Ilmuan Gunakan Limbah Tambang untuk Netralkan Senyawa Logam Beracun untuk Tanaman

TrubusLife
Syahroni
13 Nov 2019   19:30 WIB

Komentar
Ilmuan Gunakan Limbah Tambang untuk Netralkan Senyawa Logam Beracun untuk Tanaman

Ilmuwan tanah menggunakan limbah tambang untuk memulihkan limbah buatan manusia di Rusia. (Doc/ RUDN University)

Trubus.id -- Ilmuwan dan ahli kimia tanah dari RUDN University Rusia, bersama dengan rekan-rekan dari Pusat Sains Kola dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, telah mengembangkan dan menguji metode pemulihan ekosistem di lahan teknogenik sub-Arktik yang terkontaminasi oleh limbah perusahaan metalurgi non-ferrous. Teknologi ini didasarkan pada penggunaan limbah pertambangan yang mampu menetralkan senyawa logam beracun untuk tanaman. Studi ini sendiri melibatkan para ilmuwan dari berbagai bidang ilmu alam seperti geokimia, ilmu tanah, mikrobiologi, dan ekologi.

Industri pengolahan bijih dan peleburan logam non-ferrous menyebabkan kontaminasi tanah dengan tembaga, nikel, seng dan timah. Dalam konsentrasi tinggi, ini berbahaya bagi manusia dan lingkungan. Tanah yang sangat terkontaminasi kehilangan kesuburan, dan vegetasi dan biota tanah terbunuh dan terdegradasi. Akibatnya, erosi air dan angin meningkat dan daerah-daerah tersebut menjadi tanah terlantar buatan manusia. Tanah terlantar buatan manusia terbesar di dunia terletak di Kutub Utara Rusia, tempat simpanan besar logam non-ferro dan perusahaan metalurgi berada; lingkungan utara ini sangat sensitif terhadap pengaruh antropogenik.

Eksperimen lapangan tentang penggunaan limbah penambangan alkali untuk pemulihan lahan terlantar buatan manusia di wilayah Murmansk dimulai oleh para ilmuwan dari Pusat Sains Kola. Beberapa tahun kemudian, pada tahun 2010, dilanjutkan oleh ilmuwan tanah dari RUDN University.

Di lokasi gurun, yang terletak 1,5 kilometer dari pabrik untuk memproses bijih tembaga-nikel sulfida, para ilmuwan telah menciptakan technosol yang terdiri dari dua lapisan: lapisan atas adalah vermiculite hidroponik, yang mampu mempertahankan kelembaban dan meningkatkan pertumbuhan tanaman; yang lebih rendah terdiri dari limbah yang mengandung karbonat dan silikat kalsium dan magnesium. Area kontrol terdekat dibuat tanpa menambahkan lapisan limbah, dan tanaman mati selama tahun pertama percobaan karena tingginya toksisitas tanah.

Di setiap situs, para peneliti menabur campuran benih rumput abadi yang tumbuh di kondisi utara - red fescue (Festuca rubra L.), fescue padang rumput (F. pratensis Huds), pantat tanpa tenda (Bromus inermis Leyss) dan emerald festulolium (X Festulolium) F. Aschers, et Graebn). Pupuk kompleks yang mengandung nitrogen (16 persen), fosfor (7 persen) dan kalium (13 persen) dimasukkan ke dalam tanah setahun sekali (kecuali untuk tahun terakhir percobaan).

Tujuh tahun setelah penciptaan tecnhosol dan rumput penyemaian, para peneliti menilai indikator efisiensi teknologi untuk remediasi gurun: indikator suksesi tanah, keadaan tutupan vegetasi, dan akumulasi logam pada vegetasi dan komponen tanah ekosistem.

Setelah mendapatkan hasil percobaan ini, para peneliti menilai kualitas tanah dan kondisi tanaman: ketinggian rumput, biomassa di atas tanah, kandungan logam yang terakumulasi dalam technosol dan tanaman sebagai hasil dari emisi pabrik metalurgi dan juga kandungan karbon organik, asam humat dan fulvat, kandungan karbon biomassa mikroba dan aktivitas mikroorganisme tanah. Lebih lanjut, hasilnya dibandingkan dengan data tentang karakteristik limbah dan tanah dari tanah teknogenik asli.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa meskipun terjadi deposisi logam berat di atmosfer yang konstan, proses pembentukan tanah yang aktif terjadi di lokasi dengan technosol berdasarkan limbah pertambangan. Mereka mengakumulasi karbon organik, dan kandungan zat organik dan biomassa mikroba setelah tujuh tahun pengembangan technosol sebanding dengan parameter tanah alami.

Biomassa maksimum dari tutupan rumput adalah dalam varian dengan penggunaan limbah yang mengandung mineral serpentin dalam komposisinya, yang disebabkan oleh tingginya kandungan silikon yang tersedia untuk tanaman dalam limbah, yang merupakan faktor stabilitas tanaman sereal di bawah tekanan.

"Restorasi alami ekosistem yang terganggu dalam kondisi Arktik memakan waktu setidaknya 30 hingga 35 tahun. Dalam kondisi degradasi tanah dan vegetasi yang ekstrem di lahan buatan manusia, proses ini bisa memakan waktu ratusan tahun. Hasil percobaan menunjukkan bahwa penggunaan menambang limbah sebagai komponen tanah buatan — technosol — memungkinkan tidak hanya untuk mencegah erosi tanah dan membuat tutupan vegetasi dalam kondisi emisi logam yang terus-menerus terjadi, tetapi juga untuk mempercepat pemulihan tanah dan mengurangi migrasi logam berat ke lingkungan," Kata Viacheslav Vasenov.

Menurut Vasenov, sekitar 100 meter persegi wilayah tersebut telah direklamasi sejauh ini menggunakan metode baru, dan 10 jenis limbah pertambangan digunakan dalam percobaan.

"Hari ini, metode ini optimal dalam hal biaya tenaga kerja dan efisiensi ekonomi, karena teknologi ini didasarkan pada limbah dari perusahaan pertambangan, yaitu bahan dengan biaya rendah," kata peneliti menyimpulkan artikel yang diterbitkan dalam jurnal International Soil and Water Conservation Research itu. [RN]

  0


500 Karakter

Artikel Terkait

Bagikan:          
Bagikan:          
Bagikan: