BAB II TINJAUAN PUSTAKA
3.6 Penentuan Konsentrasi Logam Zn Total
Ke dalam labu Erlemeyer bertutup dimasukkan 1 gram serbuk sedimen. Ke dalam sedimen lalu ditambahkan 10 mL aqua regia yaitu campuran HNO3 dan HCl 1:3. Campuran didestruksi menggunakan pemanas listrik selama 8 jam pada suhu 180oC. Campuran kemudian disentrifugasi dengan kecepatan 4000 rpm selama 15 menit. Bagian bening lalu didekantasi, disaring dan filtratnya ditampung pada labu ukur 25 mL kemudian diencerkan dengan aquades sampai tanda batas. Larutan ini kemudian diukur dengan AAS pada panjang gelombang 213,9 nm.
3.7 Ekstrasi Berkesinambungan untuk Zn dalam Sedimen
3.7.1 Penentuan fraksi easily, freely, leachable dan exchangeable (EFLE/F1) Ke dalam labu Erlemeyer dimasukkan sebanyak 5 g sampel sedimen kering dan ditambahkan 25 mL CH3COONH4 1 M pH 7 kemudian digojog dengan penggojog listrik selama 3 jam dan disentrifugasi selama 15 menit. Bagian yang jernih didekantasi dan dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL lalu diencerkan dengan aquades sampai tanda batas. Absorbansi kemudian diukur dengan AAS pada panjang gelombang 213,9 nm. Residu yang diperoleh dibilas dengan 10 mL aquades kemudian digunakan untuk ekstraksi selanjutnya.
15
3.7.2 Penentuan fraksi Fe/Mn-Oksida (F2)
Residu dari ekstraksi tahap 1 ditambahkan 25 mL NH2OH.HCl 0,25 M pH 2 kemudian digojog dengan penggojog listrik selama 3 jam dan disentrifugasi selama 15 menit. Bagian yang jernih didekantasi dan dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL lalu diencerkan dengan aquades sampai tanda batas. Filtrat yang diperoleh pada tahap ini merupakan fraksi acid reducible. Absorbansi Zn diukur dengan AAS pada panjang gelombang 213,9 nm. Residu yang diperoleh dibilas dengan 10 mL aquades kemudian digunakan untuk ekstraksi selanjutnya.
3.7.3 Penentuan fraksi Organik dan sulfida (F3)
Residu dari ekstraksi tahap 2 ditambahkan 7,5 mL H2O2 30% dan dipanaskan dalam penangas air dengan suhu 90-95oC selama 3 jam. Selanjutnya campuran ditambahkan 25 mL CH3COONH4 1 M dan HCl sampai pH 2, lalu digojog dengan pengaduk magnet selama 3 jam dan disentrifugasi selama 15 menit. Semua bagian yang jernih didekantasi dan dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL lalu diencerkan dengan aquades sampai tanda batas. Filtrat yang diperoleh pada tahap ini merupakan fraksi oxidisable organik. Absorbansi Zn dalam filtrat diukur dengan AAS pada panjang gelombang 213,9 nm. Residu yang diperoleh dibilas dengan 10 mL aquades kemudian digunakan untuk ekstraksi selanjutnya.
3.7.4 Penentuan fraksi resistant (F4)
Terhadap residu dari tahap 3 dilakukan prosedur seperti penentuan Zn total pada 3.6.
16 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Kurva Kalibrasi Zn
Hasil pengukuran absorbansi sederetan larutan standar Zn ditampilkan dalam Tabel 4.1. Gambar 4.1 menampilkan kurva kalibrasi utuk Zn.
Tabel 4.1 Serapan Larutan Standar Zn
Konsentrasi Absorbansi 0,008 dengan koefisien regresi R2 = 0,9999. Ini menunjukkan adanya hubungan yang linier antara konsentrasi dan absorbansi. Persamaan ini selanjutnya digunakan untuk
y = 0,117x + 0,008
17
melakukan perhitungan baik untuk konsentrasi Zn total dan fraksi-fraksi geokimianya.
4.1 Penentuan Konsentrasi Zn Total dan Spesiasinya dalam Sampel Sedimen Sampel sedimen yang digunakan adalah sedimen yang diambil dari 3 lokasi di daerah kawasan pesisir Sanur, yaitu di Pantai Sanur yaitu sekitar Hotel Sanur Beach, Pantai Sindhu yang merupakan kawasan wisata air dan Pantai Mertasari dimana banyak terdapat sarana transportasi air. Dengan ekstraksi berkesinambungan akan dapat diketahui fraksi-fraksi penyusun konsentasi total suatu logam, yaitu F1:
Fraksi EFLE; F2: Fraksi acid reducible; F3: Fraksi oxidisable organic; dan F4:
Fase resistant. Hasil perhitungan konsentrasi Zn total dan fraksi-fraksinya ditampilkan dalam Tabel 4.1
Tabel 4.1 Konsentrasi Zn dan Fraksi-fraksinya
Lokasi F3 = Fraksi oxidisable organic F4 = Fase resistant
Untuk lebih jelasnya data dalam tabel di atas ditampilkan dalam gambar berikut ini. Gambar 4.2 menyajikan perbandingan konsentrasi Zn total dalam sampel sedimen dari tiga lokasi sampling.
Gambar 4.2 Konsentrasi Zn Total dalam Sedimen
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa, untuk semua lokasi, kandungan total logam Zn meningkat dengan semakin kecilnya ukuran partikel sedimen. Secara umum terlihat bahwa sedimen dari Pantai Mertasari mengandung Zn yang tertinggi diikuti oleh Pantai Sindhu dan Mertasari. Konsentrasi Zn total yang tertinggi terdapat pada partikel sedimen yang ukurannya paling kecil, yaitu <63 μm dan kandungan total logam Zn terendah terdapat pada partikel sedimen yang ukurannya paling besar yaitu >106 μm. Hal ini disebabkan karena partikel sedimen yang halus akan memiliki luas permukaan yang lebih besar dengan kerapatan ion partikel yang lebih stabil untuk mengikat partikel logam Zn dibandingkan dengan partikel sedimen yang ukurannya lebih besar.
0 20 40 60 80 100 120 140 160
P. Sanur P. Sindhu P. Merta Sari
Konsentrasi Zn (mg/kg)
Lokasi Sampling
<63 63-106
>106
19
Sedimen dari Pantai Mertasari dengan ukuran partikel terkecil yaitu <63 μm mempunyai kandungan total logam Zn tertinggi yaitu sebesar 95,72 mg/Kg, sedangkan sedimen dari Pantai Sanur yang berukuran >106 μm, memiliki Zn yang terendah yaitu sebesar 7,89 mg/Kg.
Gambar 4.3 Ekstraksi Zn dalam Sedimen Pantai Sanur
Gambar 4.3 di atas menunjukkan hasil ekstraksi Zn dari sedimen di Pantai Sanur. Dapat dilihat bahwa sedimen dari daerah ini menunjukkan fraksi F1 atau EFLE yang tertinggi dimiliki oleh sedimen dengan ukuran 63-106 µm diikuti oleh ukuran <63 µm dan >106 µm. Kalau dilihat dari ukuran partikenya maka urutan fraksi dari yang tertinggi ke rendah adalah untuk ukuran <63 µm: F3 > F4 > F2 >
F1; ukuran 63-106 µm: F4 > F2 > F1> F3 dan untuk ukuran >106 µm: F4 > F3 > F2
> F1. Fraksi bioavailable yang merupakan penjumlahan F1, F2 dan F3 untuk semua ukuran partikel adalah berturut-turut 68.94%, 63.39% dan 57.32%, sedangkan fraksi resistantnya adalah berturut-turut 31.06%, 36.61% dan 42.68%. Fraksi bioavailable adalah fraksi atau jumlah Zn yang dapat lepas ke perairan menjadi ion-ion logam
mengindikasikan bahwa Zn yang brsumber dari aktivitas manusia melebihi kadar Zn yang berasal dari alam sendiri.
Gambar 4.4 Ekstraksi Zn Dalam Sedimen Pantai Sindhu
Gambar 4.4 di atas adalah hasil fraksinasi Zn dalam sedimen dari Pantai Sindhu. Terlihat jelas bahwa sedimen dengan ukuran terkecil <63 memiliki fraksi resistant tertinggi sedangkan sedimen dengan ukuran partikel 63-106 µm memiliki fraksi resistant terkecil. Zn dalam ukuran partikel terkecil ini diikuti oleh F1> F3 >
F2. Trend serupa juga ditunjukkan oleh sedimen dengan ukuran partikel 63-106 µm, sedangkan untuk sedimen dengan ukuran terbesar memiliki fraksi F3 (Fraksi oxidisable organic) tertinggi. Secara keseluruhan fraksi bioavailable dalam sedimen dari pantai ini (urutan partikel terkecil ke besar) berturut-turut adalah 48,81%, 63,57%, dan 76,09%, sedangkan fraksi resistantnya berturut-turut 51,19%, 36,43% dan 23,91%.
Seperti halnya Zn dalam sedimen dari Pantai Sanur, dalam sedimen inipun Zn lebih banyak berasal dari aktivitas manusia.
0 10 20 30 40 50 60
<63 63-106 >106
Zn Terekstraksi (%)
Ukuran Partikel Sedimen (µm)
F1 F2
F3 F4
21
Gambar 4.5 Ekstraksi Zn dalam Sedimen Pantai Mertasari
Dalam Gambar 4.5 di atas terlihat bahwa fraksi resistant tertinggi ditunjukkan oleh sedimen dengan ukuran >106 µm dan terendah ditunjukkan oleh sedimen dengan ukuran 63-106 µm. Dalam sedimen ukuran partikel <63 urutan fraksi Zn penyusunnya dari besar ke kecil adalah F4>F3>F1>F2. Untuk ukuran partikel 63-106 µm, fraksi yang dominan adalah fraksi F3 yaitu fraksi oxidisable organic. Fraksi bioavailable dalam sedimen dari Pantai Mertasari untuk ukuran adalah < 63 µm, 63-106 µm dan >106 µm berturut-turut adalah 70,11%, 82,67% dan 63,50%, sedangkan fraksi resistantnya adalah berturut-turut 29,89%, 17,33% dan 36,50%. Seperti halnya ke dua pantai lainnya, sedimen dari Pantai Mertasari mengandung Zn yang sebagian besar berasal dari aktivitas manusia.
Secara keseluruhan, dari hasil penelitian ini dapat dilihat adanya pemasukan (input) polutan berupa logam Zn ke Perairan di Kawasan Sanur karena aktivitas manusia yang diindikasikan oleh jumlah fraksi-fraksi bioavailabel yang melebihi fraksi resistantnya.
0 5 10 15 20 25 30 35 40
<63 63-106 >106
Zn Terekstraksi (%)
Ukuran Partikel Sedimen (µm)
F1 F2
F3 F4
22 BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Dari penelitian ini dapat disimpulkan sebagai berikut:
Konsentrasi logam Zn total dalam sedimen dari Pantai Sanur pada ukuran
partikel <63 μm, 63-106 μm, dan >106 μm berturut-turut sebesar 95,72 ± 2,85mg/kg, 70,00 ± 3.2 mg/kg, dan 57,48 ± 2,5 mg/kg, Pantai Sindhu berturut-turut sebesar 30,25 ± 2,00 mg/kg, 90,65 ± 1,50 mg/kg, dan 50,90 ± 1,80 mg/kg, dan Pantai Mertasari berturut-turut sebesar 137,72 ± 1,7 mg/kg, 100,15 ± 1,7 mg/kg, dan 70,20 ± 0,9 mg/kg.
Distribusi berbagai fraksi/bentuk geokimia Zn dalam sedimen Pantai Sanur yang
berupa fraksi bioavailable meliputi fraksi EFLE (easily, freely, leachable, dan exchangeable), Fe/Mn oksida, dan fraksi organik/sulfida berkisar 48,81-70,11%
untuk ukuran partikel <63 µm, 63,39-82,67% ukuran partikel 63-106 μm, dan 57,32-76,09% untuk ukuran partikel >106 µm. Konsentrasi Zn dalam fraksi resistant (non bioavailable) dalam sedimen pada partikel <63 μm, 63-06 μm, dan >106 µm berturut-turut 29,89-51,19%, 17,33-36,61%, dan 23,9- 42,68%.
5.2 Saran
Dari simpulan di atas terlihat bahwa fraksi bioavailable secara umum lebih besar dari fraksi non bioavailable (resistant). Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk logam Fe dan Mn, karena ke dua logam ini berkorelasi dengan fraksi F2 (acid reducible).
23 Sedimen di Pelabuhan Benoa, Skripsi, Jurusan Kimia FMIPA Universitas Udayana, Bukit Jimbaran.
Alloway B.J., 2009, Heavy Metals in Soils, Chapman and Hall, London.
Arifin, 2009, Metode Seng (Zn), Tirta Kencana Cahaya Mandiri, Tangerang.
Arthana, I Wayan, 2007, “Kondisi Pencemaran Perairan Pantai Tanjung Benoa Dan Sanur, Bali”. Jurnal Teknik Lingkungan, Edisi Khusus (Priana Sudjono, F.J.
Nugroho dan W. Hadi Editor). Buku 1 pp: 17-25. ITB Bandung.
Davidson, C.M., R.P. Thomas, S.E. McVey, R.Perala, D. Littlejohn, dan A.M. Ure.
1994. Evaluation of a sequential extraction procedure for the speciation of heavy metals in sediments. Analytica Chemica Acta 291:277-286.
Fergusson, A., 1990, The Heavy Elements, Chemistry, Environmental Impact and Health Effects, First Edition, Chemystry Departement, University of Canterbury, New Zeland.
Fitri, N., 2008, Diferensiasi dan Distribusi Spesi (Mg, Ca, Mn, Zn, Mo, dan Cd), Floem, Ricinus communis L, Disertasi, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
Florence, T. M., G. M. Morrison, and G. L. Stauber, 1992, The Science of the Total Environment, 125, Elsevier Science Publisher, B. V., Amsterdam, pp: 1-13.
Hutagalung, H.P. dan Razak H., 1989, Pengamatan Kadar Pb dan Cd dalam Air dan Biota di Estuaria Muara Angke, Majalah Oseanologi di Indonesia, Volume 15: 1-10, Lembaga Oseanologi Indonesia, LIPI, Jakarta.
Naji, A. And A. Iamail,2011, “Spatial Variation and Binding Behavior of Cu and Pb in Surface Sediments of Klang River”, International Journal of Chemical and Environmental Engineering, Vol. 2, 91-97.
Paulson, A. J., 1997, Applied Geochemistry, 12: 447-464.
Pratiwi, Kadek, 2012, Spesiasi dan Bioavailabilitas Logam Kromium (Cr) pada Berbagai Ukuran Partikel Sedimen di Kawasan Pantai Sanur, Sekripsi, Kimia FMIPA Universitas Udayana, Bali.
Sadiq, Muh., 1992, Toxic Metal Chemistry in Marine Environments, Marcel Dekker.
Siaka, M., 1998, The Application of Atomic Absorption Spectroscopy to the Determination of Selected Trace Elements in Sedimen of the Coxs River Catchment, Thesis, Departement of Chemistry, Faculty of Science and Tecnology, University of Western Sidney Nepean.
Siaka, M., G. F. Birch, and C. M. Owens, 2001, The Source of Antrophogenic Heavy Metals in Fluvial Sediments of a Rural Catchement Coxs River Australia, Water, Air and Soil Pollution, 126, 13-35.
Siantingsih, A., 2005, Pendugaan Sebaran Spasial Logam Berat Cd, Cu, Zn, dan Ni dalam Air dan Sedimen di Perairan Teluk Jakarta, Skripsi, Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Svehla, G., 1979, Vogel’s Textbook of Macro and Semimicro Qualitative Inorganic Analysis, 5th, Longman, New York.
Tessier, A., Campbell., P.G.C. and Bisson, M., 1979, Squential Extraction Procedures for The Speciation of Particulate Trace Metal, Anal. Chem., 51:844-851.
Wolt, J.D., 1994, Soil Solution Chemistry, John Wiley and Sons.
24
Yanthy Kristina Indra T, Emmy Sahara, dan I G. A. Kunti Sri Panca Dewi , 2013, Spesiasi an Bioavailabilitas Logam Tembaga (Cu) pada Berbgai Ukuran Partikel Sedimen di Kawasan Pantai Sanur, Jurnal Kimia, 7 (2), Juli 2013: 141-152.
Yap, C.K., A. Ismail, dan S. G. Tan., 2003, Concentration, Distribution and Geochemical Speciation of In Surface Sediment of the Strait of Malacca, Pakistan Journal of Biological Sciences, 6(12):1021-1026.
Yu, X., Y. Yana, W. Wang, 2010, The Distribution and Speciation of Trace Metals in Surface Sediments from The Pearl River Estuary and The Daya Bay, Southern China, Marine Pollution Bulletin 60 : 1364-1371.