Mengenal Pasti Kandungan Logam Berat di Kawasan Sawah Padi

Penanaman padi merupakan satu daripada aktiviti pertanian yang penting di dunia. Padi yang diproses untuk mendapatkan beras merupakan satu daripada produk tanaman yang mustahak dari segi jumlah pengeluaran di negara membangun di samping menyediakan hampir 30 peratus sumber tenaga untuk manusia.

Beras berkeupayaan untuk tumbuh mengikut jenis tanah dan keadaan cuaca yang berbeza. Pada kebiasaannya, beras akan ditanam di kawasan bersederhana lembap. Padi yang ditanam di Malaysia terbahagi kepada dua jenis, iaitu padi sawah atau lebih dikenali sebagai padi bendang dan padi huma yang juga dipanggil padi bukit.

Padi sawah ialah padi yang ditanam di sawah padi yang bertakung dengan air pada peringkat pertumbuhannya, manakala padi huma ialah padi yang ditanam di kawasan kering dan memerlukan air hujan sebagai bekalannya. Padi huma ini ditanam di kawasan tanah tinggi atau tanah rendah bergantung pada air hujan.

Di Malaysia, jenis padi yang paling banyak ditanam ialah padi sawah kerana padi jenis ini membuahkan hasil yang agak tinggi. Hal ini dikatakan demikian kerana cara penanamannya adalah teratur di samping menggunakan air dan baja yang banyak.

Antara negeri yang menjalankan aktiviti penanaman padi sawah termasuklah Kedah, Perlis, Perak, Selangor, Terengganu dan Kelantan. Bagi mempercepatkan tumbesaran serta memastikan kualiti beras yang dihasilkan berkualiti, petani cenderung menggunakan pelbagai baja dan racun perosak untuk membunuh organisma perosak.

Sistem pengairan di kawasan tanaman padi lebih terdedah kepada pencemaran akibat aktiviti di sekitar sungai atau mana-mana sumber air. Bahan pencemar yang terdapat di dalam air sungai seperti logam berat cenderung untuk terkumpul di dalam tanah sawah padi, seterusnya diserap oleh padi dan akhirnya dipindahkan kepada manusia secara langsung.

Logam berat ialah unsur semula jadi yang berasal daripada kerak bumi, iaitu yang tidak boleh terurai, berketumpatan tinggi secara relatif dan mempunyai sifat yang toksik walaupun pada kepekatan yang rendah. Logam berat ini boleh wujud secara semula jadi atau antropogenik.

Sumber semula jadi biasanya terdapat di dalam tanah dan sedimen seperti hakisan batu-batuan. Sumber antropogenik pula diperoleh melalui pengairan kumbahan, penggunaan baja dan lain-lain. Antara logam berat yang biasa dijumpai dalam sampel beras termasuklah merkuri (Hg), kadmium (Cd), arsenik (As), plumbum (Pb) dan kromium (Cr).

Proses biokimia dan fisiologi di dalam badan manusia memerlukan logam berat seperti ferum (Fe), kuprum (Cu) dan zink (Zn) sebagai sumber nutrien. Logam berat yang biasanya dipilih untuk menjalani proses penilaian risiko ialah logam berat As, Cd dan Pb kerana mencatatkan keracunan yang tinggi dalam semua sampel beras.

Logam berat amat berpotensi untuk terkumpul dan dipindahkan di semua peringkat rantaian makanan yang boleh memberikan risiko kepada manusia dan haiwan. Bioakumulasi ialah pengumpulan bahan kimia dalam tisu organisma dan hal ini terjadi apabila sesuatu bahan pencemar tidak boleh dimetabolismekan.

Logam yang terkumpul di dalam badan manusia melalui rantaian makanan boleh menyebabkan pelbagai penyakit dan memberikan kesan kepada sistem saraf pusat. Hal ini berlaku apabila terjadinya proses biomagnifikasi sekiranya organisma pada aras atas trofik mengambil sumber makanan tercemar, iaitu beras.

Biokonsentrasi pula merujuk nisbah kandungan logam berat dalam tumbuhan dan di dalam tanah. Risiko logam berat kepada kesihatan manusia melalui rantaian makanan dapat dihitung menggunakan faktor biokonsentrasi (BCF).

Menurut Alam et al. (2003), jika nilai BCF adalah kurang daripada satu, hal tersebut bermaksud logam berat hanya boleh diserap oleh tumbuh-tumbuhan dan tidak boleh terkumpul. Sementara itu, jika nilai BCF adalah lebih daripada satu, tumbuh-tumbuhan tersebut berpotensi untuk mengumpul logam berat.

Sekumpulan penyelidik dari Universiti Kebangsaan Malaysia telah melakukan satu kajian untuk melihat nilai biokonsentrasi dan faktor biokonsentrasi logam berat di kawasan sawah padi di Sawah Sempadan, Selangor. Sebanyak 26 titik persampelan terlibat dalam kajian ini.

Hasil kajian tersebut mendapati bahawa logam berat As, Cd dan Pb yang dikaji dalam sampel tanah berada pada paras yang dibenarkan menurut The United States Department of Agriculture (USDA) 2000, iaitu sebanyak 0.1555 miligram per kilogram (mg/kg), 0.0086 mg/kg dan 0.8715 mg/kg.

Bagi hasil kajian terhadap logam berat dalam sampel beras, kesemua logam berat juga berada pada paras yang dibenarkan mengikut garis panduan dalam Peraturan-Peraturan Makanan Malaysia 1985, iaitu sebanyak 0.3639 mg/kg, 0.0106 mg/kg dan 0.1155 mg/kg.

Sementara itu, untuk nilai BCF, masing-masing sebanyak 2.3402, 1.2326 dan 0.1325 bagi As, Cd dan Pb. Nilai BCF yang melebihi 1.00 menunjukkan bahawa terdapat potensi berlakunya proses pengumpulan logam berat dalam sampel beras, manakala nilai BCF kurang daripada 1.00 menunjukkan berlakunya penyerapan logam tanpa pengumpulan logam tersebut. Secara keseluruhannya, hasil kajian mendapati bahawa terdapat kehadiran logam berat dalam sampel tanah dan beras di Sawah Sempadan, Selangor.

Untuk sampel tanah, paras maksimum kepekatan logam berat di dalam tanah yang ditetapkan oleh USDA 2000 digunakan sebagai julat piawai dalam kajian ini. Sampel tanah menunjukkan kepekatan logam berat As, Cd dan Pb masih di bawah kepekatan maksimum dan berada pada paras yang dibenarkan.

Kehadiran Pb dalam sampel tanah sawah padi berpunca daripada penggunaan baja dan racun perosak selain terhasil secara semula jadi. Kedua-dua faktor ini menyumbang kepada nilai kepekatan logam berat yang paling tinggi berbanding dengan As dan Cd.

Bagi sampel beras yang telah dikaji, Jadual Keempat belas (Peraturan 38) dalam Peraturan-Peraturan Makanan Malaysia 1985, iaitu Kadar Maksimum yang Dibenarkan bagi Cemaran Logam dalam Makanan Tertentu menjadi rujukan sebagai julat piawai. Kepekatan logam berat As mencatatkan nilai yang paling tinggi berbanding dengan Pb dan Cd.

Hal ini berlaku kerana As yang berasal dari tanah dan udara terkumpul di dalam beras. Penggunaan racun perosak untuk mengawal serangga perosak ialah racun yang mengandungi bahan kimia yang berbahaya, termasuklah logam berat seperti As. Hal ini menjadi satu daripada punca berlakunya pencemaran terhadap logam berat di kawasan sawah padi.

Selain itu, nilai BCF juga telah digunakan untuk menentukan sama ada sesuatu tumbuhan itu boleh menyerap dan mengumpulkan logam berat atau menyerap tetapi tidak boleh mengumpulkan logam berat yang hadir.

BCF ialah nisbah kepekatan logam berat di dalam beras berbanding dengan di dalam tanah. Hasil kajian ini mendapati nilai BCF bagi logam berat As dan Cd ialah kurang daripada satu yang menunjukkan tumbuhan ini boleh menyerap dan mengumpulkan logam berat. Sementara itu, Pb yang mempunyai nilai BCF kurang daripada satu menandakan bahawa terdapat penyerapan logam berat, namun tidak berlakunya proses pengumpulan logam itu.

Sebagai kesimpulannya, walaupun kandungan logam As, Cd dan Pb tidak melebihi nilai piawai yang telah ditetapkan, seharusnya beras yang dihasilkan adalah bebas daripada kesemua logam berat. Hal ini penting bagi golongan kanak-kanak dan warga emas yang lebih sensitif terhadap kehadiran logam berat dalam makanan yang diambil sehari-hari.

Oleh hal yang demikian, Jabatan Pertanian haruslah menggalakkan petani menggunakan racun perosak dan baja organik yang lebih selamat dalam penanaman padi di seluruh negara, termasuklah di Sawah Sempadan, Selangor.

Profesor Madya Dr. Normah Awang dan Dr. Nurul Farahana Kamaludin, Pusat Kajian Toksikologi dan Risiko Kesihatan, Fakulti Sains Kesihatan, Universiti Kebangsaan Malaysia, Kampus Kuala Lumpur.