DAMPAK FOSFAT (PO4) TERHADAP KEHIDUPAN MANUSIA

Pengertian Fosfat

Phospat atau fosfat adalah sebuah ion poliatomik atau radikal terdiri dari satu atom

fosforus dan empat oksigen. Dalam bentuk ionik, fosfat membawa sebuah -3 muatan formal,

dan dinotasikan PO43-.

Gambar 1. Struktur Fosfat

Fosfat merupakan satu-satunya bahan galian (diluar air) yang mempunyai siklus, unsur fosfor

di alam diserap oleh mahluk hidup, senyawa fosfat pada jaringan mahluk hidup yang telah

mati terurai, kemudian terakumulasi dan terendapkan di lautan. Proses terbentuknya endapan

fosfat ada tiga:

1. Fosfat primer terbentuk dari pembekuan magma alkali yang bersusunan nefelin, syenit

dan takhit, mengandung mineral fosfat apatit, terutama fluor apatit {Ca5 (PO4)3 F}dalam

keadaan murni mengandung 42 % P2 O5 dan 3,8 % F2.

2. Fosfat sedimenter (marin), merupakan endapan fosfat sedimen yang terendapkan di laut

dalam, pada lingkungan alkali dan suasana tenang, mineral fosfat yang terbentuk

terutama frankolit.

3. Fosfat guano, merupakan hasil akumulasi sekresi burung pemakan ikan dan kelelawar

yang terlarut dan bereaksi dengan batugamping karena pengaruh air hujan dan air tanah.

Berdasarkan tempatnya endapan fosfat guano terdiri dari endapan permukaan, bawah

permukaan dan gua.

Gambar 2. Ion Fosfat

1

Unsur P dalam fosfat adalah (fosfor) sangat berguna bagi tumbuhan karena berfungsi untuk

merangsang pertumbuhan akar terutama pada awal-awal pertumbuhan, mempercepat

pembungaan, pemasakan biji dan buah. Pada tanaman jika terjadi kekurangan unsur ini, maka

gejala yang tampak pada tanaman adalah daun berubah tua agak kemerahan, pada cabang,

batang, dan tepi daun berwarna merah ungu yang lambat laun berubah menjadi kuning. pada

buah tampak kecil dan cepat matang.

Fosfat merupakan sumber utama unsur kalium dan nitrogen yang tidak larut dalam air.

Fosfat adalah unsur dalam suatu batuan beku (apatit) atau sedimen dengan kandungan fosfor

ekonomis.Jumlah fosfat 10% berasal dari proses alamiah di lingkungan (background source),

7% dari industri, 11% dari detergen, 17% dari pupuk pertanian, 23% dari limbah manusia,

dan yang terbesar, 32% dari limbah peternakan. Manusia memang berperan besar sebagai

penyumbang limbah fosfat. Secara fisiologis, jumlah fosfat yang dikeluarkan manusia

sebanding dengan jumlah yang dikonsumsinya. Tahun 1987 saja rata-rata orang di AS

mengonsumsi dan mengekskresi sejumlah 1,4 lb (pounds) fosfat per tahun. Bersandar pada

data ini, dengan sekitar 290 juta jiwa populasi penduduk AS saat ini, maka sekitar 406 juta

pounds fosfor dikeluarkan manusia AS setiap tahunnya.

Sumber fosfat diperairan laut pada wilayah pesisir dan paparan benua adalah sungai.

Karena sungai membawa hanyutan sampah maupun sumber fosfat daratan lainnya, sehingga

sumber fosfat dimuara sungai lebih besar dari sekitarnya. Keberadaan fosfat di dalam air akan

terurai menjadi senyawa ionisasi, antara lain dalam bentuk ion H2PO4-, HPO4

2-, PO43-. Fosfat

diabsorpsi oleh fitoplankton dan seterusnya masuk kedalam rantai makanan. Senyawa fosfat

dalam perairan berasal daari sumber alami seperti erosi tanah, buangan dari hewan dan

pelapukan tumbuhan, dan dari laut sendiri. Peningkatan kadar fosfat dalam air laut, akan

menyebabkan terjadinya ledakan populasi (blooming) fitoplankton yang akhirnya dapat

menyebabkan kematian ikan secara massal. Batas optimum fosfat untuk pertumbuhan

plankton adalah 0,27 – 5,51 mg/liter.

Fosfat dalam air laut berbentuk ion fosfat. Ion fosfat dibutuhkan pada proses

fotosintesis dan proses lainnya dalam tumbuhan (bentuk ATP dan Nukleotid koenzim).

Penyerapan dari fosfat dapat berlangsung terus walaupun dalam keadaan gelap. Ortofosfat

(H3PO4) adalah bentuk fosfat anorganik yang paling banyak terdapat dalam siklus fosfat.

Distribusi bentuk yang beragam dari fosfat di air laut dipengaruhi oleh proses biologi dan

fisik. Dipermukaan air, fosfat di angkut oleh fitoplankton sejak proses fotosintesis.

Konsentrasi fosfat di atas 0,3 µm akan menyebabkan kecepatan pertumbuhan pada banyak

spesies fitoplankton. Untuk konsentrasi dibawah 0,3 µm ada bagian sel yang cocok

2

menghalangi dan sel fosfat kurang diproduksi. Mungkin hal ini tidak akan terjadi di laut sejak

NO3 selalu habis sebelum PO4 jatuh ke tingkat yang kritis. Pada musim panas, permukaan air

mendekati 50% seperti organik-P. Di laut dalam kebanyakan P berbentuk inorganik. Di

musim dingin hampir semua P adalah inorganik. Variasi di perairan pantai terjadi karena

proses upwelling dan kelimpahan fitoplankton. Pencampuran yang terjadi dipermukaan pada

musim dingin dapat disebabkan oleh bentuk linear di air dangkal. Setelah musim dingin dan

musim panas kelimpahan fosfat akan sangat berkurang.

Fosfat di Indonesia

Fosfat di Indonesiabanyak ditemukan di Propinsi Aceh, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa

Timur, Sulawesi Utara, Sulawesi Tengah dan NTT, sedangkan tempat lainnya adalah

Sumatera Utara, Kalimantan, dan Irian Jaya. Di Tuban (Jawa Timur) penambangan fosfat

masih dilakukan secara tradisional. Data statistik menunjukkan jumlah cadangan yang telah

diselidiki adalah 2,5 juta ton endapan guano (kadar P2O5 = 0,17-43 %). Di Indonesia,

eksplorasi fosfat dimulai sejak tahun 1919. Umumnya, kondisi endapan fosfat guano yang

ada ber-bentuk lensa-lensa, sehingga untuk penentuan jumlah cadangan, dibuat sumur uji

pada kedalaman 2 -5 meter. Selanjutnya, pengambilan conto untuk analisis kandungan fosfat.

Eksplorasi rinci juga dapat dilakukan dengan pemboran apabila kondisi struktur geologi total

diketahui.

Gambar 3. Siklus Fosfat

Lebih dari 90% produksi fosfat di Indonesia, khususnya kalsiumfosfat Ca3(PO4)2, digunakan

untuk keperluan industri pupuk, baik pupuk alam maupun pupuk buatan. Sisanya dikonsumsi

3

oleh berbagai industri seperti kaca lembaran, karet, industri kimia, dan lain-lain.Deposit

fosfat yang ditemukan di Indonesia mempunyai kadar rendah sampai sedang, meskipun pada

lokasi tertentu dapat mencapai kadar 40% P2O5. Terdapat pada daerah yang terpencar, berupa

endapan fosfat gua atau batugamping fosfatan. Belum ditemukan deposit dalam jumlah yang

cukup besar, kecuali untuk diusahakan dalam skala kecil.

Dampak Fosfat

Fosfat tidak memiliki daya racun, bahkan sebaliknya merupakan salah satu nutrisi

penting yang dibutuhkan mahluk hidup. Tapi, keberadaan fosfat yang berlebihan pada badan

air menyebabkan suatu fenomena yang disebut eutrofikasi(pengkayaan nutrien).Sejatinya,

eutrofikasi merupakan sebuah proses alamiah di mana danau mengalami penuaan secara

bertahap dan menjadi lebih produktif bagi tumbuhnya biomassa. Diperlukan proses ribuan

tahun untuk sampai pada kondisi eutrofik. Proses alamiah ini, oleh manusia dengan segala

aktivitas modernnya, secara tidak disadari dipercepat menjadi dalam hitungan beberapa

dekade atau bahkan beberapa tahun saja. Air dikatakan eutrofik jika konsentrasi total

phosphorus (TP) dalam air berada dalam rentang 35-100 µg/L. Kondisi eutrofik sangat

memungkinkan alga, tumbuhan air berukuran mikro untuk tumbuh berkembang biak dengan

pesat. Hal ini bisa dikenali dengan warna air yang menjadi kehijauan, berbau tak sedap, dan

kekeruhannya yang menjadi semakin meningkat.

Banyaknya eceng gondok yang bertebaran di rawa-rawa dan danau-danau juga

disebabkan fosfat yang sangat berlebihan ini. Tanaman dapat menghabiskan oksigen dalam

sungai pada malam hari ini, bila tanaman tersebut mati dan dalam keadaan sedang mencerna

(digest) pada siang hari pancaran sinar matahari kedalam air akan berkurang, sehingga proses

fotosintesis yang dapat menghasilkan oksigen juga berkurang. Makhluk hidup air seperti ikan

dan spesies lainnya tidak bisa tumbuh dengan baik sehingga akhirnya mati. Hilangnya ikan

dan hewan lainnya dalam mata rantai ekosistem air menyebabkan terganggunya

keseimbangan ekosistem air.

Permasalahan lainnya, cyanobacteria (blue-green algae) diketahui mengandung toksin

sehingga membawa risiko kesehatan bagi manusia dan hewan. Alga bloom juga

menyebabkan hilangnya nilai konservasi, estetika, rekreasional, dan pariwisata. Sehingga

dibutuhkan biaya sosial dan ekonomi yang tidak sedikit untuk mengatasinya.

4

Gambar 4. Proses Terjadinya Eurofikasi

Problem eutrofikasi baru disadari pada dekade awal abad ke-20 saat alga banyak

tumbuh di danau-danau dan ekosistem air lainnya. Problem ini disinyalir akibat langsung dari

aliran limbah domestik. Melalui penelitian jangka panjang pada berbagai danau kecil dan

besar, para peneliti akhirnya bisa menyimpulkan bahwa fosfor merupakan elemen kunci di

antara nutrient utama tanaman yaitu karbon (C), nitrogen (N), dan fosfor (P) di dalam proses

eutrofikasi.Sebuah percobaan berskala besar yang pernah dilakukan pada tahun 1968

terhadap Danau Erie (ELA Lake 226) di Amerika Serikat membuktikan bahwa bagian danau

yang hanya ditambahkan karbon dan nitrogen tidak mengalami fenomena algal bloom selama

delapan tahun pengamatan. Sebaliknya, bagian danau lainnya yang ditambahkan fosfor

(dalam bentuk senyawa fosfat) di samping karbon dan nitrogen-terbukti nyata mengalami

algal bloom. Sebagai implementasinya, lahirlah peraturan perundangan yang mengatur

pembatasan penggunaan fosfat, pembuangan limbah fosfat dari rumah tangga dan

permukiman. Upaya untuk menyubstitusi pemakaian fosfat dalam detergen juga menjadi

bagian dari program tersebut.

Fosfat Pada Deterjen

Disini yang akan dibahas adalah fosfat yang berasal dari deterjen. Detergen adalah

campuran berbagai bahan, yang digunakan untuk membantu pembersihan dan terbuat dari

bahan-bahan turunan minyak bumi. Dibanding dengan sabun, detergen mempunyai

5

keunggulan antara lain mempunyai daya cuci yang lebih baik serta tidak terpengaruh oleh

kesadahan air. Selain itu, detergen adalah bahan pembersih yang mengandung senyawa

petrokimia atau surfaktan sintetik lainnya. Poyfosfat banyak digunakan dalam pembuatan

detergen sintetis. Komponen fosfat dipergunakan untuk membuat sabun sebagai pembentuk

buih. Dan adanya fosfat dalam air limbah dapat menghambat penguraian pada proses

biologis. Sedangkan menurut Juli Sumirat, detergen dapat mempermudah absorbsi racun pada

ikan melalui insang dan bersifat persisten sehingga terjadi akumulasi. Tingkat keasaman (pH)

detergen kurang lebih berkisar antara 10- 12, sementara pH yang dapat ditoleransi oleh kulit

manusia adalah 6-9. Keberadaan busa-busa detergen di permukaan air, menyebabkan kontak

udara dan air terbatas sehingga menurunkan oksigen terlarut. Hal ini akan menyebabkan

kekurangan oksigen pada organisme air dan dapat menyebabkan kematian. Fosfat memegang

peranan penting dalam produk detergen sebagai softener air. Bahan ini mampu menurunkan

kesadahan air dengan cara mengikat ion kalsium dan magnesium. Fosfat yang biasanya

dijumpai, pada umumnya berbentuk Sodium Tri Poly Fosfat (STPP). Standar nilai ambang

batas detergen adalah 1 mg/liter (1 ppm). Standar nilai ambang batas berarti jika polutan

detergen berada di lingkungan perairan air tawar konsentrasinya lebih dari 1 mg/liter, maka

detergen tersebut sudah bersifat polutan.

Jumlah fosfor (P) yang diperlukan oleh blue-green algae (makhluk hidup air penyebab

algal bloom) untuk tumbuh ternyata hanya dengan konsentrasi 10 part per billion

(ppb/sepersatu miliar bagian) fosfor saja blue-green algae sudah bisa tumbuh. Tidak heran

kalau algal bloom terjadi di banyak ekosistem air. Dalam tempo 24 jam saja populasi alga

bisa berkembang dua kali lipat dengan jumlah ketersediaan fosfor yang berlebihan akibat

limbah fosfat di atas.

Penanganan Eutrofikasi Akibat Fosfat

Dewasa ini persoalan eutrofikasi tidak hanya dikaji secara lokal dan temporal, tetapi

juga menjadi persoalan global yang rumit untuk diatasi sehingga menuntut perhatian serius

banyak pihak secara terus-menerus. Eutrofikasi merupakan contoh kasus dari problem yang

menuntut pendekatan lintas disiplin ilmu dan lintas sektoral.

Ada beberapa faktor yang menyebabkan penanggulangan terhadap problem ini sulit

membuahkan hasil yang memuaskan. Faktor-faktor tersebut adalah aktivitas peternakan yang

intensif dan hemat lahan, konsumsi bahan kimiawi yang mengandung unsur fosfat yang

berlebihan, pertumbuhan penduduk Bumi yang semakin cepat, urbanisasi yang semakin

6

tinggi, dan lepasnya senyawa kimia fosfat yang telah lama terakumulasi dalam sedimen

menuju badan air.

Solusi yang utama adalah dibutuhkan kebijakan yang kuat untuk mengontrol

pertumbuhan penduduk (birth control). Karena sejalan dengan populasi warga Bumi yang

terus meningkat, berarti akan meningkat pula kontribusi bagi lepasnya fosfat ke lingkungan

air dari sumber-sumber yang disebutkan di atas. Pemerintah juga harus mendorong para

pengusaha agar produk detergen tidak lagi mengandung fosfat. Begitu pula produk makanan

dan minuman diusahakan juga tidak mengandung bahan aditif fosfat. Di samping itu, dituntut

pula peran pemerintah di sektor pertanian agar penggunaan pupuk fosfat tidak berlebihan,

serta perannya dalam pengelolaan sektor peternakan yang bisa mencegah lebih banyaknya

lagi fosfat lepas ke lingkungan air. Bagi masyarakat dianjurkan untuk tidak berlebihan

mengonsumsi makanan dan minuman yang mengandung aditif fosfat.Di negara-negara maju

masyarakat yang sudah memiliki kesadaran lingkungan (green consumers) hanya membeli

produk kebutuhan rumah sehari-hari yang mencantumkan label phosphate free atau

environmentally friendly.

Negara-negara maju telah menjadikan problem eutrofikasi sebagai agenda lingkungan

hidup yang harus ditangani secara serius. Sebagai contoh, Australia sudah mempunyai

program yang disebut The National Eutrophication Management Program, yang didirikan

untuk mengoordinasi, mendanai, dan menyosialisasi aktivitas riset mengenai masalah ini. AS

memiliki organisasi seperti North American Lake Management Society yang menaruh

perhatian besar terhadap kelestarian danau melalui aktivitas sains, manajemen, edukasi, dan

advokasi.

Selain itu, mereka masih mempunyai American Society of Limnology and

Oceanography yang menaruh bidang kajian pada aquatic sciences dengan tujuan menerapkan

hasil pengetahuan di bidang ini untuk mengidentifikasi dan mencari solusi permasalahan

yang diakibatkan oleh hubungan antara manusia dengan lingkungan.

Negara-negara di kawasan Eropa juga memiliki komite khusus dengan nama

Scientific Committee on Phosphates in Europe yang memberlakukan The Urban Waste Water

Treatment Directive 91/271 yang berfungsi untuk menangani problem fosfat dari limbah cair

dan cara penanggulangannya. Mereka juga memiliki jurnal ilmiah European Water Pollution

Control, di samping Environmental Protection Agency (EPA) yang memberlakukan peraturan

dan pengawasan ketat terhadap pencemaran lingkungan.

7

KESIMPULAN:

1. Jumlah fosfat 10% berasal dari proses alamiah di lingkungan (background source),

7% dari industri, 11% dari detergen, 17% dari pupuk pertanian, 23% dari limbah

manusia, dan yang terbesar, 32% dari limbah peternakan.

2. Keberadaan fosfat yang berlebihan pada badan air menyebabkan suatu fenomena yang

disebut eutrofikasi(pengkayaan nutrien),

3. Akibat eutrifikasi adalah blooming alga, tingginya BOD, dan menurunya DO, serta

matinya organism air seperti ikan, udang, dan zooplankton.

4. Blooming alga menyebabkan hilangnya nilai konservasi, estetika, rekreasional, dan

pariwisata. Sehingga dibutuhkan biaya sosial dan ekonomi yang tidak sedikit untuk

mengatasinya.

5. Cyanobacteria (blue-green algae) diketahui mengandung toksin sehingga membawa

risiko kesehatan bagi manusia dan hewan.

6. Solusinya adalah pemerintah harus mendorong para pengusaha agar produk detergen

tidak lagi mengandung fosfat (phosphate free). Begitu pula produk makanan dan

minuman diusahakan juga tidak mengandung bahan aditif fosfat.

8

DAFTAR PUSTAKA

Anonim1. 2010. “Phospat”. http://wartapedia.com/edukasi/ensiklopedia/143-phospat-atau-

fosfat.html (akses 27 Maret 2013).

Anonim2. 2012. “Deskripsi Mineral dari Sumber Fosfat dan Kalium”.

http://imansyahprescription.blogspot.com/2012/01/1.html (akses 27 Maret 2013).

Karmana, Oman. 2006. Biologi (untuk Kelas X Semester 1, SMA). Grafindo Media Utama: Bandung.

Prasetyo, J. 2009. “Eutrofikasi”. www.scribd.com/doc/15254399/EUTROFIKASI (akses 27 Maret 2013).

Widyastutu, Palupi dan Monica Ester. 2005. Bahaya Bahan Kimia Pada Kesehatan Manusia dan Lingkungan. EGC: Jakarta.

9