Archive for June 22nd, 2013

22 JunSOIL-Logam Berat

  lead[1]

 

LOGAM BERAT

(HEAVY METALS)

  

Logam berat (heavy metals), adalah logam-logam yang mempunyai berat jenis (specific gravity) atau kerapatan masa relatif (relative mass density) lebih dari 5 (Harmsen, 1977).

Lihat:     Metal and mineral toxicity lead

Logam alkali dan alkali tanah tidak termasuk dalam golongan logam berat.

Besi (Fe), mangan (Mn), tembaga (Cu) dan seng (Zn), tergolong logam berat esensial bagi tanaman, namun dibutuhkan dalam jumlah sedikit (mikro);  kelebihan unsur-unsur ini menyebabkan tanaman mengalami keracunan (toxicity) dan bila kekurangan akan menunjukkan gejala defisiensi (deficiency).

Besi (5.0 %), menempati kedudukan ke-4 dalam kerak bumi (earth’s crust), setelah O (46.6 %), Si (27.7 %), dan Al (8.1 %).  Namun, besi rendah kelarutannya dalam tanah-tanah teraerasi baik.  Ia esensial untuk fotosintesis, karena menjadi komponen senyawa khlorofil.

Mangan, sangat rendah kelarutannya dalam tanah-tanah teraerasi baik dan tidak masam (non-acid);  ia juga memegang peran penting dalam reaksi fotosintesis.

Tembaga dan seng juga esensial bagi tanaman, melalui perannya dalam proses enzimatik.

Deteksi masalah unsur mikro dalam tanah seringkali susah dilakukan, sebab ada kemiripan (resemblance)  dengan beberapa gejala defisiensi lain, interaksi (antagonisme) antara unsur berbeda, perbedaan mekanisme serapan (uptake) atau pengeluaran (exclusion) oleh akar, dan peran komplikasi (complicated role) unsur-unsur dalam proses fisiologik.

Ketersediaan unsur mikro bergantung pada:  pH, potensial redoks, tekstur tanah, komposisi mineral tanah, jumlah tipe senyawa organik dalam tanah dan larutan tanah, interaksi kompetitif antara unsur mikro, suhu tanah, kadar air, dan aktivitas mikrobiologik.

Semua unsur mikro tersebut di atas bisa mempunyai efek merugikan (adverse) pada tanaman, bila ketersediaannya dalam tanah melebihi ambang batas (tresholds).

Logam berat tertentu, seperti Hg, Pb, dan Cd (dan lain-lain), yang mungkin tidak esensial bagi tanaman atau hewan, diketahui berbahaya bagi kesehatan, meski dalam konsentrasi rendah. Sebagai contoh terjadi di Jepang:  kasus keracunan Hg di sekitar teluk Minamata di tahun 1950-an, dan keracunan Cd di Fuchu di tahun 1960-an, yang terkenal dengan penyakit Itai-Itai (Itai-Itai disease).

Transfor dan Akumulasi:

Transfor dan akumulasi logam berat dalam tanah bisa dijumpai sebagai:

  1. Bentuk larut atau tersuspensi,
  2. Diangkut akar tanaman, atau
  3. Terasosiasi dengan mikroorganisme tanah.

Transfor bentuk larut atau tersuspensi dapat melalui difusi (diffusion) dalam larutan tanah, atau pergerakan air tanah (mass flow atau convection).

Pencucian (leaching) liat dan bahan organik dalam perpindahan logam-logam yang berasosiasi dengan kedua partikel.

Transfor senyawa menguap (volatile) melalui fase gas jarang terjadi (misalnya:  dimethylmercury), namun bisa jadi sedikit penting dan perlu dipertimbangkan.

Transfor melalui fase padat tampaknya tidak terjadi.

Lebih lanjut, difusi (diffusion) fase padat atau penetrasi lempeng (lattice penetration), lebih mengarah ke mekanisme ikatan daripada mekanisme transfor.

Serapan ion oleh akar tanaman mungkin menghabiskan (deplete) dan/atau memperkaya (enrich) horizon permukaan dengan dedaunan lapuk.

Logam berat mungkin masuk ke dalam tubuh mikroorganisme, yang berkontribusi dalam perpindahannya.

Cacing tanah dan makroorganisme lain bisa membantu translokasi logam berat secara mekanik (atau biologik) pencampuran tanah memasukkan logam berat ke dalam jaringannya.

(Harmsen, K.  1977. Behaviour of heavy metals in soils.  Department of Soils and Fertilizers, Agriculture University, Wageningen.  Center for Agricultural Publishing and Decumentation, Wageningen)