Kegiatan Pertambangan Emas Skala Kecil (PESK) di Desa Pancurendang, Kecamatan Ajibarang, Kabupaten Banyumas, Provinsi Jawa Tengah menghasilkan limbah yang mengandung logam berat merkuri (selanjutnya disebut Hg) dan tidak dikelola. Telah ditemukan indikasi pencemaran Hg pada lingkungan. pH limbah cair bersifat asam dan mengandung Hg. Kekayaan tumbuhan herba yang ada di area PESK mendorong penelitian disertasi yang berfokus pada fitoremediasi limbah pengolahan emas menggunakan tumbuhan herba yang ada. Hasil penelitian diharapkan dapat menemukan bahan organik dan tumbuhan herba yang mampu menetralisasi asam dari limbah cair amalgamasi dan sebagai hiperakumulator Hg dari limbah cair maupun limbah padat pengolahan emas.

Tujuan penelitian disertasi yaitu. 1) Menginventarisasi jenis-jenis tumbuhan herba di area PESK Desa Pancurendang. 2) Menganalisis konsentrasi Hg pada tumbuhan dan tanah di lokasi penelitian. 3) Mengetahui karakteristik limbah cair dan limbah padat (tailing) pengolahan emas. 4) Mengetahui perbandingan efektivitas hasil netralisasi asam limbah cair menggunakan pelepah (batang) pisang dan sabut kelapa. 5) Menguji netralisasi asam limbah cair dan fitoremediasi beberapa tumbuhan herba terpilih sebagai tumbuhan hiperakumulator dan agen phytomining Hg limbah pengolahan emas dalam skala laboratorium. 6) Merumuskan model fitoremedisi limbah pengolahan emas dengan netralisasi asam dan bioremoval Hg. 7) Mengevaluasi efisiensi dan efektivitas fitoremediasi.

Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode survei dan laboratorium. Survei digunakan untuk mencari tumbuhan-tumbuhan yang berpotensi sebagai agen fitoremediasi Hg. Konsentrasi Hg dicek pada tumbuhan dan tanah zona akar. Uji karakteristik limbah dilakukan pada limbah cair maupun limbah padat. Sebagai langkah awal fitoremediasi limbah cair, dilakukan uji netralisasi menggunakan pelepah (batang) pisang dan sabut kelapa. Netralisasi selanjutnya hanya menggunakan pelepah pisang, dibedakan dengan perlakuan kontak secara menerus dan 5 hari kontak. Setelah dinetralisasi dengan pelepah pisang, fitoremediasi limbah cair dilanjutkan dengan perlakuan 3 jenis tumbuhan secara monokultur, yaitu 1) Syngonium podophyllum (Singonium), 2) Limnocharis flava (Genjer), dan 3) Ludwigia perennis (Ludwigia/Gulma bayeman) dalam waktu 8 dan 16 hari dengan sistem hidroponik. Fitoremediasi limbah padat dilakukan tanpa perlakuan netralisasi, menggunakan 3 jenis tumbuhan yakni 1) S. podophyllum, 2) Plectranthus sp. (Miana), dan 3) Imperta. cylindrica (Alang-alang). Fitoremediasi limbah padat menggunakan konsentrasi 0%, 30%, 50%, dan 100% tailing yang dicampur media tanam dalam pot dengan waktu tinggal 10, 20, dan 30 hari. Data hasil uji laboratorium fitoremediasi digunakan untuk membuat pemodelan fitoremediasi. Variabel-variabel yang terlibat dalam penelitian yaitu jenis tumbuhan, konsentrasi Hg awal pada limbah, variasi campuran media/jenis perlakuan, variasi waktu tinggal, volume/massa limbah, intensitas cahaya, suhu, perubahan pH, perubahan konsentrasi Hg pada media dan jaringan tumbuhan, beberapa komponen lingkungan fisik kimia limbah cair (TDS, EC, TSS, BOD), dan kondisi fisik tumbuhan. Pemodelan sistem dinamis menggunakan software powersim dan stella. Validasi model dengan analisis data menggunakan statistik multivariat. Evaluasi efektivitas dan efisiensi fitoremediasi menggunakan analisis matematis.

Inventarisasi tumbuhan herba di area penambangan dan pengolahan emas Desa Pancurendang menunjukkan sedikitnya terdapat 54 jenis tumbuhan herba yang terbagi dalam 26 famili. Keragaman jenis tumbuhan herba di area PESK Desa Pancurendang tergolong sedang, dengan nilai indeks keanekaragaman Shannon Wiener (H’) sebesar 1,365. Paspalum conjugatum (rumput paitan) dari famili Poaceae merupakan yang paling mendominasi. Konsentrasi Hg pada biomassa tumbuhan herba di Desa Pancurendang melebihi ambang batas Hg dalam organ tumbuhan (0,03 ppm). Konsentrasi Hg pada tanah zona perakaran <75>75ppm. Limbah cair amalgamasi memiliki pH asam, <6>6 dalam waktu 4-8 hari. Pelepah pisang lebih efektif dalam menaikkan pH dibanding sabut kelapa. Kondisi ideal terjadi pada perlakuan limbah cair yang dinetralisasi dengan pelepah pisang selama 5 hari dan diberi tumbuhan Singonium selama 16 hari. Pada perlakukan tersebut nilai TSS 56 ppm dengan pH 7,17.

Hasil uji fitoremediasi dan analisis BAC, faktor biokonsentrasi (BCF), dan faktor translokasi (TF) menunjukkan Singonium, Genjer, dan Ludwigia tergolong hiperakumulator Hg. Singonium, Miana, Alang-alang, dan Genjer memiliki potensi untuk phytomining Hg. Semua tumbuhan yang diuji coba memiliki keunggulan pada T1, sehingga waktu dalam fitoremediasi dapat dipilih maksimal 10 hari. Kemampuan sebagai akumulator logam dapat ditingkatkan dengan memperkecil konsentrasi Hg pada media dan perbanyakan tumbuhan untuk peningkatan biomassa. Model dinamis dapat menggambarkan proses netralisasi, bioremoval, translokasi, dan bioakumulasi dalam fitoremediasi Hg. Proses yang terjadi dipengaruhi 4 faktor utama yang terukur dan diuji coba dengan berbagai variasi yakni jenis tumbuhan, macam perlakuan, konsentrasi Hg sebelum perlakuan, dan waktu tinggal. Biomassa, konsentrasi Hg, dan serapan Hg pada tumbuhan sebagai faktor antara. Tumbuhan Singonium paling efektif dalam bioremoval Hg dari limbah pengolahan emas cair maupun padat, tetapi kurang efisien. Tumbuhan yang paling efisien untuk mengakumulasi Hg dalam limbah cair adalah tumbuhan Genjer. Tumbuhan Miana paling efisien dalam mengakumulasi Hg pada limbah padat. Singonium dan Ludwigia lebih direkomendasikan untuk aplikasi fitoremediasi limbah cair dengan metode wetland hidroponik, netralisasi 5 hari. Singonium, Miana, Alang-alang lebih direkomendasikan secara polikultur untuk fitoremedasi limbah padat dengan media tailing 50?lam pot.