PARAMETER SATUAN METODE ANALISIS TEMPAT ANALISIS
D. Analisis Data 1. Deskriptif
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
6. Analisis hubungan fisika – kimia dengan kandungan logam berat pada kerang hijau (Perna viridis L.)
Gambar 25. Rata-rata faktor logam berat Cr pada kerang hijau
6. Analisis hubungan fisika – kimia dengan kandungan logam berat pada kerang hijau (Perna viridis L.)
Menurut Darmono (2001) faktor-faktor lingkungan ikut mempengaruhi konsentrasi kandungan logam berat dalam tubuh kerang hijau, dalam hal ini konsentrasi kandungan logam berat pada tubuh kerang hijau tergantung pada konsentrasi kandungan logam pada kolom air, konsentrasi kandungan logam pada sedimen, konsentrasi garam, suhu dan pH air serta turbidity (kekeruhan). Untuk melihat pengaruh dari faktor-faktor tersebut digunakan Principal Component Analysis (PCA).
Tabel 3. Hasil analisis Principal Component Analysis (PCA) untuk logam Hg terhadap semua ukuran tubuh kerang hijau
Logam Hg F1 F2 Korelasi positif Korelasi negatif Kerang Besar suhu, kekeruhan, Hg di air, Hg di kerang salinitas, pH, Hg di sedimen kekeruhan,Hg di air, Hg di sedimen suhu Kerang Sedang suhu,kekeruhan , Hg di air, Hg dikerang salinitas, pH, Hg di s edimen pH salinitas Kerang Kecil suhu, kekeruhan, Hg di air, Hg di kerang salinitas, pH, Hg di sedimen suhu, kekeruhan, Hg di air, Hg di sedimen
Hasil analisis komponen utama (AKU) atau Principal Component Analysis
(PCA) logam Hg pada kerang hijau ukuran besar didapatkan nilai akar ciri (eigen value) pada sumbu utama (F1) sebesar 68,42 %, sumbu kedua (F2) sebesar 31,58 %. Pada sumbu utama (F1) dicirikan oleh variabel suhu, kekeruhan, konsentrasi logam Hg di air, konsentrasi logam Hg di sedimen dan konsentrasi logam Hg di kerang hijau dan untuk sumbu kedua dicirikan oleh variabel salinitas dan pH (Lampiran 9). Pada kerang hijau ukuran besar, parameter kekeruhan, Hg di air dan Hg di sedimen memberikan peranan positif terhadap kandungan logam berat di dalam tubuh kerang hijau (Lampiran 8). Sedangkan parameter suhu memberikan peranan yang negatif terhadap kandungan logam berat di dalam tubuh kerang hijau besar.
Hasil analisis PCA untuk kerang hijau berukuran sedang nilai akar ciri yang di peroleh dapat menjelaskan sumbu utama (F1) 56,27 % dan pada sumbu kedua (F2) sebesar 43,73 %. Variabel suhu, kekeruhan dan konsentrasi logam Hg di air mencirikan pada sumbu utama (F1), sedangkan pada sumbu kedua (F2) di cirikan variabel salinitas, pH, konsentrasi logam Hg di sedimen dan konsentrasi logam Hg pada kerang hijau (Lampiran 9). Dari matriks korelasi yang diperoleh menunjukkan adanya peranan negatif untuk parameter salinitas terhadap kandungan logam Hg di dalam tubuh kerang hijau ukuran sedang (Lampiran 8).
Pada kerang hijau berukuran kecil hasil analisis PCA nilai akar ciri yang diperoleh pada sumbu utama (F1) sebesar 68,55 % dan untuk sumbu kedua (F2) sebesar 31,45 %. Pada sumbu utama (F1) dicirikan oleh variabel suhu, kekeruhan, konsentrasi logam Hg di air, konsentrasi logam Hg di sedimen dan konsentrasi logam Hg di kerang hijau, dan untuk sumbu kedua dicirikan oleh variabel salinitas dan pH (Lampiran 9). Berbeda dengan kedua ukuran kerang hijau di atas, dari analisis PCA matriks korelasi diperoleh dapa t terlihat adanya peranan parameter suhu yang positif terhadap kandungan logam Hg, sedangkan untuk parameter Hg di air dan kekeruhan memberikan peranan yang negatif terhadap kandungan logam di dalam tubuh kerang hijau (Lampiran 8) .
Tabel 4. Hasil analisis Principal Component Analysis (PCA) untuk logam Pb terhadap semua ukuran tubuh kerang hijau
Logam Pb F1 F2 Korelasi positif Korelasi negatif Kerang Besar suhu, kekeruhan, Pb diair, Pb di kerang salinitas, pH, Pb di sedimen pH, Pb di air, Pb di Sedimen, kekeruhan suhu Kerang Sedang salinitas, Pb di sedimen, Pb di kerang suhu, kekeruhan, Pb di air, pH salinitas pH, Pb di sedimen Kerang kecil suhu, kekeruhan, Pb di air, Pb di kerang salinitas, pH, Pb di sedimen kekeruhan, Pb di air, pH suhu
Pada logam Pb dari hasil analisis PCA yang dilakukan untuk kerang hijau berukuran besar diperoleh nilai akar ciri (eigenvalue) sumbu utama (F1) dapat menjelaskan sebesar 55,92 %, sumbu kedua (F2) dapat menjelaskan sebesar 44,07 %. Pada sumbu utama dicirikan oleh variabel suhu, kekeruhan, konsentrasi Pb di air dan konsentrasi Pb di kerang hijau. Sumbu kedua dicirikan oleh variabel salinitas, pH dan konsentrasi Pb di sedimen (Lampiran 9). Matriks korelasi yang diperoleh terhadap kerang hijau ukuran besar memperlihatkan adanya peranan parameter pH terhadap kandungan dalam tubuh kerang hijau tersebut (Lampiran 8).
Hasil analisis PCA untuk kerang hijau berukuran sedang nilai akar ciri yang diperoleh dari analisis PCA dapat menjelaskan sebesar 52,51 % pada sumbu utama (F1) dan 47,49 % pada sumbu kedua (F2). Pada sumbu utama (F1) dicirikan oleh variabel salinitas, konsentrasi Pb di sedimen dan konsentrasi Pb di kerang hijau dan untuk sumbu kedua (F2) dicirikan oleh variabel suhu, kekeruhan, pH dan konsentrasi Pb di air (Lampiran 9). Terhadap kerang hijau ukuran sedang matriks korelasi yang didapat menunjukkan adanya peranan yang positif oleh parameter salinitas terhadap kandungan logam Pb di dalam tubuh kerang hijau tersebut. Sedangkan untuk parameter pH dan Pb di sedimen memberikan peranan yang negatif terhadap kandungan Pb dalam tubuh kerang hijau (Lampiran 8).
Pada kerang hijau berukuran kecil hasil analisis PCA diperoleh nilai akar ciri pada sumbu utama (F1) dapat menjelaskan sebesar 60,93 % dan pada sumbu kedua (F2) sebesar 39,07 %. Untuk sumbu utama (F1) dicirikan oleh
variabel suhu, kkeruhan, koinsentrasi Pb di air, konsentrasi Pb di sedimen dan konsentrasi Pb di kerang hijau dan pada sumbu kedua dicirikan oleh variabel salinitas dan pH (Lampiran 9). Pada kerang hijau ukuran kecil matriks korelasi yang diperoleh memperlihatkan adanya peranan yang positif oleh parameter kekeruhan dan Pb di air, sedangkan parameter suhu memberikan peranan yang negatif (Lampiran 8). Peranan dari parameter-parameter tersebut mempengaruhi kandungan Pb di dalam tubuh kerang hijau kecil.
Tabel 5. Hasil analisis Principal Component Analysis (PCA) untuk logam Cr terhadap semua ukuran tubuh kerang hijau
Logam Cr F1 F2 Korelasi positif Korelasi
negatif Kerang Besar salinitas, pH, Cr di air, Cr di sedimen,Cr di kerang
suhu, kekeruhan suhu, Cr di air pH, Cr di
sedimen Kerang Sedang pH, Cr di air, Cr di sedimen, Cr di kerang suhu, salinitas,kekeruha n kekeruhan, Cr di sedimen, pH suhu Kerang Kecil pH, Cr di air, Cr di sedimen, Cr di kerang suhu, salinitas , kekeruhan pH, Cr di Sedimen Cr di air
Hasil analisis PCA pada logam Cr untuk kerang hijau berukuran besar nilai akar ciri yang di peroleh dapat menjelaskan sumbu utama (F1) sebesar 61,66 %, sumbu kedua (F2) dapa menjelaskan sebesar 38,34 %. Adapun variabel-variabel yang mencirikan sumbu utama (F1) antara lain salinitas, pH, konsentrasi Cr di air, konsentrasi Cr di sedimen dan konsentrasi Cr di kerang hijau. Sumbu kedua (F2) dicirikan oleh variabel suhu dan kekeruhan (Lampiran 9). Pada logam Cr, analisis matriks korelasi yang diperoleh menunjukkan peranan yang positif oleh parameter suhu dan Cr di air terhadap kandungan Cr di dalam tubuh kerang hijau ukuran besar (Lampiran 8).
Pada kerang hijau ukuran sedang nilai akar yang di peroleh dapat menjelaskan sumbu utama sebesar 58,79 %, sumbu kedua sebesar 41,20 %. Variabel yang mencirikan pada sumbu utama (F1) adalah pH, konsentrtasi Cr di air, konsentrasi Cr di sedimen dan konsentrasi Cr di kerang hijau dan pada sumbu kedua (F2) dicirikan oleh variabel suhu, salinitas dan kekeruhan (Lampiran 9). Untuk kerang hijau ukuran sedang, parameter kekeruhan dan Cr di sedimen pada matriks korelasi menunjukkan adanya peranan positif terhadap kandungan Cr di dalam tubuh kerang hijau ukuran sedang. Sebaliknya untuk
parameter suhu memberikan peranan yang negatif terhadap kandungan Cr di dalam tubuh kerang hijau ukuran sedang (Lampiran 8).
Hasil analisis PCA. untuk kerang hijau berukuran kecil nilai akar ciri yang diperoleh dapat menjelaskan sumbu utama (F1) sebesar 63,46 % dan pada sumbu kedua sebesar 39,07 %. Variabel pH, konsentrasi Cr di air, konsentrasi Cr di sedimen dan konsentrasi Cr di kerang hijau terdapat pada sumbu utama (F1) dan variabel suhu, salinitas dan kekeruhan pada sumbu kedua (F2). Pada kerang hijau ukuran kecil, peranan positif ditunjukkan oleh parameter pH dan Cr di sedimen terhadap kandungan Cr di dalam tubuhnya dan peranan negatif ditunjukkan oleh logam Cr di air (Lampiran 8).
B. Pembahasan
Pada pengamatan parameter fisika dan kimia yaitu, suhu, kekeruhan, pH dan salinitas secara keseluruhan masih menunjukkan kondisi yang memungkinkan untuk kerang hijau melakukan proses-proses biologis dalam hidupnya, baik untuk pertumbuhan maupun untuk kebutuhan reproduksi. Suhu air selama pengamatan masih menunjukkan kisaran yang normal bagi perkembangan kerang hijau. Hal ini sesuai dengan persyaratan yang dikeluarkan oleh Direktorat Jenderal Perikanan (1985) yang mengatakan bahwa untuk keperluan budidaya kerang hijau disarankan agar suhu perairan ada dalam kisaran 26 – 32 ºC.
Kisaran salinitas pada Perairan Kamal Muara, Teluk Jakarta juga sesuai dengan persyaratan yang dikeluarkan oleh Direktorat Jenderal Perikanan (1985) yaitu dalam kisaran 27 – 35 ‰. Salinitas merupakan faktor yang penting bagi kerang hijau untuk melakukan adaptasi terhadap kondisi perairan, karena salinitas berhubungan langsung dengan proses osmoregulasi yang dilakukan biota yang ada di dalamnya, termasuk kerang hijau.
Logam berat yang masuk ke dalam suatu perairan, baik di sungai ataupun dilaut, akan dipindahkan dari badan air melalui tiga proses, yaitu pengendapan, adsorbsi dan absorpsi oleh organisme perairan (Bryan 1976). Logam-logam dalam lingkungan perairan umumnya berada dalam bentuk ion-ion seperti ion - ion bebas, pasangan ion organik, ion-ion kompleks dan bentuk-bentuk ion lainnya (Palar, 1994). Kondisi kandungan logam berat (Hg, Pb dan Cr) di kolom perairan selama pengamatan dari bulan September hingga November nilainya
cenderung berfluktuatif. Hal ini diduga karena adanya pengaruh masukan dari sungai yang bermuara di Perairan Kamal Muara, Teluk Jakarta yang membawa limbah-limbah logam berat dan bergantung pada besar kecilnya konsentrasi logam – logam tersebut yang terbuang ke dalam sungai hingga mencapai Perairan Kamal Muara, Teluk Jakarta. Limbah logam berat ini diduga berasal dari limbah industri dan limbah rumah tangga. Jika dibandingkan dengan baku mutu untuk biota air yang dikeluarkan oleh Kementerian Negara Lingkungan Hidup No. 51 tahun 2004 kondisi kandungan logam berat di Perairan Kamal Muara, Teluk Jakarta untuk logam berat Pb dan Cr telah melampaui ambang batas. Untuk logam berat Pb nilai ambang batasnya adalah 0,008 mg/l dan untuk logam berat Cr nilai ambang batasnya adalah 0,005 mg/l. Berbeda dengan kandungan logam Pb, kandungan logam berat Hg nilainya masih di bawah ambang batas yaitu 0,001 mg/l. Namun demikian konsentrasi yang rendah ini tetap harus diwaspadai karena logam-logam berat yang terlarut dalam kolom perairan pada konsentrasi tertentu dapat berubah fungsi menjadi sumber racun bagi kehidupan perairan (Palar, 1994). Meskipun daya racun yang ditimbulkan oleh satu jenis logam berat terhadap semua biota perairan tidak sama, namun kehancuran dari suatu kelompok dapat menjadikan terputusnya satu mata rantai kehidupan
Kondisi nilai kandungan logam berat (Hg, Pb dan Cr) di dalam sedimen selama pengamatan, nilainya jauh lebih besar jika dibandingkan dengan yang terdapat pada kolom perairan. Hal ini diduga karena adanya laju proses pengendapan atau sedimentasi yang dialami logam berat. Dalam hal ini logam berat yang terdapat pada kolom air akan mengalami proses penggabungan dengan senyawa-senyawa lain, baik yang berupa bahan organik maupun bahan anorganik, sehingga berat jenisnya menjadi lebih besar yang akan mempengaruhi laju proses pengendapan atau sedimentasi. Hal ini menunjukkan bahwa sedimen merupakan tempat proses akumulasi logam berat di sekitar perairan laut. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Mance (1987) yang mengatakan bahwa konsentrasi logam berat di sedimen jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan yang ada pada kolom perairan. Hal ini disebabkan logam berat yang masuk ke dalam kolom perairan akan diserap oleh partikel-partikel tersuspensi. Apabila konsentrasi logam berat lebih besar dari daya larut terendah komponen yang terbentuk antara logam dan anion yang ada di dalam air,seperti karbonat, hidroksil atau khlorida, maka logam tersebut akan
diendapkan (Lindquist et.al, 1984). Dari hasil pengamatan sedimen di lokasi penelitian jenis sedimen yang didapat berupa lumpur berpasir. Namun hingga saat ini belum ada baku mutu logam berat pada sedimen, sehingga hasil penelitian ini belum bisa dibandingkan dengan standar baku mutu.
Nilai kandungan berat (Hg, Pb dan Cr) yang ada pada kerang hijau lebih tinggi dibanding pada kolom air dan sedimen. Hal ini disebabkan kerang hijau mempunyai kemampuan untuk mengakumulasi logam berat di dalam tubuhnya. Sifat hidupnya yang sessil dan filter feeder, mengakibatkan kerang hijau dapat menyerap logam berat di kolom air dan sedimen melalui proses makan memakan. Hal ini terlihat dari nilai faktor konsentrasi yang telah disebutkan di atas, dalam hal ini kerang hijau mampu menyerap logam berat di kolom air hingga ratusan kali dan bahkan untuk logam berat Pb dan Cr menunjukkan nilai hingga ribuan kali, yang artinya mempunyai tingkat akumulatif yang tinggi terhadap kedua logam tersebut.
Kecenderungan kerang hijau untuk menyimpan atau mengakumulasi logam berat dapat berlangsung dalam jangka waktu yang lama yakni bisa berlangsung selama hidupnya. Hal ini juga dipengaruhi oleh proses fisiologis dalam tubuh kerang hijau itu sendiri. Dalam proses metabolisme tubuhnya akan mengolah atau mentransformasi setiap bahan racun (log am berat) yang masuk, sehingga akan mempengaruhi daya racun atau toksisitas bahan tersebut (logam berat). Logam berat yang telah mengalami bio-transformasi dan tidak dapat diekskresikan atau dikeluarkan oleh tubuh umumnya akan tersimpan dalam organ-organ t ertentu seperti hepatopankreas, ginjal dan gonad.
Faktor ukuran kerang hijau juga dapat mempengaruhi kandungan logam berat di dalam tubuh organisme (Lampiran 2). Berdasarkan data yang didapat selama penelitian ini terlihat adanya kecenderungan peningkatan kandungan logam berat dari ukuran kecil (< 4 cm) sampai dengan ukuran besar (> 6 cm ). Hal ini disebabkan kerang hijau mempunyai kemampuan untuk menyerap logam di lingkungan perairan tempat biota tersebut hidup. Semakin besar ukuran tubuhnya (makin tua) maka kandungan logam berat dalam tubuh juga akan semakin meningkat. Terjadinya peningkatan ini disebabkan logam berat yang masuk dalam tubuhnya akan terus diakumulasi. Pada ukuran kerang besar (> 6 cm) dan sedang (4- 6 cm) kandungan logam berat untuk logam berat Pb dan Cr sudah sedemikian tingginya dan sudah melampaui batas yang diperbolehkan
untuk dikonsumsi oleh manusia. Menurut Suwirma et. al (1981) standarisasi kandungan logam berat pada ikan dan hasil perikanan lainnya, yaitu untuk logam berat Hg 0,5 mg/l, Pb 2,0 mg/l dan Cr 0,4 mg/l. Dengan melihat standar tersebut, maka dapat dikatakan bahwa untuk logam Hg pada semua ukuran kerang hijau masih dibawah ambang batas yang diperbolehkan untuk dikonsumsi. Namun demikian, perlu diperhatikan bahwa tingk at toksisitas logam Hg lebih bersifat toksik dari logam lainnya dan bila terakumulasi dalam tubuh manusia dapat mengakibatkan keracunan akut maupun kronis (Darmono, 1995)
Hasil analisis PCA menunjukkan adanya perbedaan peranan parameter kualitas air yang diukur dengan kandungan logam berat dalam tubuh kerang hijau. Hal ini dapat dilihat dari nilai keeratan antara parameter kualitas air dengan kandungan logam berat dalam tubuh kerang hijau pada Lampiran 8 . Masing-masing parameter kualitas yang terukur memberikan peranan yang berbeda-beda terhadap jenis logam Hg, Pb dan Cr yang terkandung dalam tubuh kerang hijau. Hal ini diduga karena tiap jenis logam tersebut mempunyai karakteristik yang berbeda satu sama lainnya, sehingga logam-logam tersebut akan memberikan reaksi yang berbeda terhadap peranan kualitas air tersebut, dan tentunya akan mempengaruhi kandungan logam berat di dalam tubuh kerang hijau. Darmono (2001) menyatakan bahwa pada jenis kepiting (Paragrapsus gaimardi) yang hidup di muara sungai , menunjukkan dengan semakin tinggi suhu air, daya toksisitas logam semakin meningkat, sebaliknya semakin rendah suhu air maka daya toksisitas logam juga menurun. Di samping itu pada kadar garam yang semakin tinggi, daya toksisitas logam semakin menurun. Pada kolom perairan yang mempunyai derajat keasaman (pH) mendekati normal (7 – 8) kelarutan dari bentuk persenyawaan logam ini cenderung stabil (Palar, 1994). Akumulasi logam berat dalam tubuh kerang hijau juga dipengaruhi oleh hadirnya logam lain yang terlarut dalam air (Darmono, 2001). Seperti penelitian yang telah dilaporkan oleh Ahsanullah et. al, 1981 in
Darmono, 2001 bahwa udang laut Callianasa australiensis yang dipelihara dalam air yang mengandung kadmium dan seng, ternyata akumulasi kedua logam terus meningkat. Apabila seng (Zn) dicampur dengan tembaga (Cu), akumulasi logam Cu terhambat dan akumulasi Zn tetap meningkat. Sedangkan bila Cd dicampur Cu, akumulasi menjadi terhambat dan akumulasi Cd tetap meningkat. Bila ketiga logam tersebut (Cd, Cu, Zn) dicampur, ternyata akumulasi Cd dalam jaringan tetap tidak terpengaruh dan terus meningkat, sedangkan akumulasi Cu dan Zn
hampir seimbang. Palar (1994) menambahkan bahwa keberadaan logam-logam lain dalam kolom perairan dapat menyebabkan logam-logam tertentu menjadi sinergis atau sebaliknya, menjadi antagonis bila telah membentuk suatu ikatan. Disamping itu, interaksi antara logam-logam tersebut bisa juga gagal atau tidak terjadi sama sekali. Logam-logam berat yang bersifat sinergis, apabila bertemu dengan pasangannya dan membentuk suatu persenyawaan dapat berubah fungsi menjadi racun yang sangat berbahaya atau mempunyai daya racun yang berlipat ganda. Sebaliknya, untuk logam-logam berat yang bersifat antagonis, apabila terjadi persenyawaan dengan pasangannya maka daya racun yang ada pada logam tersebut akan berkurang atau semakin kecil. Ukuran kerang tubuh kerang hijau juga memperlihatkan adanya perbedaan peranan kualitas air terhadap kandungan logam berat dalam tubuh kerang hijau. Kondisi biota berkaitan dengan fase-fase kehidupan yang dilalui oleh organisme air dalam hidupnya. Pada fase-fase tertentu, dalam kehidupan suatu biota atau organisme mungkin merupakan fase yang sensitif. Sebagai contohnya adalah, fase telur. Namun demikian ada pula fase dimana biota memiliki daya tahan yang kuat dan biasanya pada fase dewasa (Palar, 1994). Nilai korelasi yang positif menunjukkan peranan parameter kualitas air yang signifikan terhadap kandungan logam berat dalam tubuh kerang hijau. Sebaliknya nilai korelasi yang negatif menunjukkan peranan yang berlawanan atau menurunkan terhadap kandungan logam berat dalam tubuh kerang hijau. Sebagai contohnya adalah, matriks korelasi antara variabel kekeruhan dengan kandungan logam kerang hijau memiliki kecenderungan peranan yang positif. Artinya setiap kenaikan nilai kekeruhan akan di perairan akan meningkatkan kandungan logam di dalam tubuh kerang hijau. Hal ini menunjukkan bahwa logam berat merupakan salah satu bagian dari komposisi kekeruhan.