Aktivitas pertambangan yang intensif telah menyebabkan kerusakan lingkungan yang serius, terutama pada tanah di sekitar area tambang. Tanah yang tercemar umumnya memiliki tingkat keasaman tinggi, kandungan logam berat berlebih, serta kekurangan nutrisi, yang dapat berdampak buruk pada produktivitas tanah dan kesehatan manusia melalui rantai makanan. Berbagai metode telah dikembangkan untuk menangani pencemaran ini, mulai dari remediasi fisikokimia, fitoremediasi, hingga bioremediasi. Salah satu solusi yang semakin mendapat perhatian adalah penggunaan biochar sebagai bahan amandemen tanah.
Biochar Termodifikasi Besi sebagai Solusi
Biochar merupakan material karbon yang diperoleh dari pirolisis biomassa dan memiliki porositas tinggi, luas permukaan yang besar, serta kaya akan gugus fungsi yang dapat meningkatkan kualitas tanah. Namun, dalam beberapa kasus, biochar biasa kurang efektif dalam memperbaiki tanah yang sangat asam atau mengikat logam berat dengan optimal. Oleh karena itu, modifikasi biochar dengan logam seperti besi telah menjadi strategi yang menjanjikan.
Dalam penelitian ini, biochar bambu dimodifikasi menggunakan ferrate (K2FeO4) untuk menciptakan biochar termodifikasi besi (Fe-BC). Tujuannya adalah untuk meningkatkan kemampuannya dalam menstabilkan logam berat di tanah yang terkontaminasi tambang tembaga sulfidik. Fe-BC diaplikasikan ke tanah dengan dosis 3%, 5%, dan 10% bersama dengan bahan organik-anorganik untuk melihat dampaknya terhadap perbaikan tanah.
Hasil dan Temuan
- Peningkatan pH Tanah: Modifikasi biochar dengan ferrate meningkatkan pH biochar sebesar 1,12 unit, sehingga membantu menetralkan keasaman tanah.
- Kemampuan Adsorpsi Logam Berat: Fe-BC mampu meningkatkan daya serap terhadap ion tembaga (Cu2+) dari 190,48 mg/g menjadi 276,12 mg/g. Proses ini terjadi melalui adsorpsi permukaan dan interaksi kimia.
- Mekanisme Interaksi: Fe-BC bekerja melalui beberapa mekanisme, termasuk difusi pori, interaksi elektrostatik, dan interaksi permukaan.
- Penurunan Kandungan Logam Berat dalam Tanah: Pada tingkat aplikasi 10%, kandungan Pb, Cu, dan Zn dalam tanah mengalami penurunan masing-masing sebesar 59,20%, 65,88%, dan 57,88%.
Penggunaan Fe-BC tidak hanya membantu mengurangi kadar logam berat dalam tanah, tetapi juga meningkatkan kondisi tanah sehingga lebih ramah bagi pertumbuhan tanaman. Dengan kombinasi bahan organik seperti pupuk cacing dan bahan anorganik seperti slag karbida kalsium, Fe-BC dapat menjadi solusi yang lebih efektif dalam menangani tanah asam akibat aktivitas tambang.
Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa biochar termodifikasi besi berbasis ferrate memiliki potensi besar dalam memperbaiki tanah yang terkontaminasi tambang. Dengan kemampuannya menstabilkan logam berat serta meningkatkan kualitas tanah, teknologi ini dapat diterapkan dalam skala lebih luas untuk mendukung rehabilitasi lahan pasca-tambang dan menciptakan lingkungan yang lebih sehat bagi ekosistem dan manusia.