Dampak Negatif Aluminium Bagi Lingkungan Hidup

Arsip Cofa No. B 012

Aluminium merupakan unsur ketiga paling melimpah di tanah, menyumbang rata-rata 8 % mineral. Di permukaan batuan yang terkena cuaca, aluminium ditemukan sebagai oksida dan polimer hidroksida. Pada kondisi asam, senyawa-senyawa ini terlarut hingga membentuk ion Al terhidrat , Al(H₂O)₆ ³⁺ (ditulis Al³⁺ untuk singkatnya) atau produk-produk hidrolisis dari ion ini. Ion Al diikat oleh titik-titik pertukaran kation pada partikel tanah dan dengan demikian bisa memasuki akar tumbuhan. Al³⁺ merupakan ion Al dominan pada pH kurang dari 4,5. Sejak awal abad ini, Al³⁺ dianggap sebagai faktor penting pembatas pertumbuhan di tanah asam, bersama-sama dengan pH rendah dan kelangkaan makronutrien dalam tanah tersebut (Rosseland et al., 1990).

Penambahan aluminium secara langsung oleh manusia (sebagai larutan asam AlCl₃ atau Al₂(SO₄)₃, atau sebagai larutan basa NaAl(OH)₄) ke danau air tawar dan bendungan telah berhasil mengatasi masalah eutrofikasi karena ia dapat mengurangi konsentrasi zat hara primer penyebab eutrofikasi (yakni fosfor terlarut) dan dengan demikian membantu mengendalikan ledakan populasi alga. Penambahan aluminium bisa menghilangkan fosfor terlarut dengan cara membentuk kompleks AlPO₄ anorganik yang mempolimerisasi dan menyerap fosfor terlarut maupun fosfor partikel, sehingga menyebabkannya menggumpal dan mengendap. Strategi yang sama kadang-kadang digunakan pada masa lampau untuk menjernihkan air bagi kebutuhan manusia, di mana penambahan aluminium sulfat menyebabkan penggumpalan (misalnya pada instalasi pengolah air). Kedua proses ini bisa digunakan secara efektif untuk mengendalikan masalah-masalah lingkungan tertentu. Bagaimanapun, eutrofikasi umumnya berkaitan dengan pH yang bersifat basa, dan kelarutan aluminium meningkat di atas pH 8. Hal ini berpeluang menimbulkan masalah kelebihan aluminium terlarut yang ditambahkan pada kondisi seperti ini, yang selanjutnya dapat menyebabkan keracunan aluminium (Wilson dalam Farrell et al., 2012).

Baca juga
Keberadaan Logam Berat di Perairan dan Biota Air

Menurut Baker and Schofield (1982) salah satu akibat penting dari pengasaman adalah pergerakan aluminium dari lingkungan tanah ke perairan. Peningkatan konsentrasi logam (misal aluminium, seng dan mangan) sering berkaitan dengan pH rendah di danau dan sungai. Hubungan terbalik antara konsentrasi aluminium dan pH telah diidentifikasi di perairan tawar dan pesisir. Konsentrasi aluminium anorganik 0 sampai 0,6 mg/liter telah diukur di danau-danau di New York dan sungai-sungai dengan pH berkisar dari 7,2 sampai 4,2.

Kelangsungan hidup, pertumbuhan dan produktivitas ikan tergantung pada faktor-faktor biologis dan lingkungan. Yang terakhir ini dibedakan atas faktor edaphic (yakni faktor yang berhubungan dengan tanah, yang mencakup kualitas air) dan faktor morfometrik (yang mencakup morfologi danau dan sungai). Faktor-faktor iklim relatif kurang penting di perairan daerah beriklim sedang, kecuali untuk periode waktu yang lama atau untuk daerah geografis yang luas. Pada kondisi danau asam yang khas – pH rendah, konsentrasi kalsium sedikit dan konsentrasi aluminium tinggi – kelangsungan hidup ikan bisa berkurang, pertumbuhan terpengaruh dan, seringkali, produktivitas menjadi rendah. Meskipun hasil-hasil penelitian memberikan kesimpulan yang berbeda-beda, bisa ditunjukkan bahwa pada pH rendah (sekitar 4,5) dan konsentrasi kalsium yang terbatas pada sekitar 1 mg/liter, aluminium bisa memberikan efek negatif pada konsentrasi 250 mikrogram/liter dalam kisaran pH yang terbatas. Ketiga faktor ini tampaknya bertinteraksi. Bisa diduga bahwa pada pH 4,5 dan konsentrasi kalsium kurang dari 0,8 mg/liter, banyak danau tidak dihuni oleh ikan (Howells et al., 1983).

Ad (klik gambar untuk informasi lebih detil) :

Wilson dalam Farrell et al. (2012) menyatakan bahwa air sungai yang bersifat asam dan kaya aluminium yang tiba-tiba memasuki perairan pesisir bisa menimbulkan masalah bagi ikan di perairan pesisir tersebut. Sebagai contoh, ikan salmonidae yang dipelihara dalam jaring apung di laut menunjukkan mortalitas yang tinggi setelah banjir akibat lelehan salju dan banjir musim dingin, yang meningkatkan volume air buangan sungai ke perairan pesisir tersebut. Efek ini terutama berhubungan dengan ketidak-larutan dan penggumpalan aluminium yang terjadi segera setelah air tawar yang asam dan kaya-aluminium bercampur dengan air asin di pesisir.

Baca juga
Kondisi Logam-Logam Berat di Perairan Pesisir

Peningkatan konsentrasi aluminium di perairan asam bisa bersifat racun bagi ikan. Telur, larva, dan pos larva ikan white suckers (Catostomus commersoni) dan ikan brook trout (Salvelinus fontinalis) telah dipaparkan dalam uji laboratorium terhadap pH 4,2 sampai 5,6 dan konsentrasi aluminum anorganik 0 sampai 0,5 mg/liter. Daya racun aluminium bervariasi tergantung pH dan tahap hidup. Pada pH rendah (4,2 sampai 4,8), keberadaan aluminium berkonsentrasi sampai 0,2 mg/liter untuk ikan white sucker dan sampai 0,5 mg/lter untuk brook trout adalah menguntungkan bagi kelangsungan hidup telur ikan sampai fase telur bermata. Sebaliknya, konsentrasi aluminum mulai 0,1 mg/liter (untuk white sucker) atau mulai 0,2 mg/liter (untuk brook trout) menimbulkan pengaruh nyata terhadap penurunan kelangsungan hidup dan pertumbuhan larva serta pos larva pada semua nilai pH (4,2 sampai 5,6). Aluminium paling beracun dalam larutan lewat-jenuh pada pH 5,2 sampai 5,4. Peningkatan konsentrasi aluminium bersamaan dengan kenaikan keasaman harus diperhitungkan secara akurat dalam menduga dampak yang mungkin dari pengasaman perairan permukaan terhadap kelangsungan hidup populasi ikan (Baker and Schofield, 1982).

Menurut Rosseland et al. (1990) aluminium, ketika ada dalam konsentrasi tinggi, telah lama diketahui bersifat racun bagi binatang yang bernafas dengan insang. Aluminium menyebabkan kehilangan ion-ion dalam plasma dan limfa darah sehinggga mengakibatkan kegagalan osmoregulasi. Pada ikan, aluminium yang berbentuk monomerik anorganik (labil) bisa menurunkan aktivitas enzim-enzim insang yang berperanan penting dalam penyerapan aktif ion. Aluminium tampaknya juga tertimbun dalam tubuh invertebrata air tawar. Komplek aluminium, yang secara organik ada di dalam makanan dan bisa memberikan efek saling-menguatkan bersama dengan bahan pencemar lain, bisa dengan mudah diserap dan menggangu proses-proses metabolisme burung dan mamalia.

Baca juga
Logam Berat Dalam Jaringan Tubuh Ikan
Rosseland et al. (1990), berdasarkan beberapa laporan penelitian lain, menyatakan bahwa.perairan asam telah lama diketahui sebagai masalah bagi perikanan tawar di daerah-daerah tertentu di Norwegia sejak tahun 1920-an. Empat puluh tahun kemudian sebuah kaitan antara perairan asam dan pH air hujan telah dihipotesiskan. Aluminium sebagai unsur beracun di perairan asam telah diketahui hampir 20 tahun kemudian. Saat ini dua unsur, H⁺ (pH) dan Al, masih dianggap sebagai penyebab paling penting keracunan pada biota perairan tawar. Pada akhir tahun 1970-an, bagian lain ekosistem darat, misalnya pohon-pohon di hutan, terancam oleh hujan asam. Kini, di banyak daerah berhutan di Eropa Tengah, pepohonan mati. Konsentrasi aluminium dalam larutan tanah meningkat akibat pengasaman tanah. Aluminium telah ditunjukkan memiliki efek negatif terhadap sistem akar pada tumbuhan herba dan pohon, dan mungkin merupakan salah satu faktor yang terlibat dalam penurunan hutan.

Rosseland et al. (1990), dengan mengutip hasil beberapa penelitian, menyatakan bahwa invertebrata air tawar menghilang di perairan asam sebagai respon terhadap pH rendah dan aluminium. Selain itu, bioakumulasi aluminium dalam organisme mangsa (invertebrata) diduga sebagai penjelasan yang mungkin bagi kegagalan penetasan telur burung, karena aluminium tertimbun di dalam makanan burung dan mamalia.

Jamur mycorrhiza dan sistem akar rambut tumbuhan darat menerima dampak negatif dari tingginya konsentrasi aluminium monomerik anorganik. Seperti pada binatang, aluminium tampaknya memberikan dampak utama terhadap sistem-sistem enzim yang berperan penting dalam penyerapan zat hara. Aluminium bisa tertimbun di dalam tumbuhan. Aluminium telah ditunjukkan memiliki efek negatif terhadap sistem akar pada tumbuhan herba dan pohon, dan mungkin merupakan salah satu faktor yang terlibat dalam penyempitan hutan (Rosseland et al., 1990).

REFERENSI :
ARTIKEL TERKAIT

loading...