Kondisi Umum Sungai Batang Gadis
Kabupaten Mandailing Natal berada di bagian paling selatan wilayah Provinsi Sumatera Utara pada lokasi geografis 0°10' – 1°50' LU dan 98°50' – 100°10' BT, dengan ketinggian 0-1,915 m di atas permukaan laut dan berbatasan langsung dengan Provinsi Sumatera Barat. Batas-batas wilayah kabupaten Mandailing Natal adalah:
Batas bagian Utara : Kabupaten Tapanuli Selatan Batas bagian Timur : Kabupaten Padang Lawas Batas bagian Selatan : Provinsi Sumatera Barat Batas bagian Barat : Samudera Indonesia
Kabupaten Mandailing Natal dialiri oleh sungai besar dan kecil. Beberapa sungai yang terdapat di daerah ini di antaranya adalah Sungai Batang Gadis, Batahan, Kun-kun, Parlampungan, Hulu Pungkut, Aek Rantau Puran, Aek Mata dan lain-lain. Luas daerah aliran sungai terbesar yakni Sungai Batang Gadis, yang terletak di ibukota Kecamatan Panyabungan. Aliran sungai sepanjang 180 km dan lebarnya 65 m, dengan volume normal sekitar 25.781,11 m3
Sungai yang terdapat di Kabupaten Mandailing Natal beraliran pendek, terjal, dan sempit, sehingga sulit untuk digunakan sebagai sarana transportasi.Sebagian sungai dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik dan
. Sungai-sungai yang berada di daerah ini biasa digunakan untuk sarana irigasi, perhubungan, Mandi, Cuci dan Kakus (MCK).
6
untuk irigasi.Alur sungai senantiasa bergerak secara horisontal dan jalur sungai berpindah-pindah (bergerak) secara terus-menerus.
Sungai Batang Gadis merupakan bagian dari Daerah Aliran Sungai (DAS) Batang Gadis sangat dipengaruhi oleh morfologis, topografi dan bentuk wilayah disamping bentuk atau corak DAS itu sendiri, di wilayah Mandailing Natal terdapat 6 (enam) DAS, yaitu:
1. DAS Batang Gadis 2. DAS Batang Batahan 3. DAS Batang Natal 4. DAS Batang Tabuyung 5. DAS Batang Bintuas 6. DAS Batang Toru
Daerah Aliran Sungai (DAS) yang terbesar adalah DAS Batang Gadis dengan luas 369.963 Ha atau sekitar 55,88% dari luas wilayah Kabupaten Mandailing Natal. Keenam DAS bermuara ke Pantai Barat (Samudera Indonesia) (Nasution , 2013).
Ikan cencen (Mystacoleucus marginatus)
Ikan cencen ditemukan hidup di sungai dan anak-anak sungai. Distribusi ikan ini yakni dari sungai besar ke anak-anak sungai, dan dataran banjir khususnya musim hujan. Ikan cencen merupakan salah satu ikan asli Indonesia. Ikan ini juga dikenal dengan nama-nama lain seperti kapyah (Lampung), wader (Jawa Tengah dan Timur), keprek (Jatim) dan ikan genggehek (Jawa Barat) (Tresna, 2012).
7
Gambar 2. Ikan cencen (Mystacoleucus marginatus)
Klasifikasi ikan cencen menurut Kottelatdkk., (1993) adalah sebagai berikut: Kingdom : Animalia Filum : Chordata Kelas : Actinopterygii Ordo : Cypriniformes Famili : Cyprinidae Genus : Mystacoleucus
Spesies : Mystacoleucus marginatus
Ikan cencen (M. marginatus)termasuk dalam famili cyprinidae memiliki ciri-ciri yaitu bentuk tubuh pipih dan panjang dengan punggung meninggi, kepala kecil moncong meruncing, mulut kecil terletak pada ujung hidung dan sungut sangat kecil atau rudimenter. Dibawah garis rusuk terdapat sisik 5½ buah dan 3 – 3½ buah diantara garis rusuk dan permulaan sirip perut. Garis rusuk sempurna berjumlah antara 29 – 31 buah.Badan berwarna keperakan agakgelap dibagian punggung.Pada moncong terdapat tonjolan-tonjolan yang sangat kecil. Sirip punggung dan sirip ekor berwarna abu-abu atau kekuningan, dan sirip ekor
8
bercagak dalam dengan lobus membulat, sirip dada berwarna kuning dan sirip dubur berwarna orange terang (Kottelat dkk., 1993).
Sisik dengan struktur beberapa jari-jari sejajar atau melengkung ke ujung, sedikit atau tidak ada proyeksi jari-jari ke samping. Tonjolan sangat kecil, memanjang dari tulang mata sampai ke moncong dan dari dahi ke antara mata.Sirip dubur mempunyai 6½ jari-jari bercabang, 3-3½ sisik antara gurat sisik dan awal sirip perut (Kottelat dkk., 1993).
Pencemaran
Pencemaran merupakan suatu kondisi yang telah berubah dari bentuk asal pada keadaan yang lebih buruk. Pergeseran bentuk tatanan dari kondisi asal pada kondisi yang buruk ini dapat terjadi sebagai akibat masukan dari bahan-bahan pencemar. Bahan pencemar tersebut pada umumnya mempunyai sifat racun (toksik) yang berbahaya bagi organisme hidup. Toksisitas atau daya racun dari pencemar itulah yang kemudian menjadi pemicu terjadinya suatu pencemaran (Palar, 2008).
Pencemaran air merupakan persoalan khas yang terjadi di sungai-sungai dan badan-badan air di Indonesia. Sumber pencemaran air terutama disebabkan aktivitas manusia dan dipicu pertumbuhan penduduk. Selain itu pencemaran air pada sungai dan badan air lain disebabkan oleh sektor domestik, berupa limbah cair dari rumah tangga dan industri (Sunaryo dkk., 2004).
Bahan pencemar sering disebut polutan yaitu bahan-bahan yang bersifat asing bagi alam atau bahan yang berasal dari alam ini sendiri yang memiliki suatu tatanan ekosistem sehingga mengganggu peruntukkan dari ekosistem.Sumber pencemar dapat dibedakan menjadi sumber domestik (rumah tangga)yaitu dari
9
perkampungan, pasar, jalan terminal dan rumah sakit.Sumber non domestik dapat berupa dari pabrik, industri, pertanian, peternakan, perikanan dan transportasi (Sinaga, 2006).
Salah satu kegiatan yang menyebabkan pencemaran adalah usaha pertambangan. Sebagai contoh, pada kegiatan usaha pertambangan emas skala kecil, pengolahan bijih dilakukan dengan proses amalgamasi dimana merkuri (Hg) digunakan sebagai media untuk mengikat emas. Mengingat sifat merkuri yang berbahaya (Bambang, 2005).
Penyebaran bahan pencemar dalam perairan dengan proses pengendapan akan mempengaruhi siklus hidup dari hewan perairan terutama ikan. Dengan terjadinya proses pengendapan bahan pencemar di dasar perairan akan memberikan dampak terakumulasinya bahan pencemar dalam tubuh organisme melalui rantai makanan. Kualitas air seperti pH, suhu dan sedimen yang terdapat dalam air sangat menentukan keberlangsungan hidup organisme di suatu perairan (Minear dan lawrence, 1984).
Logam Berat
Logam berat ialah benda padat atau cair yang mempunyai berat 5 g, sedangkan logam yang beratnya kurang dari 5 g adalah logam ringan. Logam berat berdasarkan kebutuhannya dibedakan menjadi logam essensial yaitu logam yang bermanfaat sepertikobalt dalam tubuh makhluk hidup.Sedangkan logam berat non esensial merupakan logam yang keberadaannya didalam tubuh organisme belum diketahui untuk apa manfaatnya seperti merkuri (Hg), kadmium (Cd), timbal (Pb) dan Kromium (Cr) (Mulyanto dan Umi, 1992).
10
Menurut Nurrohmi (2011) adapun logam berat dalam perairan, berbahaya baik secara langsung terhadap kehidupan organisme, maupun efeknya secara tidak langsung terhadapkesehatan manusia. Hal ini berkaitan dengan sifat-sifat logam berat, yaitu:
a. Sulit di degradasi, sehingga mudah terakumulasi dalam lingkungan perairan dan keberadaannya secara alami sulit terurai (dihilangkan).
b. Dapat terakumulasi dalam organisme termasuk kerang dan ikan, dan akan membahayakan kesehatan manusia yang mengkonsumsi organisme tersebut. c. Mudah terakumulasi di sedimen, sehingga konsentrasinya selalu lebih tinggi
dari konsentrasi logam dalam air.
Sifat atau tingkah laku logam dalam lingkungan perairan sangat bergantung dari karakteristik logam yang bersangkutan. Sifat suatu logam akan mempengaruhi keberadaan logam tersebut dalam jaringan biologidan toksisitasnya terhadap biota tersebut dalam air sangat berbeda-beda tergantung pada jenis air dan sifat kimia-fisika pada logam berat itu sendiri (Juwita, 2012).
Keberadaan logam berat di lingkungan dapat berasal dari dua sumber. Pertama berasal dari alam dengan kadar di biosfer yang relatif kecil. Keberadaan logam berat secara alami tidak membahayakan lingkungan. Kedua, dari antropogenik dimana keberadaan logam berat tersebut diakibatkan oleh aktivitas manusia, misalnya limbah industri pelapisan logam, pertambangan, cat, pembuangan zat kendaraan bermotor, serta barang-barang bekas seperti baterai, kaleng dan lain sebagainya (Fitriyah, 2007).
11
Logam berat menjadi berbahaya disebabkan oleh sistem bioakumulasi.Bioakumulasi berarti peningkatan konsentrasi unsur kimia tersebut dalam tubuh makhluk hidup sesuai piramida makanan.Ikan dapat mengadsorbsi metil-merkuri melalui makanannya dan langsung dari air dengan melewati insang, merkuri juga dapat berikatan dengan protein diseluruh jaringan ikan (Diliyana, 2008).
Merkuri (Hg)
Merkuri mempunyai nama Hydragyrum yang bararti perak cair. Di alam dalam jumlah besar lebih banyak ditemukan dalam mineral.Diantaranya yang dihasilkan dari bijih Sinabar (HgS). Palar (1994) mengemukakan bijih Sinabar mengandung unsur merkuri antara 0,1%-4%. Merkuri diproduksi dengan membakar merkuri sulfida (HgS) di udara (Fardiaz, 1992), dengan reaksi :
HgS + O2 Hg + SO
Logam merkuri dilambangkan dengan Merkuri. Merkuri merupakan salah satu unsur logam transisi dengan golongan IIB dan memiliki nomer atom 80, memiliki bobot atom 200,59 adalah satu-satunya logam yang berbentuk cair. Merkuri merupakan elemen alami oleh karena itu sering mencemari lingkungan.Kebanyakan merkuri yang ditemukan dialam terdapat dalam gabungan dengan elemen lainnya dan jarang ditemukan dalam bentuk elemen terpisah.Merkuri dan komponen-komponen merkuri banyak digunakan oleh manusia untuk berbagai keperluan (Diliyana, 2008).
2
Sifa-sifat kimia dan fisik merkuri membuat logam tersebut banyak digunakan untuk keperluan ilmiah dan industri.Menurut Lestarisa (2010) beberapa
12
1. Berwujud cair pada suhu kamar (25 °
2. Masih berwujud cair pada suhu 396 °C. Pada suhu 396 °C ini telah terjadi pemuaian secara menyeluruh.
C) dengan titik beku paling rendah -39 °C.
3. Merupakan logam yang paling mudah menguap jika dibandingkan dengan logam-logam yang lain.
4. Tahanan listrik yang dimiliki sangat rendah, sehingga menempatkan merkuri sebagai logam yang sangat baik untuk menghantarkan daya listrik.
5. Dapat melarutkan bermacam-macam logam untuk membentuk alloy yang disebut juga dengan amalgam.
6. Merupakan unsur yang sangat beracun bagi semua makhluk hidup, baik itu dalam bentuk unsur tunggal (logam) maupun dalam bentuk persenyawaan. Dampak Logam Berat Terhadap Ikan
Logam berat menjadi berbahaya disebabkan oleh sistem bioakumulasi. Bioakumulasi berarti peningkatan konsentrasi unsur kimia tersebut dalam tubuh makhluk hidup sesuai piramida makanan. Ikan dapat mengadsorbsi metil-merkuri melalui makanannya dan langsung dari air dengan melewati insang, merkuri juga dapat berikatan dengan protein diseluruh jaringan ikan (Diliyana, 2008).
Penyebab utama logam berat menjadi bahan pencemar berbahaya yaitu logam berat tidak dapat dihancurkan oleh organisme hidup di lingkungan dan terakumulasi ke lingkungan, terutama mengendap di dasar perairan membentuk senyawa komplek. Menurut Rai dkk. (1981) biota air yang hidup dalam perairan tercemar logam berat, dapat mengakumulasi logam berat tersebut dalam
13
jaringantubuhnya. Makin tinggi kandungan logam dalam perairan akan semakin tinggi pula kandungan logam berat yang terakumulasi dalam tubuh hewan.
Logam berat yang terkandung di dalam air dapat memasuki sel jaringan tubuh ikan melalui kulit, insang dan saluran percernaan. Sel darah berperan penting dalam pengangkutan dan penyebaran logam berat ke seluruh sel organ tubuh. Menurut Akin dan Unlu (2007)logam berat yang terakumulasi di dalam tubuh ikan dapat mengalami peningkatan konsentrasi substansi atau senyawa dalam jaringan makhluk hidup, dengan semakin tingginya tingkatan trofik dalam jaring makanan melalui rantai makanan.
Menurut Hutagalung (1984) Biota perairan termasuk ikan yang mengkonsumsi logam berat akan mengalami bioakumulasi di dalam tubuhnya. Ikan yang tertangkap di daerah tercemar dengan logam berat seperti Merkuri terkadang memiliki tumor pada bagian badannya dan juga luka-luka erosi yang disebabkan oleh bahan kimia toksik.Jika ikan ini dikonsumsi oleh manusia, maka akumulasi logam yang cukup tinggi dapat menyebabkan berbagai jenis penyakit dan kematian.
Insang adalah organ yang berhubungan dengan pernapasan utama dari ikan.Epithelium insang dari ikan adalah lokasi penukaran gas yang utama, keseimbangan asam basa, dan regulasi ion.Fungsi organ pernapasan ini adalah hal yang paling penting bagi kehidupan ikan, dan untuk seluruh keberadaan ikan. Oleh karena itu, jika ikan berada pada lingkungan yang tercemar, akan membahayakan fungsi utama organ pernapasan ikan tersebut.Toksisitas logam-logam berat yang melukai insang dan struktur luar lainnya, dapat menimbulkan
14
kematian terhadap ikan yang disebabkan terhambatnya fungsi pernapasan yaitu sirkulasi dan eksresi dari insang (Widodo, 1980).
Insang terdiri dari sepasang filament insang. Setiap filament terdiri dari serat melintang yang tertutup ephitelium yang tipis disebut lamella. Lamella merupakan penyusun filamen. Sebuah rangkaian lamella pada satu sisi dari septum interbranciale disebut hemibranchium. Dua hemibranchium dan septum interbranchia membentuk insang lengkap disebut holobranchia (Setyawan, 2013). Struktur insang pada ikan normal dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Histologi Normal Insang Ikan.
Pada filamen insang terdapat sejumlah besar lamella. Tepi-tepi bebas lamella sangat tipis ditutupi epithelium berisi jaringan kapiler yang disokong oleh sel pilaster. Sel pilaster berfungsi membatasi sel epithelium dengan kapiler darah. Lamella sekunder kaya akan eritrosit. Lamella sekunder insang berupa lipatan lembaran melintang, tipis, dinding luarnya terdiri dari selapis sel epithelium pipih dan di bawahnya terdapat lapisan sub epithelium yang sangat tipis dan terdiri dari
15
merupakan anyaman kapiler darah dari arteri brachialis efferent sel-sel pilaster dari eritrosit (Setyawan, 2013).
Kerusakan insang dari tingkat ringan hingga berat dirumuskan berdasarkan metode Tandjung (1982) sebagai berikut:
1. Edema pada lamella menandakan telah terjadi kontaminasi tetapi belum ada pencemaran. Edema adalah pembengkakan sel atau penimbunan cairan secara berlebihan di dalam jaringan tubuh.
2. Hiperplasia pada pangkal lamella. Hiperplasia adalah pembentukan jaringan secara berlebihan karena bertambahnya jumlah sel. Hal ini merupakan indikator adanya pencemaran.
3. Fusi dua lamella (pencemaran tingkat awal).
4. Hiperplasia hampir pada seluruh lamella sekunder, telah terjadi pencemaran. 5. Rusaknya atau hilangnya struktur filamen insang (pencemaran berat).
Faktor Fisika dan Kimia Perairan Suhu
Suhu merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam proses metabolisme organisme di perairan. Perubahan suhu yang mendadak atau kejadian suhu yang ekstrim akan mengganggu kehidupan organisme bahkan dapat menyebabkan kematian. Suhu perairan dapat mengalami perubahan sesuai dengan musim, letak lintang suatu wilayah, ketinggian dari permukaan laut, letak tempat terhadap garis edar matahari, waktu pengukuran dan kedalaman air. Suhu air mempunyai peranan dalam mengatur kehidupan biota perairan, terutama dalam proses metabolisme. Kenaikan suhu menyebabkan terjadinya peningkatan
16
konsumsi oksigen, namun di lain pihak juga mengakibatkan turunnya kelarutan oksigen dalam air (Effendi, 2003).
Kelarutan berbagai jenis gas di dalam air serta semua aktivitas biologis dan fisiologis di dalam ekosistem sangat dipengaruhi oleh suhu. Suhu mempunyai pengaruh yang besar terhadap kelarutan oksigen di dalam air, apabila suhu air naik maka kelarutan oksigen di dalam air menurun. Bersamaan dengan peningkatan suhu juga akan mengakibatkan peningkatan aktivitas metabolisme akuatik, sehingga kebutuhan akan oksigen juga meningkat (Sinaga, 2009).
Kenaikan suhu air akan menimbulkan beberapa akibat sebagai berikutjumlah oksigen terlarut di dalam air akan menurun, kecepatan reaksi kimiameningkat, kehidupan ikan dan hewan air lainnya terganggu, dan jika batassuhu yang mematikan terlampaui ikan dan hewan air lainnya mungkin akanmati (Fardiaz, 1992).
Kekeruhan
Kekeruhan adalah jumlah dari partikel-partikel tersuspensi seperti garam, tanah liat, bahan organik, plankton, dan organisme-organisme mikroskopik dalam air dimana biasanya dipengaruhi pada keadaan yang tak tentu oleh aliran.Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan dan cahaya. Pada daerah pemukiman kekeruhan disebabkan oleh buangan penduduk dan industri baik yang terus diolah maupun yang belum mengalami pengolahan (Sinaga, 2006).
Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat dalam air. Kekeruhan disebabkan oleh bahan organik dan anorganik baik
17
tersuspensi maupun terlarut seperti lumpur, pasir, bahan organik seperti plankton dan mikroorganisme lainnya (Sari dan Irawan, 2013).
pH
pH air mempengaruhi tingkat kesuburan jasad renik. Perairan asam akan kurang produktif, malah dapat membunuh hewan budidaya. Pada pH rendah (keasaman yang tinggi) kandungan oksigen terlarut akan berkurang, sebagai akibatnya konsumsi oksigen menurun, aktivitas pernapasan naik dan selera makan akan berkurang. Dan hal ini sebaliknya akan terjadi pada suasana yang basa (Ghufran dkk., 2010).
Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai kehidupan mempunyai pH berkisar antara 6,5 – 7,5. Air dapat bersifat asam atau basa, tergantung pada besar kecilnya pH air atau besarnya konsentrasi ion Hidrogen di dalam air. Air yang mempunyai pH lebih kecil dari pH normal akan bersifat asam, sedangkan air yang mempunyai pH lebih besar dari normal akan bersifat basa. Air limbah dan bahan buangan dari kegiatan industri yang dibuang kesungai akan mengubah pH air yang pada akhirnya dapat mengganggu kehidupan organisme air (Wardhana, 1995).
Dissolved Oxygen (DO)
Oksigen terlarut merupakan suatu faktor yang sangat penting didalam ekosistem air, terutama sekali dibutuhkan untuk proses respirasi bagi sebagian besar organisme air. Umumnya kelarutan oksigen dalam air sangat terbatas. Dibandingkan dengan kadar oksigen diudara yang mempunyai konsentrasi sebanyak 21% volume, air hanya mampu menyerap oksigen sebanyak 1% volume
18
Oksigen juga memegang peranan penting sebagai indikator kualitas perairan, karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan anorganik. Selain itu, oksigen juga menentukan faktor biologis yang dilakukan oleh organisme aerobik atau anaerobik.Dalam kondisi aerobik, peranan oksigen adalah untuk mengoksidasi bahan organik dan anorganik dengan hasil akhirnya adalah nutrien yang pada akhirnya dapat memberikan kesuburan perairan. Dalam kondisi anaerobik, oksigen yang dihasilkan akan mereduksi senyawa-senyawa kimia dalam bentuk nutrien dan gas. Karena proses oksidasi dan reduksi inilah maka peranan oksigen terlarut sangat penting untuk membantu mengurangi beban pencemaran pada perairan secara alami maupun secara perlakuan aerobik yang ditujukan untuk memurnikan air buangan industri dan rumah tangga (Salmin, 2005).
Pada umumnya air lingkungan yang telah tercemar kandungan oksigennya sangat rendah. Oksigen yang terlarut di dalam air diserap oleh mikroorganisme untuk mendegradasi bahan buangan organik sehingga menjadi bahan yang mudah menguap (yang ditandai dengan bau busuk). Perairan yang tingkat pencemarannya rendah dan dapat dikategorikan sebagai perairan yang baik memiliki kadar oksigen terlarut (DO) > 5 ppm (Salmin, 2005).
Kecerahan
Cahaya merupakan sumber energi yang sangat penting dalam proses fotosintesis, semakin banyak cahaya yang diterima, maka reaksi semakin aktif. Hal tersebut akan menyebabkan adanya perbedaan aktifitas fitoplankton di permukaan air, kolom air, dan di dasar perairan antara pagi, siang dan sore hari.
19
Penetrasi cahaya sering kali dihalangi oleh zat terlarut di dalam air, membatasi zona fotosintesis dimana habitat akuatiknya dibatasi kedalaman (Salam, 2010). Kecerahan perairan dapat diukur dengan alat keping secchi. Selanjutnya dikatakan bahwa kecerahan keping secchi <3 cm adalah tipe perairan yang subur (eutrofik), sedang antara 3 – 6 cm merupakan kesuburan sedang (mesotrofik) dan >6 cm digolongkan pada tipe perairan kurang subur (oligotrofik) (Iskandar, 2003). Arus
Kecepatan arus setiap aliran air sungai berbeda-beda. Hal ini dikarenakan kondisi fisik dan lokasi sungai yang berbeda. kecepatan arus akan bepengaruh terhadap distribusi ikan. Ikan adalah hewan yang aktif bergerak untuk mencari makan. Arus sebagai faktor pembatas mempunyai peranan sangat penting dalam perairan, baik pada ekosistem lotic (mengalir) maupun ekosistem lentic (menggenang) karena arus berpengaruh terhadap distribusi organisme, gas-gas terlarut dan mineral yang terdapat di dalam air (Barus, 2004).
Kedalaman
Kedalaman sungai juga berpengaruh besar terhadap populasi ikan. Semakin dalam sungai maka semakin banyak pula ikan yang menempati. Menurut Munir (2010), kedalaman suatu perairan dapat berpengaruh terhadap jumlah organisme yang ada. Naiknya tinggi permukaan air dan kecepatan arus sungai dapat menyebabkan substrat-substrat yang ada di sungai mudah terkoyak dan terbawa arus, sehingga tingkat kecerahan menjadi berkurang atau sungai menjadi lebih keruh.
20
