BORANG HASIL DISKUSI- 1PROBLEM BASED LEARNING

Kelas : Isu Global (S.405) Fakultas : TeknikKelompok : 2 Pemicu : Pembuangan limbah pertanian ke badan air

Hari/Tanggal: Rabu, 9 September 2015

Anggota kelompok

Nama Peran1. Crysnarendra (anggota)2. Eki Noerfitriyani(sekretaris)3. Fitria Istikara (ketua)

Nama Peran4. Urip Riyadi (anggota)1. …………………………… (………………..)2. …………………………… (………………..)

Setiap kelompok harus menentukan peran anggotanya sebagai ketua, sekretaris, dan anggota.

1. Definisi masalahDampak dari pembuangan limbah pertanian (khususnya pupuk) terhadap badan air

2. Analisis masalah- terus meningkatnya pertumbuhan agriculture (pertanian)- massivenya penggunaan pupuk demi mempercepat pertumbuhan tanaman- pembuangan limbah pertanian mengancam keselamatan lingkungan

HipotesisPenggunaan pupuk yang berlebih akan meningkatkan jumlah pupuk yang terbawa ke badan air sehingga menimbulkan dampak negatif bagi badan

air tersebut, biota air, dan manusia

Hal baru yang perlu diketahui dan dipelajari

Hal yang sudah diketahuitetapi perlu dipelajari lagi

- Jenis-jenis pupuk - Kandungan pupuk- Dampak negatif pupuk

terhadap badan air

Materi bahasan yang harus dipelajari Oleh- Definisi pupuk- Kandungan nutrisi dalam pupuk- Dampak negatif akibat penggunaan pupuk secara berlebih

terhadap badan air- Cara penggunaan pupuk yang baik sehingga tidak beresiko

CrysnaEkiFitria

Urip

Keterangan: 1. Setelah diparaf, borang dikembalikan kepada setiap kelompok.2. Pada waktu pengumpulan tugas mandiri, borang ini dilampirkan. 3. Semua materi bahasan fokus group dipelajari setiap anggota .

1

1. Kemungkinan apa saja yang akan terjadi jika kita membuang limbah pertanian

dan peternakan ke badan air?

Limbah pertanian dapat berupa sisa tumbuhan, penyemprotan (dari pestisida

dan herbisida), dan pemupukan yang berlebihan.

Gambar 1. Contoh limbah pertanian yang bisa dijadian pakan ternak

Pengembangan agroindustri (minyak kelapa sawit, tapioka, pabrik gula,

peternakan sapi, industri pengolahan tahu/tempe) harus diikuti dengan sistem

penanganan limbah yang baik agar pencemaran dan kerusakan lingkungan dapat

dikurangi. Pada umumnya limbah agroindustri ini masih mengandung bahan terlarut

yang tinggi sehingga memiliki nilai biological oxygen demand (BOD) yang tinggi.

Oleh karena itu, diperlukan penanganan limbah cair sebelum dilepas ke badan air

(sungai).

Dalam penerapannya, tidak semua pestisida sampai ke sasaran. Kurang dari

20% pestisida sampai ke tumbuhan. Selebihnya lepas begitu saja. Akumulasi dari

pestisida dapat mencemari lahan pertanian dan apabila masuk dalam rantai makanan,

dapat menimbulkan macam-macam penyakit, misalnya kanker, mutasi, bayi lahir

cacat, dan CAIDS. Pestisida yang paling merusak adalah pestisida sintesis, yaitu

golongan organoklorin. Tingkat kerusakan yang dihasilkan lebih tinggi ketimbang

senyawa lain, mengingat jenis ini peka akan sinar matahari dan tidak mudah terurai.

Ikan dan biota akuatik lainnya dapat mengalami efek buruk dari perairan yang

terkontaminasi pestisida. Aliran permukaan yang membawa pestisida hingga sungai

2

membawa dampak yang mematikan bagi kehidupan di perairan, dan dapat membunuh

ikan dalam jumlah besar.

Penerapan herbisida di perairan dapat membunuh ikan ketika tanaman yang

mati membusuk dan proses pembusukan tersebut mengambil banyak oksigen di dalam

air, sehingga membuat ikan kesulitan bernafas. Beberapa herbisida mengandung

tembaga sulfit yang beracun bagi ikan dan hewan air lainnya. Penerapan herbisida

pada perairan dapat mematikan tanaman air yang menjadi makanan dan penunjang

habitat ikan, menyebabkan berkurangnya populasi ikan.

Pestisida dapat terakumulasi di perairan dalam jangka panjang dan mampu

membunuh zooplankton, sumber makanan utama ikan kecil. Beberapa ikan memakan

serangga; kematian serangga akibat pestisida dapat menyebabkan ikan kesulitan

mendapatkan makanan.

Semakin cepat pestisida terurai di lingkungan, dampak dan bahayanya semakin

berkurang. Selain itu, telah diketahui bahwa insektisida secara umum memiliki

dampak yang lebih berbahaya bagi biota akuatik dibandingkan herbisida dan

fungisida.

Referensi:

http://mekanisasi.litbang.pertanian.go.id/ind/phocadownload/MakalahSeminar/

Pemanfaatan%20Limbah%20Industri%20Pertanian%20Untuk%20Energi

%20Biogas.pdf (diakses tanggal 13 September 2015)

2. Keseimbangan alam (ekologi) apa saja yang akan terganggu jika membuang

kelebihan limbah fertilizer ke badan air? Dan apa akibat akhir yang mungkin

timbul dari praktik pencemaran lingkungan ini?

Pupuk adalah segala jenis zat (alami ataupun sintesis/buatan) yang ditambahkan ke

tanah untuk menambah kesuburan tanah dan meningkatkan pertumbuhan tanaman.

Pupuk alami maupun buatan keduanya mengandung 3 unsur utama yaitu nitrogen (N),

phosphor (P dalam bentuk P205), dan kalium (K dalam bentuk K20 soluble).

Penggunaan pupuk harus disesuaikan dengan kebutuhan karena penggunaan yang

berlebih dapat berdampak buruk terhadap lingkungan terutama pada badan air.

Nitrogen yang terkandung dalam fertilizer masuk ke badan air melalui proses

leaching. Bentuk nitrogen yang terdapat pada perairan adalah:

1. Amonia

Amonia (NH3) bersifat mudah larut dalam air. Sumber nitrogen yang

dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan akuatik adalah nitrat (NO3), amonium

3

(NH4), dan gas nitrogen (N2). Urea merupakan contoh pupuk yang mengandung

ammonium dan berfungsi untuk menambah pasokan nitrogen ke dalam tanah yang

dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan. Amonia jarang ditemukan pada badan

air yang mendapat cukup oksigen tinggi, biasanya kadar ammonia relative tinggi pada

dasar perairan yang mendapat sedikit pasokan oksigen. Amonia bebas (NH3) yang

tidak terionisasi bersifat toksik terhadap organisme akuatik. Toksisitas ammonia

terhadap organisme akuatik meningkat dengan penurunan kadar oksigen terlarut, pH,

dan suhu.

Amonia yang terdapat dalam fertilizer masuk ke badan air melalui proses leaching.

Ikan tidak dapat mentolerir ammonia bebas dengan kadar yang terlalu tinggi, karena

dapat mengganggu proses pengikatan oksigen oleh darah dan dapat menyebabkan

kematian (sufokasi).

2. Nitrit

Nitrit (NO2) merupakan bentuk peralihan antara ammonia dan nitrat pada proses

nitrifikasi, dan antara nitrat dan gas nitrogen pada proses dinitrifikasi. Ion nitrit juga

dapat digunakan sebagai sumber nitrogen oleh tanaman air. Keberadaan nitrit

menggambarkan proses biologis perombakan bahan organik dengaan kadar oksigen

terlarut sangat rendah. Kadar nitrit dalam badan air rendah, karena segera dioksidasi

menjadi nitrat.

3. Nitrat

Nitrat (NO3) adalah bentuk mitrogen utama di perairan alami yang merupakan

unsur hara utama untuk pertumbuhan tanaman air dan alga. Nitrat sangat mudah larut

dalam air dan bersifat stabil, yang dihasilkan dari proses oksidasi sempurna nitrogen

dalam air. Nitrifikasi merupakan proses oksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat.

Nitrifikasi berlangsung pada kondisi aerob. Nitrogen merupakan nutrient utama bagii

tumbuhan. Nitrogen dalam jumlah sedikit di perairan sudah cukup untuk menunjang

kehidupan tumbuhan air seperti alga. Konsentrasi nitrat nitrogen yang berlebihan akan

mencemari lingkungan, dan menjadi salah satu penyebab eutrofikasi.

Fosfat adalah bentuk fosfor yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan dan

merupakan unsur esensial bagi tumbuhan tingkat tinggi dan algae sehingga dapat

mempengaruhi tingkat produktivitas perairan (Bahri, 2006). Sumber fosfor di perairan

dan sedimen adalah deposit fosfor, industri, limbah domestik, aktivitas pertanian,

pertambangan batuan fosfat, dan penggundulan hutan (Ruttenberg, 2004). Fosfat di

perairan secara alami berasal dari pelapukan batuan mineral dan dekomposisi bahan

organik. Ketika fosfat di badan air berada dalam jumlah berlebihan, fosfat akan

kembali terdeposisi ke dalam pori sedimen melalui proses sedimentasi, adsorbsi dan

4

presipitasi. Dengan demikian, sedimen di suatu perairan memiliki peranan penting

terhadap proses eutrofikasi karena bertindak sebagai sumber dan penampung fosfat

(Williams and Mayer 1972).

Ketika pupuk terbawa sampai ke badan air, nutrisi pada pupuk menstimulasi

pertumbuhan mikroorganisme. Pertumbuhan dan reproduksi ini akan mengurangi

jumlah oksigen terlarut (dissolved oxygen) pada badan air. Tanpa kandungan oksigen

yang memadai, ikan dan biota air lainnya dapat mati kemudian bangkainya dapat

menurunkan kualitas air dan menyebabkan bau yang tidak enak.

Kandungan nitrogen (N) dan phosphor (P) pada pupuk berfungsi untuk

meningkatkan pertumbuhan tanaman, dan akan memiliki efek yang sama pada alga

dan tanaman air. Ketika kandungan-kandungan nutrisi pada pupuk mengalir ke aliran

air terdekat kemudian sampai di badan air, pupuk menyebabkan blooming alga atau

eutrofikasi. Ketika alga mati, alga tenggelam dan terbenam di dasar badan air. Alga

yang mati digunakan sebagai sumber makanan (terjadi proses pembusukan/

penguraian bahan organik) oleh mikroorganisme air dimana mikroorganisme ini

mengambil oksigen dalam air untuk menjalankan tugasnya. Akibatnya, terjadi

penurunan kadar oksigen dalam air kemudian terbentuk dead zone dimana biota air

tidak dapat bertahan kemudian mati karena kekurangan oksigen. Eutrofikasi juga

menyebabkan permukaan badan air tertutup oleh alga sehingga sinar matahari tidak

dapat masuk ke dalam air, akibatnya kemampuan tanaman bawah air dalam

berfotosintesis dan menghasilkan oksigen menjadi berkurang. Kemudian beberapa

jenis alga berbahaya karena menghasilkan zat beracun yang dapat membunuh ikan,

burung, mamalia, dan menyebabkan penyakit terhadap manusia. Contohnya adalah

blue-green algae (cyanobacteria) yang dapat menyebabkan ruam, mual, dan masalah

pernapasan pada manusia. Selain itu beberapa alga pun menyebabkan bau dan rasa

pada air. Akibat eutrofikasi lainnya adalah saluran irigasi tersumbat dan fungsi dari

tempat rekreasi berkurang karena pertumbuhan alga dan tanaman air.

5

Gambar 2. Degradasi ekosistem akibat kelebihan nutrien

Referensi:

http://www.sustainablebabysteps.com/effects-of-chemical-fertilizers.html (diakses

pada Hari Minggu, 13 September 2015)

http://www.scientificamerican.com/article/how-fertilizers-harm-earth/ (diakses

pada Hari Minggu, 13 September 2015)

http://environment.nationalgeographic.com/environment/green-guide/buying-

guides/fertilizer/environmental-impact/ (diakses pada Hari Minggu, 13 September

2015)

http://www.uvm.edu/~vlrs/doc/lawnfert.htm (diakses pada Hari Minggu, 13

September 2015)

http://12.000.scripts.mit.edu/mission2017/fertilizers-2/ (diakses pada Hari Senin,

14 September 2015)

https://www.ag.ndsu.edu/lem/documents/nm1281_03.pdf (diakses pada Hari

Senin, 14 September 2015)

http://homeguides.sfgate.com/fertilizers-pollutants-78452.html (diakses pada Hari

Senin, 14 September 2015)

http://water.usgs.gov/edu/nitrogen.html (diakses pada Hari Minggu, 13 September

2015)

3. Apa alternatif solusi yang dapat diambil untuk mengatasi persoalan tersebut?

Limbah jerami dan sekam padi di Indonesia berjumlah 43% dari total limbah

pertanian, yaitu sekitar 32 juta ton per tahun. Alternative solusi yang dapat dilakukan

untuk mengatasi banyaknya jumlah limbah tersebut adalah dengan memanfaatkannya

sebagai bahan dasar absorben logam berat air lindi berbasis nano teknologi. Dengan

6

melakukan proses-proses tertentu untuk menjadikannya absorben berbasis nano

teknologi, limbah ini dapat digunakan bersama filter lain seperti kerikil, pasir, silica,

sehingga air limbah TPA yang mengandung logam berat seperti Timbal, Besi, dan

Mangan dapat dibuang ke lingkungan tanpa merusaknya (kandungannya akan hilang

dan sesuai baku mutu lingkungan).

Alternatif solusi lain yang ditawarkan untuk mengatasi limbah pertanian, terutama

limbah pertanian kering seperti limbah jerami, kedelai, dan kacang-kacangan adalah

dengan memanfaatkannya sebagai pakan ternak dengan metode fermentasi kering.

Dengan mengolah limbah-limbah tersebut akan dihasilkan pakan yang dapat

digunakan dengan tahan simpan yang cukup lama dibanding hasil fermentasi kering.

Pakan ini dapat bertahan hingga bertahun-tahun dengan kondisi optimum, sementara

pakan hasil fermentasi basah hanya beberapa bulan saja.

Umumnya, bahan bakar, dan banyak material kimiawi diproduksi dari petroleum.

Namun, project yang diinisiasi oleh OSWER membuat potensi sumber daya

terbarukan seperti limbah pertanian digunakan untuk dijadikan sebagai bahan bakar

dengan fasilitas yang dinamakan BECON (Biomass Energy Conversion/Konversi

Energi dari Biomassa). Dengan fasilitas ini maka limbah-limbah hasil kegiatan

pertanian dapat dikonversi untuk dijadikan sumber energi, dimana energi yang

dihasilkan ini merupakan energi yang berasal dari bahan yang dapat diperbaharukan

sehingga lebih ramah terhadap lingkungan.

Regulasi, peraturan, pengawasan, maupun pengendalian baik tingkat local,

nasional, maupun internasional penting dilakukan untuk mengatasi masalah

lingkungan terutama dalam hal ini yang disebabkan oleh limbah pertanian. Salah

satunya adalah The Earth Summit (KTT Bumi) 1992 di Rio de Janeiro yang menjadi

indicator utama atau bias dikatakan pelopor bagi semakin besarnya perhatian dan

kepedulian dunia internasional pada segala hal berkaitan dengan masalah lingkungan

dan pembangunan berkelanjutan. Di Indonesia sendiri regulasi atau peraturan yang ada

antara lain sebagai berikut : Permentan No.299/Kpts/OT.140/7/2005 pasal 153, UU

no.1/1982 & No.2/1982 tentang kekarantinaaan laut dan udara, Permentan No.2 Tahun

2002 yang berkaitan dengan pemasukan benih tumbuhan atau tanaman dari luar

negeri, UU No.12/1992 tentang budi daya pertanian, Kepmentan No.6/1995 tentang

perlindungan tanaman, Kepmentan No.1/2006 tentang rekomendasi pemupukan dan

penghematan pupuk.

Selain itu, sistem budi daya pertanian ekologis (SBPE) dapat juga dijadikan

sebagai alternative solusi menangani masalah lingkungan akibat limbah hasil kegiatan

pertanoian. SBPE merupakan sistem pertanian yang memanfaatkan segala komponen,

7

baik fisik, kimia maupun biologi yang ada dalam suatu ekosistem, baik di dalam

tanah, udara, maupun air untuk mencapai produktivitas yang optimum, sehat, dan

berkelanjutan.

Dewasa ini, telah dihasilkan pula informasi mengenai residu agrokimia yang

cukup berdampak pada lingkungan selain informasi mengenai emisi gas rumah kaca

akibat lahan pertanian. Oleh karena itu, untuk mengatasi permasalahan-permasalahan

tersebut diperlukan beberapa pendekatan untuk mengatasinya, antara lain pengelolaan

air dan sistem irigasi; pengelolaan dan pengolahan tanah; teknik budi daya; dan

perakitan atau pemilihan varietas unggul.

Pengendalian Hama Terpadu. Konsep ini merupakan konsep pertanian yang

menerapkan penggunaan pestisida seminimal dan seselektif mungkin, penggunaan

tersebut merupakan jalan terakhir setelah penggunaan bahan alami lain dinilai telah

tidak efektif dan pada kondisi tertentu yang mendesak.

Pengembangan sistem pertanian organik dan berkelanjutan. Sistem ini merupakan

sistem pertanian yang menggunakan konsep organik baik absolut maupun

semiorganik, namun sistem ini hanya cocok pada pertanian dengan luas lahan tertentu.

Sementara pertanian berkelanjutan merupakan sistem yang memadukan sistem

pertanian konvensional dan modern.

Rekayasa genetika, yaitu dengan merekayasa unsur-unsur genetik dari tanaman

yang akan dijadikan komoditas pertanian sehingga tanaman tersebut menjadi tahan

terhadap berbagai hama. Dengan begitu, penggunaan pupuk pada tanaman tersebut

akan dapat diminimalisasi.

Pendesaianan sistem manajemen limbah pertanian perlu dilakukan secara efektif

dan efisien sehingga limbah yang dihasilkan dapat teratur dan tidak merusak

lingkungan. Aspek-aspek seperti aspek produksi, pengumpulan, transfer,

penyimpanan, perawatan, serta pemanfaatan merupakan yang utama yang perlu

diperhatikan dalam pendesainan.

Referensi:

http://www.undip.ac.id/index.php?

option=com_content&view=article&id=3289:mahasiswa-undip-temukan-solusi-

pengolahan-air-limbah-tpa-jatibarang&catid=78:latest-news. (diakses pada Hari

Minggu, 13 September 2015)]

http://www.organikilo.co/2014/12/pakan-ternak-fermentasi-kering-limbah.html.

(diakses pada Hari Minggu, 13 September 2015)

8

Anonim. 2002. Biomass Energy Conversion (BECON) Study.

www.epa.gov/oswer (diakses pada Hari Minggu, 20 September 2015)

http://balittanah.litbang.pertanian.go.id/eng/dokumentasi/prosiding/mflp2006/

irsal.pdf (diakses pada Hari Minggu, 20 September 2015)

9