FITOREMEDIASI : Thlaspi Caerulescens Sebagai Hyperaccumulator Pada Lingkungan & Ekosistem Tanah Tercemar Polynuclear Aromatic Hydrocarbons Benzo[a]pyrene (C20H12) Akibat Aktivitas Pengeboran Minyak

ABSTRAK

Polynuclear Aromatic Hydrocarbons (PAHs), seperti Benzo[a]pyrene (C20H12), merupakan polutan berbahaya yang sering ditemukan di tanah akibat aktivitas pengeboran minyak. Senyawa ini bersifat karsinogenik dan sulit terdegradasi secara alami. Artikel ini membahas potensi Thlaspi caerulescens, tanaman hyperaccumulator, dalam fitoremediasi tanah yang terkontaminasi PAHs. Tujuannya adalah mengeksplorasi kemampuan tanaman ini dalam menyerap senyawa berbahaya tersebut dan membandingkan efektivitasnya dengan metode lain, seperti remediasi kimia dan bioremediasi mikroba. Metodologi yang digunakan adalah kajian pustaka dengan analisis literatur dari berbagai jurnal ilmiah. Pembahasan mencakup mekanisme penyerapan PAHs oleh Thlaspi caerulescens, yang tidak hanya bertindak sebagai akumulator logam berat tetapi juga berperan dalam menciptakan lingkungan yang mendukung mikroorganisme pengurai PAHs. Dibandingkan metode lain, fitoremediasi dengan Thlaspi caerulescens menawarkan solusi ramah lingkungan dan berkelanjutan meskipun prosesnya lebih lambat. Kesimpulannya, Thlaspi caerulescens dapat menjadi komponen penting dalam pendekatan fitoremediasi terpadu untuk mengatasi polusi tanah akibat pengeboran minyak, khususnya dalam kasus kontaminasi PAHs.

I.  PENDAHULUAN

Aktivitas pengeboran minyak memberikan dampak signifikan terhadap lingkungan, terutama pada ekosistem tanah. Salah satu polutan yang sering ditemukan di area-area ini adalah senyawa Polynuclear Aromatic Hydrocarbons (PAHs), seperti C20H12 atau Benzo[a]pyrene. Senyawa ini bersifat karsinogenik, toksik, dan sangat sulit terdegradasi secara alami di lingkungan, sehingga menimbulkan ancaman serius bagi kesehatan ekosistem tanah dan organisme yang hidup di dalamnya. Dengan meningkatnya kesadaran akan pentingnya menjaga kualitas lingkungan, penelitian tentang teknologi pembersihan tanah tercemar, khususnya fitoremediasi, menjadi sangat relevan. Fitoremediasi adalah teknik pemulihan lingkungan yang memanfaatkan tanaman untuk menghilangkan, mengakumulasi, atau menetralkan polutan dari tanah, air, atau udara. Salah satu tanaman yang banyak diteliti adalah Thlaspi caerulescens, yang dikenal sebagai hyperaccumulator logam berat seperti seng (Zn) dan kadmium (Cd). Kemampuannya yang luar biasa dalam menyerap logam berat dari tanah yang terkontaminasi membuatnya menjadi kandidat ideal dalam studi remediasi senyawa organik seperti PAHs.

Penelitian mengenai Thlaspi caerulescens sebagai tanaman hyperaccumulator dimulai sejak akhir abad ke-20, terutama dalam konteks remidiasi tanah yang tercemar logam berat. Penelitian lebih lanjut oleh Milner & Kochian (2008) menunjukkan bahwa Thlaspi caerulescens memiliki mekanisme penyerapan logam yang sangat efisien, menjadikannya model sistem dalam studi hyperaccumulation. Sebelumnya, penelitian bioremediasi banyak berfokus pada senyawa anorganik seperti logam berat. Namun, dengan berkembangnya kebutuhan akan teknologi untuk membersihkan senyawa organik, seperti PAHs, tanaman ini mulai dieksplorasi potensinya dalam konteks senyawa organik kompleks. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji potensi Thlaspi caerulescens sebagai hyperaccumulator dalam remediasi tanah yang terkontaminasi oleh PAHs, khususnya senyawa Benzo[a]pyrene (C20H12). Dengan memahami mekanisme interaksi tanaman ini terhadap PAHs, diharapkan dapat ditemukan solusi efektif untuk pemulihan lahan tercemar akibat aktivitas pengeboran minyak. Rumusan masalah dari artikel ini yaitu 1) Bagaimana kemampuan Thlaspi caerulescens dalam menyerap PAHs seperti Benzo[a]pyrene dari tanah yang terkontaminasi? 2) Bagaimana efektivitas fitoremediasi menggunakan Thlaspi caerulescens dibandingkan dengan metode remediasi lainnya?

II.  METODOLOGI

Metodologi yang digunakan dalam artikel ini adalah kajian pustaka dan literatur. Data dan informasi diambil dari berbagai sumber jurnal ilmiah yang relevan dengan topik fitoremediasi, khususnya dalam konteks penggunaan tanaman hyperaccumulator seperti Thlaspi caerulescens. Beberapa jurnal yang digunakan sebagai referensi utama adalah studi oleh Milner & Kochian (2008) yang meneliti kemampuan akumulasi logam oleh Thlaspi caerulescens, serta Panwar & Mathur (2023), yang membandingkan efisiensi remediasi PAHs menggunakan berbagai spesies tanaman. Selain itu, studi oleh Knight et al. (1997) juga memberikan wawasan tentang interaksi tanaman dengan tanah yang tercemar logam berat, yang dapat diterapkan pada konteks PAHs. Studi pustaka ini juga melibatkan analisis berbagai metode remediasi yang telah diterapkan pada lahan yang tercemar oleh PAHs. Teknik-teknik seperti oksidasi kimia, degradasi mikroba, dan bioremediasi menjadi bahan perbandingan dengan fitoremediasi menggunakan Thlaspi caerulescens.

III.  PEMBAHASAN 

Bagaimana kemampuan Thlaspi caerulescens dalam menyerap PAHs seperti Benzo[a]pyrene dari tanah yang terkontaminasi?

Thlaspi caerulescens, sebagai tanaman hyperaccumulator yang terkenal, dikenal mampu menyerap logam berat seperti seng (Zn) dan kadmium (Cd) dari tanah yang tercemar. Namun, dalam konteks senyawa organik kompleks seperti Polynuclear Aromatic Hydrocarbons (PAHs), termasuk Benzo[a]pyrene (C20H12), penelitian tentang mekanisme penyerapan dan degradasinya masih terus berkembang. Meskipun PAHs berbeda secara kimiawi dengan logam berat, kemampuan Thlaspi caerulescens dalam menghadapi kondisi tanah yang keras dan tercemar memberikan sinyal positif bahwa tanaman ini mungkin bisa berperan dalam remediasi PAHs. Studi oleh Milner & Kochian (2008) mengungkapkan bahwa Thlaspi caerulescens memiliki mekanisme transportasi ion yang sangat efektif, memungkinkan akumulasi logam-logam berat dalam jaringan tanaman. Walaupun mekanisme penyerapan PAHs tidak seefisien pada logam berat, proses adsorpsi melalui akar tanaman tetap penting. Tanah yang tercemar PAHs sering kali juga tercemar oleh logam berat, sehingga Thlaspi caerulescens dapat membantu menurunkan toksisitas total tanah dengan menyerap logam berat, yang memungkinkan mikroorganisme tanah lebih efektif dalam mendegradasi PAHs.

PAHs bersifat hidrofobik dan biasanya mengikat partikel-partikel tanah atau bahan organik dalam tanah. Oleh karena itu, salah satu cara Thlaspi caerulescens dapat membantu dalam fitoremediasi adalah melalui pembentukan eksudat akar yang mendukung pertumbuhan mikroorganisme di rizosfer tanaman. Mikroorganisme ini, seperti bakteri atau fungi, memiliki kemampuan untuk memecah senyawa hidrokarbon kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana melalui proses degradasi mikroba. Menurut Chen et al. (2023), penggunaan mikroorganisme untuk mendetoksifikasi Benzo[a]pyrene telah menunjukkan hasil yang signifikan, dan ini dapat didukung oleh adanya tanaman hyperaccumulator yang menciptakan lingkungan yang lebih kondusif untuk aktivitas mikroba. Dalam studi oleh Knight et al. (1997), kemampuan Thlaspi caerulescens untuk meningkatkan konsentrasi logam berat di zona rizosfer memberikan indikasi bahwa tanaman ini juga dapat berkontribusi terhadap perubahan dinamika senyawa organik di tanah tercemar PAHs. Dengan mengurangi stres logam berat di tanah, PAHs dapat menjadi lebih mudah diakses oleh mikroorganisme degradasi. Oleh karena itu, tanaman ini tidak hanya berperan sebagai hyperaccumulator, tetapi juga sebagai agen pendukung bagi proses remediasi biologis.

Bagaimana efektivitas fitoremediasi menggunakan Thlaspi caerulescens dibandingkan dengan metode remediasi lainnya?

Untuk memahami efektivitas Thlaspi caerulescens dalam fitoremediasi, perlu dilakukan perbandingan dengan metode lain, seperti remediasi kimia dan bioremediasi dengan mikroorganisme. Remediasi kimia, seperti yang dijelaskan oleh Chen et al. (2023), melibatkan penggunaan oksidasi kimia moderat untuk memecah PAHs menjadi senyawa yang kurang toksik. Metode ini efektif untuk penanganan cepat, tetapi memiliki beberapa kelemahan seperti potensi peningkatan toksisitas jangka pendek akibat pembentukan produk antara yang lebih reaktif atau berbahaya. Selain itu, proses kimia membutuhkan kontrol yang ketat untuk mencegah kerusakan lebih lanjut pada struktur tanah. Di sisi lain, bioremediasi dengan mikroorganisme, seperti yang ditunjukkan dalam penelitian oleh Okparanma et al. (2009), mengandalkan kemampuan bakteri untuk mendekomposisi hidrokarbon. Pendekatan ini memanfaatkan kekuatan alami degradasi mikroba, tetapi seringkali memerlukan kondisi lingkungan yang optimal seperti tingkat kelembapan, pH, dan suhu yang harus dijaga secara ketat. Dalam lingkungan alam, variasi kondisi ini membuat bioremediasi dengan mikroorganisme tidak selalu menghasilkan degradasi yang konsisten.

Dalam konteks ini, fitoremediasi dengan menggunakan Thlaspi caerulescens menawarkan solusi yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan. Tanaman ini, selain membantu dalam penyerapan logam berat yang biasanya menyertai PAHs di tanah tercemar, juga memberikan dukungan bagi mikroorganisme tanah yang berperan dalam pemecahan PAHs. Dalam proses ini, Thlaspi caerulescens dapat membentuk hubungan sinergis dengan bakteri dan fungi yang mempercepat degradasi PAHs, menghasilkan pemulihan lingkungan yang lebih efisien dan berkelanjutan. Sebagai tambahan, kombinasi fitoremediasi dan bioremediasi mikroba semakin dianggap sebagai pendekatan yang lebih komprehensif. Dalam kombinasi ini, Thlaspi caerulescens berfungsi sebagai penyedia ekosistem bagi mikroorganisme degradasi, seperti yang dijelaskan dalam beberapa penelitian terkait dengan sistem akar tanaman yang dapat mengeluarkan senyawa yang mendukung pertumbuhan bakteri dan fungi yang efektif dalam memecah PAHs. Kombinasi antara tanaman dan mikroorganisme ini menghasilkan efek yang lebih baik dibandingkan dengan penggunaan tanaman atau mikroorganisme secara terpisah, karena setiap elemen memberikan kontribusi pada pengurangan polutan di tanah. Selain itu, fitoremediasi memiliki potensi biaya yang lebih rendah dibandingkan metode kimia, terutama jika diterapkan di lahan besar yang terkontaminasi akibat aktivitas pengeboran minyak. Meskipun proses ini lebih lambat dibandingkan dengan remediasi kimia atau biologis murni, fitoremediasi dengan Thlaspi caerulescens dapat berfungsi sebagai metode jangka panjang yang mampu mengurangi kontaminasi tanpa merusak struktur tanah atau ekosistem yang ada.

IV.  KESIMPULAN

Penggunaan Thlaspi caerulescens sebagai hyperaccumulator dalam fitoremediasi tanah tercemar Polynuclear Aromatic Hydrocarbons (PAHs) seperti Benzo[a]pyrene menawarkan pendekatan inovatif dan berkelanjutan. Kemampuan tanaman ini dalam menyerap logam berat memberikan kontribusi signifikan terhadap pengurangan tekanan lingkungan, sementara dukungan yang diberikannya terhadap aktivitas mikroorganisme di rizosfer memungkinkan degradasi PAHs secara lebih efektif. Dibandingkan dengan metode lain seperti remediasi kimia dan bioremediasi murni, fitoremediasi menawarkan alternatif yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan. Meskipun kecepatan remediasinya mungkin lebih lambat, pendekatan ini memiliki potensi untuk memberikan hasil jangka panjang tanpa merusak struktur dan kualitas tanah. Dengan kombinasi tanaman dan mikroorganisme, remediasi PAHs di tanah tercemar minyak dapat menjadi lebih efektif, menjadikan Thlaspi caerulescens sebagai komponen penting dalam pemulihan lingkungan di masa depan.

REFERENSI 

Panwar, R., & Mathur, J. (2023). Comparative analysis of remediation efficiency and ultrastructural translocalization of polycyclic aromatic hydrocarbons in Medicago sativa, Helianthus annuus, and Tagetes erecta. International Journal of Phytoremediation, 25(13), 1743-1761.

Milner, M. J., & Kochian, L. V. (2008). Investigating heavy-metal hyperaccumulation using Thlaspi caerulescens as a model system. Annals of botany, 102(1), 3-13.

Knight, B., Zhao, F. J., McGrath, S. P., & Shen, Z. G. (1997). Zinc and cadmium uptake by the hyperaccumulator Thlaspi caerulescens in contaminated soils and its effects on the concentration and chemical speciation of metals in soil solution. Plant and soil, 197, 71-78.

Chen, B., Xu, J., Lu, H., & Zhu, L. (2023). Remediation of benzo [a] pyrene contaminated soils by moderate chemical oxidation coupled with microbial degradation. Science of The Total Environment, 871, 161801.

Okparanma, R. N., Ayotamuno, J. M., & Araka, P. P. (2009). Bioremediation of hydrocarbon contaminated-oil field drill-cuttings with bacterial isolates. African Journal of Environmental Science and Technology, 3(5), 131-140.

carbon, environmental, pollution, soil