Tanah Tercekam Sulfur
-
Upload
agung-kurniawan -
Category
Documents
-
view
42 -
download
0
Transcript of Tanah Tercekam Sulfur
MAKALAH EKOFISIOLOGI
CEKAMAN TANAH SULFUR
Oleh :
RINE NOVIYANTI (103244002)
FIKA AFIFAH (103244022)
TITO RISWANDA (103244009)
AMINULLAH (103244019)
DINDA MEILIA P. (093244030)
PROGRAM STUDI BIOLOGI
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
2013
TANAH TERCEKAM SULFUR (S)
Tanah merupakan media utama dimana manusia bisa mendapatkan bahan pangan, sandang,
papan, tambang, dan tempat dilaksanakannya berbagai aktivitas. Tanah juga berfungsi sebagai
media penyimpan air. Porositas dan permeabilitas tanah berfungsi membantu pergerakan air di
dalam media tanah. Namun, apabila air yang tercemar masuk ke dalam tanah, pencemaran tanah
akan terjadi sehingga menyebabkan tanaman mengakumulasi logam diorgan tertentu.
Pencemaran tanah adalah keadaan di mana bahan kimia buatan manusia masuk dan merubah
lingkungan tanah alami. Sulit untuk mendefinisikan pencemaran tanah karena banyaknya opini
dalam bagaimana untuk mengkarakteristik polutan. Pencemaran tanah juga disebabkan karena
tambahan bahan kimia xenobiotik yang dibuat manusia yang masuk ke dalam tanah seperti
limbah B3, hujan asam, dan lain sebagainya. (Anonim, 2010)
A. Sumber Pencemaran Tanah
1. Perombakan bahan organik tanah, karena 90% S dalam tanah berada dalam bentuk
organik tersebut
2. Rabuk, kompos dan biosolid.
3. Sulfat yang terjerap pada tapak pertukaran anion dari oksida Al dan Fe.
4. Mineral S: pada musim kering sulfida dalam bentuk anaerob. Sulfur Dioksida (SO2):
dihasilkan oleh batu bara, bahan bakar minyak yang mengandung sulfur, pembakaran
limbah pertanian, proses dan pengendapan atmosfer dari dalam industri. (Maylina, 2013)
Pabrik peleburan baja merupakan industri terbesar yang menghasilkan SOX. Hal ini
disebabkan adanya elemen penting alami dalam bentuk garam sulfida misalnya tembaga
(CUFeS2 dan CU2S ), zink (ZnS), Merkuri (HgS) dan Timbal (PbS). Kebanyakan
senyawa logam sulfida dipekatkan dan dipanggang di udara untuk mengubah sulfida
menjadi oksida yang mudah tereduksi. Selain itu sulfur merupakan kontaminan yang
tidak dikehandaki didalam logam dan biasanya lebih mudah untuk menghasilkan sulfur
dari logam kasar dari pada menghasilkannya dari produk logam akhirnya. Oleh karena itu
SO2 secara rutin diproduksi sebagai produk samping dalam industri logam dan sebagian
akan terdapat di udara.
5. Pupuk S yaitu Patentkali, Gypsum dan elemental sulfur.
6. Salah satu penyebab berkurangnya tingkat kesuburan tanah adalah peningkatan kadar
asam (pH) tanah. Hal ini bisa terjadi jika lokasi tersebut merupakan daerah terjadinya
hujan asam. Hujan asam terjadi akibat banyaknya polutan oksida nitrogen (NO dan NO2),
Oksida belerang (SO2 dan SO3), oksida karbon (CO dan CO2) yang menguap di udara
dan berkumpul dan akhirnya turun menjadi hujan asam. (Anonim, 2012)
7. Gunung berapi juga mengeluarkan belerang dioksida (sulfur dioxide), gas berwarna yang
dapat membahayakan kesehatan manusia dan mendinginkan iklim Bumi. (Montazeri,
2012)
B. Transformasi S dalam tanah
Proses alih rupa antara lain: Mineralisasi – immobilisasi, Adsorpsi – desorpsi, Presipitasi –
dissolusi, Oksidasi – reduksi, Volatilisasi.
1. Mineralization – imobilisasi
a) Daur S organik serupa dengan N organik.
b) Mineralisasi : melepas S menjadi anorganik, SO4 tersedia bagi tanaman
c) Imobilisasi (assimilation): kebalikan dari mineralisasi, pengambilan S anorganik dari
tanah oleh mikrobia untuk membentuk tubuhnya
d) Keseimbangan antara mineralisasi dan imobilisasi ditentukan oleh nisbah C:S dan
N:S, nisbah C:N:S bahan organik sekitar 120:10:1,4.
e) Dalam bahan organik terkandung 1% S. Dengan susunan bentuk ester dan eter sulfat
sebesar 30-60% melalui ikatan C-O-S, bentuk asam amino sekitar 10-20%, residual S
sebesar 30-40%.
f) Ensim sulfatase : mirip dengan ensim fosfatase, melepas sulfat dari ester sulfat.
g) Pengaruh nisbah C:S : (1) C:S >400 S imobilisasi > S mineralisasi, (2) C:S = 200-
400 S imobilisasi = S mineralisasi, (3) C:S <200 S mineralisasi > S imobilisasi.
2. Adsorpsi – desorpsi
Senyawa SO4 2- yang terjerap merupakan bentuk S dari pangkalan labil bersifat
segara tersedia, mengisi kekosongan pada larutan tanah . Uji S tanah umumnya
misalnya ekstraksi dengan Ca-fosfat.mengukur S yang terlarut ditambah S yang
terjerap. Reaksi ini penting pada tanah yang telah terlapuk dengan lanjut. Kekuatan
adsorpsi: H2PO4 + SO4- + NO3.
Faktor yang mempengaruhi kapasitas jerapan: koloid tanah, hidroksida Fe-Al,
kandungan lempung tipe 1:1, kemasaman tanah, besarnya muatan tergantung pH,
kapasitas pertukaran anion.
Komposisi larutan tanah juga mempengaruhi: kadar SO4, keberadaan anion dan
kation lainnya, pendesakan oleh fosfat.
3. Presipitasi – dissolusi
Gypsum (CaSO4) di daerah kering, merupakan bentuk pengendapan bersama antara S
dengan Ca-karbonat pada tanah kapuran
Sulfida pada kondisi anerob di tanah tergenang: H2S mengendap sebagai FeS atau
ikatan logam-S yang lainnya, untuk melarutkan diperlukan proses oksidasi.
4. Okidasi – reduksi
Bentuk S : beragam dari bilangan oksidasi -2 sampai + 6, yaitu silfida, polisulfida, S
elemen, tiosulfat, sulfit dan sulfat.
Bentuk oksidasi terbanyak sebagai sulfat, sulfat yang diserap tanaman akan direduksi
menjadi S organik.
Proses Oksidasi dan reduksi S dibantu oleh mikrobia
Senyawa S anorganik tereduksi terdapat pada tanah tergenang kondisi anaerob :
(wetlands, swamps, tidal marshes), pada kondisi aerob segera mengalami oksidasi.
Oksidasi S: mikrobia ototrofik dan heterotrofik : Thiobacillus sp. meneybabkan
pemasaman. H2S + 2O2 H2SO4 2H+ + SO4- dijumpai pada daerah tambang
(acid mine drainage) terjadi oksidasi senyawa sulfida speerti pyrite (FeS). Dapat juga
digunakan di lahan pertanian untuk mengoksidasi S elemen : 2S + 3O2 + 2H2O
2H2SO4 4H+ + 2SO4-
5. Pengangkutan S
Erosi: hilangan bersama bahan organik
Pelindian: sulfat sangat mobil dalam tanah, sulfat merupakan anion yang dominan
pada air lindian, pelindinan meningkat jika kandungan kation monovalen (K+, Na+)
besar
Hilang karena volatilisasi (Nasih, 2010)
6. Volatilisasi
Kehilangan karena menguap: hasil transformasi mikrobia dalam tanah, misalnya
dimethyl sulfide (CH3SCH3), atau karbon disulfide, methyl mercaptan, dan dimethyl
disulfida. Pengaruhnya terhadap kesuburan tanah rendah. Dapat juga menguap melalui daun,
hal ini mempengaruhi mutu pakan. (Nasih, 2010)
C. Bentuk S yang diserap tanaman
1. Penyerapan langsung SO2 oleh daun: jumlahnya kecil, jika kadar S dalam udara tinggi
akan meracuni tanaman.
2. Penyerapan akar terutama dalam bentuk: sulfat (SO4). (Nasih, 2010)
D. Gerakan S menuju akar
Di dalam tanah sulfat bergerak karena aliran masa dan difusi. Terutama bergerak karena
aliran masa (mass flow), difusi memiliki arti penting pada tanah dengan kadar S yang rendah.
Kadar dalam larutan tanah 5-20 ppm. Aras yang mencukupi kebutuhan tanaman 3-5 ppm dalam
tanah. (Nasih, 2010)
E. Mobilitas S
Unsur S relatif tidak mobil dalam tanaman: tidak segera dapat dialih tempatkan dari daun
yang tua ke bagian titik tumbuh, gejala kekahatan muncul pertama pada bagian atas yaitu daun
muda. Gejala kekahatan: kerdil (stunted), pertumbuhan spiral (spindly growth), seringkali
seluruh tanaman menjadi klorosis seragam (uniformly chlorotic), tanaman Crucifer membentuk
warna kemarahan dan ungu, kadar protein rendah, pengumpulan N bukan protein. Jika kadar S
berlebihan tidak secara langsung mempengaruhi tanaman tersebut atau organisme yang
memakannya, tetapi dapat menyebabkan masalah kegaraman karena S merupakan anion yang
dominan pada tanah salin, pelindian yang hebat dari SO4= meningkatkan kehilangan kation.
(Nasih, 2010)
F. Fungsi S dalam tubuh tanaman
Unsur S diperlukan oleh tanaman dalam jumlah relatif banyak, lebih sedikit dibanding N atau
K, serupa dengan P, Ca dan Mg sebagai penyusun asam amino essensial: sistin, sistein dan
metionin. (Nasih, 2010)
Sistin adalah dipeptida yang mengandung belerang, berfungsi mempertahankan
keseimbangan kimia dengan sistin dalam metabolisme sel tubuh. Sistein adalah kelompok tiol
yang mengandung belerang. Kelompok tiol ini dapat menggabungkan dengan kelompok tiol dari
sistein lain untuk membentuk sebuah jembatan disulfida, yang membantu protein struktural dan
enzim mempertahankan konfigurasi enzim. Sedangkan Metionin adalah asam amino yang
mengandung belerang.
90% S dalam tanaman berupa protein, ikatan disulfida, susunan protein dan aktivitas enzim,
pembentukan klorofil; Ferredoksin protein Fe-S, reaksi redoks: fotosintesis, penyematan
nitrogen, reduksi nitrat dan sulfat; koensim: koensim A dan vitamin, biotin, thiamine, B1;
senyawa volatil: tanaman keluarga Onion dan crucifer (cabbage).
Pada beberapa jenis tanaman antara lain berfungsi membentuk senyawa minyak yang
menghasilkan aroma dan juga aktifator enzim membentuk papain. Sehingga meningkatkan
ketahanan terhadap jamur dan pertumbuhan anakan pada tanaman.
Belerang merupakan bagian dari hasil metabolisme senyawa-senyawa kompleks. Belerang
juga berfungsi sebagai aktivator, kofaktor atau regulator enzim dan berperan dalam proses
fisiologi tanaman. Belerang mempunyai ikatan 3-phospho adenosine yang gugus S terletak pada
adenosin di C nomer 3. Serta mempunyai ikatan adenosine 5-phosphat sulfate yang gugus S
terletak pada C nomer 5.
G. Relasi S dengan unsur lainnya
Marlant (2009) menyatakan bahwa, adanya kandungan unsur hara nitrogen akan
menyebabkan peningkatan penyerapan unsur hara belerang.
H. Dampak tanaman tercekam Sulfur
Apabila sulfur yang dikandung oleh tanaman berlebihan maka akan menyebabkan daun-daun
berguguran sebelum waktunya. Setelah itu daun-daun akan mengering dan akan mati.
Kelebihan sulfur bisa terjadi jika konsumsi asam amino berlebih yang akan menghambat
pertumbuhan (Bronson, 2012).
I. Pola defisiensi
Pola defisiensi terdiri dari 2 yaitu :
Mobile
Immobile
Terdapat beberapa unsur yang mengalami defisiensi immobile salah satunya unsur S.
Immobile terjadi pada daun muda dan bergantung pada proses Transpirasi.
J. Dampak Kesehatan terhadap Manusia terhadap tanaman tecekam sulfur
Positif
Metionin membantu mengurangi kolesterol dan membantu regenerasi hati dan ginjal,
mengendalikan lemak, bertindak sebagai pembawa lemak ke sel-sel kita untuk kebutuhan
energi
Negatif
Dampak: efek iritasi pada saluran napas sehingga menimbulkan gejala batuk dan
sesak napas.
Hidrogen Sulfida (H2S): dihasilkan dari kawah gunung yang masih aktif dan dapat
menimbulkan bau yang tidak sedap, dapat merusak indra penciuman (nervous
olfactory)
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. Pencemaran tanah. (Online).
xa.yimg.com/kq/groups/.../name/Pencemaran+Tanah.doc diakses pada tanggal 26 Maret
2012
Anonim. 2012. Pencemaran Lingkungan. (Online). http://www.bimbie.com/pencemaran-
lingkungan.htm. diakses pada tanggal 26 Maret 2012
Bronson. 2012. Apa dampak jika kekurangan dan kelebihan mineral.
(Online). .http://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20120410021301AAa42SY.
diakses pada tanggal 26 Maret 2012
Danapriatna, N. 2007. Peranan sulfur bagi tumbuhan tanaman. (PDF). diakses pada tanggal 26
Maret 2012
Marlant, H.R. 2009. Pengaruh Pemberian Unsur Hara Belerang terhadap Pertumbuhan Kacang
Tanah. (Online). http://www.scribd.com/doc/23369585/Pengaruh-Pemberian-Unsur-
Hara-Belerang-Terhadap-Pertumbuhan-Kacang-Tanah. (PDF). diakses pada tanggal 26
Maret 2012
Maylina, May. 2013. Makalah tentang Dampak Polusi Udara. (Online)
http://meymayliina.blogspot.com/2013/01/makalah-tentang-dampak-polusi-udara.html
diakses pada tanggal 26 Maret 2012
Montazeri, M. 2012. Sulfur Oksida. (Online).
http://afha34musdalifa.blogspot.com/2012/03/sulfur-oksida.html diakses pada tanggal 26
Maret 2012
Nasih. 2010. Sulfur. (Online) http://nasih.wordpress.com/2010/11/01/sulfur/ diakses pada
tanggal 26 Maret 2012