pada analisis petrografi, analisis XRD,
analisis KTK, analisis kadar fosfat potensial dan tersedia, analisis C-Organik, analisis
ukuran butir, analisis pH dan analisis Gravimetri (massa jenis).
4. Tanah tercemar yang digunakan merupakan tanah tercemar buatan yang diberikan
kontaminan berupa unsur kadmium.
4
BAB I PENDAHULUAN
I.6. Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian serta pengambilan sampel dilakukan di Desa Tanjung,
Kecamatan Saronggi, Kabupaten Sumenep, Provinsi Jawa Timur. Tepatnya lokasi
penelitian berada pada 07o06’ 00’’ LS - 07o07’30’’ LS hingga 113o 51’ 00’’BT 113o52’30’’ BT. Luas daerah penelitian ini adalah 700 m x 500 m untuk pemetaan
geologi skala 1:3500. Untuk mendelineasi sebaran potensi fosfat, sampel diambil
pada lokasi - lokasi tertentu. Lokasi penelitian menurut RBI (Rupa Bumi Indonesia)
dapat dilihat pada Gambar I.1.
113o 51’
113o52’30’’
U
Gambar I.1. Lokasi Daerah Penelitian menurut Peta Rupa Bumi Indonesia.
I.7. Peneliti Terdahulu
Daerah tersebut telah diteliti kandungan sebaran fosfatnya oleh beberapa peneliti
sebelumnya, diantaranya;
1. Situmorang, dkk., (1992)
Melakukan penelitian mengenai geologi regional di daerah madura dengan cara
korelasi litologi dari sejumlah sampel hasil pemboran seperti core dan cutting, serta
pengambilan sampel batuan permukaan pada tempat - tempat tertentu untuk
disesuaikan hasilnya dengan hasil korelasi litologi antar titik pemboran yang telah
dilakukan. Pemetaan dilakukan dengan skala 1:50.000.
5
BAB I PENDAHULUAN
2. Yusuf, dkk., (2000)
Melakukan penelitian berupa pengukuran kadar fosfat di tiap daerah di Madura,
salah satunya adalah kadar dan jenis mineral fosfat di Sumenep. Dari penelitian yang
dilakukan diketahui bahwa endapan fosfat yang ada di Sumenep, merupakan endapan
fosfat guano yang tersusun atas mineral dahlit, kolofan, dan hidroksiapatit. Kadar
Endapan fosfat (P2O5) yang ada di Sumenep berkisar antara 6,20% - 44,23%. Selain
itu dari penelitian yang telah dilakukan, diketahui bahwa sumberdaya fosfat di
Sumenep terdapat sekitar 827.500 m3.
3. Nabeel, dkk., (2013)
Melakukan penelitian mengenai sebaran fosfat di Sumenep dengan menggunakan
metode Geolistrik Werner-Schlumberger, pada tiga lintasan uji. Dari penelitian
tersebut didapatkan data berupa nilai resistivitas batuan, salah satunya adalah nilai
resistivitas batuan fosfat sebesar 96,6112 Ωm hingga 353,2269 Ωm yang kemudian
digunakan sebagai dasar untuk korelasi data geolistrik untuk menghitung perkiraan
cadangan dan sebaran fosfat pada daerah tersebut. Dari analisis di laboratorium,
didapati bahwa kadar P2O5 di daerah tersebut sekitar 13,86%. Setelah dilakukan
korelasi data geolistrik, didapati bahwa sebaran fosfat pada daerah tersebut sebagian
besar melampar ke arah barat daya.
4. Putri, dkk., (2013)
Melakukan penelitian analisis sebaran fosfat pada daerah penelitian dengan
menggunakan citra satelit Landsat -7 ETM+ serta data geolistrik. Dari analisis yang
dilakukan, didapati bahwa sebagian besar fosfat yang berada di daerah penelitian
memiliki tutupan lahan (land cover) berupa tegalan/ladang dengan luas area sebesar
713,88 Ha dan semak belukar seluas 135,72 Ha. Diketahui pula bahwa daerah
tersebut memiliki kerapatan vegetasi yang cukup jarang. Kemudian didapati bahwa
pada daerah tersebut juga ditemukan tumbuhan yang umum berasosiasi dengan
batuan fosfat yaitu mimba (Azadirachta indica, A. Juss) .
6
BAB I PENDAHULUAN
I.8. Keaslian Penelitian
Penelitian yang dilakukan, terutama terkait dengan sebaran fosfat di lokasi
penelitian menggunakan metode yang berbeda dengan metode penelitian yang
digunakan oleh peneliti terdahulu. Yusuf (2000), melakukan penelitian sebaran dari
fosfat di pulau madura, termasuk di daerah penelitian tersebut dengan menggunakan
metode downhole coring. Nabeel, dkk.,(2013) melakukan penelitian pada daerah
tersebut dengan menggunakan metode geolistrik Werner-Schlumberger untuk dapat
mengetahui persebaran fosfat yang ada. Sedangkan Putri, dkk.,(2013) melakukan
penelitian pada daerah tersebut dengan menggunakan metode analisis citra
penginderaan jauh berupa SAVI Algorithm yang kemudian dikorelasikan dengan jenis
vegetasi yang tumbuh di daerah tersebut untuk dapat mengetahui perkiraan sebaran
litologi berupa fosfat pada daerah tersebut. Selain itu Putri, dkk.,(2013) juga
menggunakan metode Geolistrik berupa Werner-Schlumberger untuk mengetahui
lebih pasti sebaran fosfat pada daerah tersebut.
Penelitian yang dilakukan juga berbeda dengan penelitian yang dilakukan oleh
Situmorang., dkk (1992). Penelitian yang dilakukan oleh Situmorang., dkk (1992)
lebih bersifat regional dengan penggolongan litologi berdasarkan Formasi dengan
skala yang lebih kecil yakni skala 1:50000. Sedangkan penelitian yang dilakukan oleh
penulis dilakukan dengan skala yang lebih besar, yakni skala 1:3500 dan juga
penggolongan litologi yang dilakukan berdasarkan Satuan batuan. Sehingga
penelitian yang dilakukan oleh penulis lebih detail jika dibandingkan dengan
pemetaan yang dilakukan oleh Situmorang., dkk (1992). Untuk mengetahui
persebaran litologi pada daerah tersebut, penulis menggunakan metode penelitian
yang berbeda dengan para peneliti terdahulu, yakni menggunakan metode berupa
pemetaan geologi secara langsung. Dalam pemetaan geologi tersebut, sampel batuan
diambil pada tiap stasiun pengamatan untuk dianalisis lebih lanjut batuannya sebagai
dasar dari korelasi litologi yang akan dilakukan selanjutnya. Analisis sampel batuan
yang dilakukan berupa pengamatan petrografi, analisis XRD, pH, KTK, analisis fosat
7
BAB I PENDAHULUAN
tersedia, dan juga analisis fosfat potensial. Selain itu dilakukan pula analisis korelasi
persebaran litologi dan juga pembuatan peta geologinya. Dengan adanya perbedaan
metode penelitian yang dilakukan oleh penulis dibandingkan dengan peneliti
terdahulu, penulis menyatakan bahwa penelitian yang dilakukan merupakan
penelitian yang asli dan bukan merupakan plagiat serta dapat dipertanggungjawabkan
hasilnya.
8