Ros Jepun Pembersih Pencemaran: Fitoremediasi Pewarna Tekstil

Industri tekstil menghasilkan air sisa yang mengandungi pewarna sintetik, antara pencemar paling sukar dirawat. Siapa sangka bunga ros jepun yang cantik di laman rumah mampu membantu membersihkan pencemaran ini? Satu siri kajian menunjukkan Portulaca grandiflora boleh menyahwarna dan mengurai pewarna tekstil melalui proses yang dipanggil fitoremediasi.

Artikel ini meneliti kajian tentang keupayaan ros jepun merawat pewarna tekstil dan air sisa, serta had pendekatan ini.

Apa Itu Fitoremediasi?

Satu ulasan menyifatkan fitoremediasi sebagai pendekatan hijau, pasif, dipacu tenaga suria dan kos efektif untuk pembersihan alam sekitar berbanding kaedah fizikokimia [1]. Pewarna tekstil dan efluen dikecam sebagai antara pencemar terburuk bagi badan air dan tanah, kerana diketahui bersifat mutagenik, karsinogenik, alergenik dan sitotoksik [1].

Tumbuhan taman dan hiasan biasa seperti Aster amellus, Portulaca grandiflora, Zinnia angustifolia dan Petunia grandiflora telah dicadangkan kerana potensinya mengurai pewarna [1].

Kajian Asas: 98% Penyahwarnaan

Kajian oleh Universiti Shivaji mendapati pokok liar dan pokok kultur tisu P. grandiflora mampu menyahwarna pewarna diazo tersulfonat Navy Blue HE2R sehingga 98% dalam masa 40 jam [2].

Dapatan lain [2]:

• Aktiviti enzim lignin peroksidase, tirosinase dan DCIP reduktase meningkat dengan ketara dalam akar semasa penyahwarnaan.

• Pewarna diurai kepada metabolit yang lebih ringkas.

• Campuran pewarna dan efluen tekstil sebenar juga berjaya dinyahwarna.

• Kajian fitotoksisiti menunjukkan ketoksikan berkurang selepas pewarna diurai.

Bekerjasama dengan Bakteria

Direct Red 5B. Gabungan P. grandiflora dan bakteria Pseudomonas putida menyahwarna sepenuhnya pewarna Direct Red 5B dalam masa 72 jam [3]. Secara berasingan, kultur P. grandiflora dan P. putida masing-masing hanya mencapai 92% dan 81% penyahwarnaan dalam masa 96 jam [3]. Enzim tumbuhan dan bakteria bekerja secara sinergi [3].

Fitoreaktor makmal. Dalam fitoreaktor berskala makmal, reaktor yang mengandungi gabungan tanah, bakteria dan pokok P. grandiflora menyingkirkan 89% warna efluen tekstil dalam masa 48 jam [4]. Reaktor gabungan ini juga mengurangkan COD sebanyak 73%, BOD 54% dan TDS 83% [4].

Terowong Fito Kos Rendah

Satu kajian membangunkan “terowong fito” menggunakan paip PVC yang ditebuk dan ditanam dengan P. grandiflora [5]. Sistem ini digunakan untuk merawat efluen tekstil dan campuran pewarna [5].

Hasilnya [5]:

Kajian fitotoksisiti menunjukkan metabolit yang terhasil tidak toksik [5].

Ujian Lapangan: Batas Tanah Lembap Buatan

Kajian in situ menggunakan batas sistem transpirasi tinggi sepanjang 91.4 meter yang ditanam secara berasingan dengan Tagetes patula, Aster amellus, P. grandiflora dan Gaillardia grandiflora [6]. Dalam masa 30 hari, nilai warna air sisa berkurang sebanyak 59%, 50%, 46% dan 73% masing-masing berbanding batas tanpa tanaman [6].

Dalam kajian lapangan ini, P. grandiflora mencatatkan penyingkiran warna paling rendah antara empat tanaman [6]. Ini menunjukkan keputusan cemerlang di makmal tidak semestinya diulang di lapangan.

Kajian ini turut mendapati pengurangan logam berat seperti kadmium, arsenik, plumbum dan kromium dalam tanah batas yang ditanam [6]. Namun, berlaku sedikit penurunan pertumbuhan tanaman [6].

Kelebihan Tanaman Hiasan

Satu ulasan menyatakan tanaman hiasan kini dilihat sebagai pengganti yang lebih menarik dan berkesan berbanding tanaman makanan untuk fitoremediasi [7]. Selain nilai estetiknya, sesetengah tanaman hiasan boleh ditanam untuk memulihkan tapak yang tercemar dengan pewarna, logam berat dan racun perosak [7].

Ulasan lain turut menyatakan keupayaan Portulaca mengumpul logam berat secara berlebihan menekankan potensinya dalam pembersihan alam sekitar [8].

Cabaran

Ulasan tentang fitoremediasi pewarna menyatakan strategi berkesan untuk mengendalikan beban pewarna dan aliran air yang berubah-ubah bagi rawatan in situ masih memerlukan perhatian saintifik [1]. Kebanyakan kajian P. grandiflora juga dijalankan oleh kumpulan penyelidik yang sama, jadi pengesahan bebas akan mengukuhkan bukti.

Panduan Praktikal

• Pertimbangkan tanaman hiasan seperti ros jepun untuk landskap di sekitar kawasan industri atau longkang, sebagai sebahagian daripada reka bentuk hijau.

• Jangan gunakan tanaman yang ditanam di tanah tercemar untuk makanan atau ubat.

• Fitoremediasi bukan pengganti sistem rawatan air sisa yang diwajibkan oleh undang-undang.

• Pengusaha industri kecil boleh berbincang dengan pakar alam sekitar tentang sistem tanah lembap buatan.

• Lupuskan sisa tanaman dari kawasan tercemar dengan betul.

• Jika racun perosak diperlukan, gunakan hanya racun perosak berdaftar dengan Lembaga Racun Makhluk Perosak dan ikut arahan label.

• Dapatkan nasihat Jabatan Pertanian dan MARDI, serta Jabatan Alam Sekitar, tentang penggunaan tanaman untuk landskap kawasan industri.

Kesimpulan

Kajian menunjukkan ros jepun mampu menyahwarna pewarna tekstil sehingga 98% di makmal melalui enzim dalam akarnya, dan menghasilkan metabolit yang kurang toksik. Gabungan dengan bakteria Pseudomonas putida meningkatkan keberkesanan, dan sistem terowong fito kos rendah telah dibangunkan. Namun, dalam ujian lapangan, P. grandiflora mencatatkan penyingkiran warna paling rendah berbanding tiga tanaman hiasan lain. Ros jepun berpotensi sebagai sebahagian daripada penyelesaian hijau, tetapi bukan pengganti sistem rawatan air sisa yang lengkap.

Penafian: Artikel ini untuk pengetahuan umum berdasarkan ringkasan kajian dan bukan nasihat profesional alam sekitar.

Rujukan

[1] R. Khandare and S. Govindwar (2015). Phytoremediation of textile dyes and effluents: Current scenario and future prospects. Biotechnology advances. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2015.09.003. https://consensus.app/papers/details/244b40cc0bc05b60bbf9e916d405be58/

[2] R. Khandare, Akhil N. Kabra et al. (2011). Phytoremediation potential of Portulaca grandiflora Hook. (Moss-Rose) in degrading a sulfonated diazo reactive dye Navy Blue HE2R (Reactive Blue 172). Bioresource technology. DOI: 10.1016/j.biortech.2011.03.094. https://consensus.app/papers/details/fee496a6d92c5683bee97c5dc528af8d/

[3] R. Khandare, Akhil N. Kabra et al. (2013). Synergistic degradation of diazo dye Direct Red 5B by Portulaca grandiflora and Pseudomonas putida. International Journal of Environmental Science and Technology. DOI: 10.1007/s13762-013-0244-x. https://consensus.app/papers/details/5c97751d68055082893b3b17f2ce3eb1/

[4] R. Khandare, Akhil N. Kabra et al. (2013). Treatment of dye containing wastewaters by a developed lab scale phytoreactor and enhancement of its efficacy by bacterial augmentation. International Biodeterioration & Biodegradation. DOI: 10.1016/j.ibiod.2013.01.003. https://consensus.app/papers/details/2811e4fe376f529c99bbd9e3c27e0d97/

[5] R. Khandare, A. Watharkar et al. (2013). Development of a low-cost, phyto-tunnel system using Portulaca grandiflora and its application for the treatment of dye-containing wastewaters. Biotechnology Letters. DOI: 10.1007/s10529-013-1324-1. https://consensus.app/papers/details/7636502c6c30591cb634b7c3c85e31bc/

[6] V. Chandanshive, S. K. Kadam et al. (2018). In situ phytoremediation of dyes from textile wastewater using garden ornamental plants, effect on soil quality and plant growth. Chemosphere. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2018.07.064. https://consensus.app/papers/details/b5165407d4385bb89a16e252e6151e86/

[7] J. Kaushal, P. Mahajan, and N. Kaur (2021). A review on application of phytoremediation technique for eradication of synthetic dyes by using ornamental plants. Environmental Science and Pollution Research. DOI: 10.1007/s11356-021-16672-7. https://consensus.app/papers/details/8d9d826ca58b5e1f82d21a415c2cdf34/

[8] Y. C. Liew, Lucas Wei Tze Lim et al. (2025). Resilience of Portulaca plants to environmental stresses and the economic potential of their bioactive compounds. Planta. DOI: 10.1007/s00425-025-04767-1. https://consensus.app/papers/details/95e0b3e78d765438bf6ee6daf3d03212/

Kata Kunci

ros Jepun, fitoremediasi, pewarna tekstil, pencemaran, rawatan air sisa