MODEL PENYEBARAN LOGAM BERAT AKIBAT
CEMARAN INDUSTRI PADA PERAIRAN UMUM DAN
PENGARUHNYA TERHADAP NILAI EKONOMI AIR
(Studi Kasus pada Kali Cakung Dalam di Rorotan-Marunda, Jakarta Utara)
Oleh
MUSTARUDDIN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
SURAT PERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa segala pernyataan dalam disertasi saya yang berjudul :
“Model Penyebaran Logam Berat Akibat Cemaran Industri pada Perairan Umum dan Pengaruhnya Terhadap Nilai Ekonomi Air (Studi Kasus pada Kali Cakung Dalam di Rorotan-Marunda, Jakarta Utara)”
merupakan gagasan dan hasil penelitian saya sendiri dengan bimbingan para Komisi Pembimbing, kecuali dengan jelas ditunjukkan rujukannya. Disertasi ini belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar pada program sejenis di perguruan tinggi lain.
Semua data dan informasi yang digunakan dalam penelitian ini telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor, Juli 2005
ABSTRAK
MUSTARUDDIN. Model Penyebaran Logam Berat Akibat Cemaran Industri pada Perairan Umum dan Pengaruhnya Terhadap Nilai Ekonomi Air (Studi Kasus pada Kali Cakung Dalam di Rorotan-Marunda, Jakarta Utara). Dibimbing oleh M. SRI SAENI, SOEDODO HARDJOAMIDJO JO, dan BUNASOR SANIM.
Kali Cakung Dalam selalu menjadi sasaran cemaran industri termasuk logam berat. Hg, Cd, dan Pb merupakan tiga logam berat yang sangat toksik di permukaan dan dampak toksiknya dapat terjadi antar generasi. Penelitian ini bertujuan : menentukan tingkat penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) akibat cemaran industri; merancang model penyebaran logam berat berat; menghitung nilai ekonomi yang ada pada perairan umum; dan merancang model perubahan nilai ekonomi air akibat penyebaran logam berat. Tingkat penyebaran logam berat ditentukan dengan membandingkannya terhadap baku mutu; nilai ekonomi ditentukan menggunakan total economic valuation; model penyebaran Hg, Cd, dan Pb, dan model perubahan nilai ekonomi air dirancang menggunakan Powersim 2.5c didukung oleh MS Excel, SPSS 10.05, and Minitab. Validasi model meliputi uji validitas teoritis, uji kestabilan struktur, uji konsistensi, uji AME, uji AVE, uji Kalman filter, uji U-Theil’s, dan uji DW.
Tingkat penyebaran Hg, Cd dan Pb yang sedang terjadi (posisi tahun 2003) pada air kali, air tanah, tanaman padi, gabah, dan ikan air tawar menunjukkan Hg air kali melebihi baku mutu air golongan C (PP RI No. 82 tahun 2001), sehingga kurang layak digunakan untuk usaha perikanan dan peternakan. Model penyebaran Hg, Cd, dan Pb menunjukkan perilaku tahunan yang meningkat signifikan setiap periode enam bulan kedua pada air kali dan air tanah, dan perilaku tahunan yang naik turun secara ekstrim dua kali setiap tahun (satu kali per periode enam bulan) pada tanaman padi, gabah dan ikan air tawar. Untuk waktu 50 tahun, model penyebaran Hg, Cd, dan Pb diduga menunjukkan perilaku meningkat berturut-turut : 0,012 ppm, 0,0029 ppm, dan 0,0013 ppm pada air kali; 0,01808 ppm, 0,08771 ppm, dan 0,19150 ppm pada air tanah; 0,0072 ppm, 0,0041 ppm, dan 0,0069 ppm pada tanaman padi; 0,0041 ppm, 0,0042 ppm, dan 0,0084 ppm pada gabah; dan 0,0079 ppm, 0,0097 ppm, dan 0,0056 ppm pada ikan air tawar.
ABSTRACT
MUSTARUDDIN : Distribution Model of Heavy Metals Discharged by Industries and Their Impact on Water Economic Value (Case Study at Cakung Dalam River, Rorotan-Marunda, North-Jakarta). (Counselor : M. SRI SAENI, SOEDODO HARDJOAMIDJOJO, and BUNASOR SANIM.
Cakung Dalam river has received pollutants discharged by industries, including heavy metals. Hg, Cd, and Pb are heavy metals which very toxic in the world and their impact from generation to generation. The research was aimed : to determine the distribution level of heavy metals (Hg, Cd, and Pb); to developed distribution model of heavy metals; to calculate water economic value ; and to developed evolution model of water economic value . The distribution level of heavy metals were compared with standard values; the water economic value was determined by total economic valuation; the distribution model of Hg, Cd, and Pb, and the evolution model of water economic value were developed using Powersim 2.5c, MS. Exce l, SPSS 10.05, and Minitab. Validation of the models carried out by implementing theoritical test, structure stability test, consistency test, AME test, AVE test, Kalman filter test, U-Thelil’s test, and DW test.
In 2003, the distribution level of heavy me tals in river water, ground water, paddy, rice, and fishes are sign that Hg of river water was above standard value of group-C water (PP RI No. 82, 2001) . It is not suitable to support fisheries and poultry. The distribution model of heavy metals showed increasing trend in the second half year in river water and ground water, and every half year in paddy, rice, and fishes. Over a 50 year period, the Hg, Cd, and Pb are predicted to increase by 0,012 ppm, 0,0029 ppm, and 0,0013 ppm in river water respectively ; 0,01808 ppm, 0,08771 ppm, and 0,19150 ppm in ground water respectively; 0,0072 ppm, 0,0041 ppm, and 0,0069 ppm in paddy respectively;
0,0041 ppm, 0,0042 ppm, and 0,0084 ppm in rice respectively; and 0,0079 ppm, 0,0097 ppm, and 0,0056 ppm in fishes respectively .
MODEL PENYEBARAN LOGAM BERAT AKIBAT
CEMARAN INDUSTRI PADA PERAIRAN UMUM DAN
PENGARUHNYA TERHADAP NILAI EKONOMI AIR
(Studi Kasus pada Kali Cakung Dalam di Rorotan-Marunda, Jakarta Utara)
Oleh :
Mustaruddin
DISERTASI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Disertasi : “Model Penyebaran Logam Berat Akibat Cemaran Industri pada Perairan Umum dan Pengaruhnya Terhadap Nilai Ekonomi Air (Studi Kasus pada Kali Cakung Dalam di Rorotan-Marunda, Jakarta Utara)”
Nama Mahasiswa : Mustaruddin Nomor Pokok
: P026014041
Program Studi
: Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Disetujui Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni, MS Ketua
Prof. Dr. Ir. Soedodo Hardjoamidjojo, M .Sc Prof. Dr. Ir. Bunasor Sanim, M.Sc
Anggota Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Pengelolaan Dekan Sekolah Pascasarjana Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Dr. Ir. Surjono H. Sutjahjo, MS Prof. Dr. Ir. Syafrida Manuwoto, M .Sc
PRAKATA
Puji dan syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas nikmat sehat dan kesempatan yang diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi.
Disertasi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Adapun susunan komisi pembimbing adalah Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni, MS sebagai ketua , Prof. Dr. Ir. Soedodo Hardjoamidjojo, M.Sc dan Prof. Dr. Ir. Bunasor Sanim, M.Sc sebagai anggota.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni, MS, Prof. Dr. Ir. Soedodo Hardjoamidjojo, M.Sc, dan Prof. Dr. Ir. Bunasor Sanim, M.Sc atas kesediaan membimbing penulis, sehingga dapat menyelesaikan studi Doktor dengan baik.
2. Prof. Dr. Ir. Syafrida Manuwoto, M.Sc dan Dr. Ir. Surjono H. Sutjahjo, MS atas kesempatan yang diberikan untuk mengambil program Doktor, serta Staf Pengajar Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor atas perkuliahan yang diberikan.
3. Dr. Ir. Hatrisari Hardjomidjojo, DEA sebagai penguji luar komisi pada ujian tertutup, Dr. Fahmuddin Agus dan Dr. Ir. Erliza Noor, M.Sc sebagai penguji luar komisi pada ujian terbuka.
4. Prof. Dr. Ir John Haluan, M.Sc, Dr. Ir. Darmawan, MAMA, dan Dr. Ir. Mulyono Sumitro Baskoro, M.Sc atas dukungannya selama ini, serta segenap Staf Pengajar Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor atas kerjasamanya yang baik.
5. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi dan PT. Newmont Nusa Tenggara atas beasiswa yang telah diberikan.
7. Istri tercinta Sri Susanti Kartini, SP, dan anak-anak yang tersayang Syifa Nurul Aini dan Muhammad Zaki Arkan atas yang kebahagian yang dicipta kan selama ini dalam keluarga.
8. Saudara kandung dan saudara ipar Nurjia sekeluarga, Dra. Nurmin sekeluarga, Nurmah, SPd sekeluarga, Sri Yayuk Siti Nurjannah sekeluarga, dan Sandi Suparjo.
9. Teman-teman mahasiswa Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
10. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya disertasi ini.
Dalam penyusunan disertasi ini, penulis tidak lepas dari berbagai kekurangan, sehingga masukan dan kritikan membangun dari berbagai pihak sangat diharapkan.
Bogor, Juli 2005
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sumbawa pada tanggal 5 Pebruari 1975 dari pasangan H. Abdul Manan dan Hj. Maidah. Penulis merupakan putra keempat dari empat bersaudara.
Pendidikan sekolah dasar diselesaikan pada tahun 1987 di SDN 3 Jotang Sumbawa. Pendidikan sekolah menengah pertama diselesaikan pada tahun 1990 di SMPN 1 Empang Sumbawa, dan pendidikan sekolah menengah atas diselesaikan di SMAN 1 Mataram pada tahun 1993. Tahun 1993, penulis kemudian diterima melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Setelah menyelesaikan masa Tingkat Persiapan Bersama selama 1 tahun, penulis diterima pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fakultas Teknologi Pertanian IPB dan selesai pada tahun 1997. Penulis kemudian bekerja pada perusahaan
multinasional Sosro Group dengan jabatan Supervisor Quality Control PT. Reksobudi Adijaya Medan pada tahun 1997 – 1999. Pada tahun 1999 – 2000
penulis bekerja sebagai Shift Leader Production and Maintenance PT. Ulga Mandiri Lestari Jakarta. Pada tahun 2000 Penulis bekerja pada Australian Indonesian Milk Inc. (INDOMILK Group) dengan jabatan Shift Manager untuk
Powder Milk Devision (PT. Ultrindo Intijaya Jakarta). Pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke Program Magister Sains pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL), Sekolah Pascasarjana IPB, dan setahun kemudian penulis berkesempatan melanjutkan studi ke Program Doktor di program studi yang sama.
DAFTAR ISI
PRAKATA …………..……….…. vi
DAFTAR ISI ………. x
DAFTAR TABEL ………...…….. xiii
DAFTAR GAMBAR ………...…. xv
DAFTAR LAMPIRAN ………...….. xviii
I. PENDAHULUAN ………... 1
1.1. Latar Belakang ………... 1
1.2. Tujuan Penelitian ….………. 2
1.3. Kerangka Pemikiran ...……….…. 3
1.4. Perumusan Masalah …..………... 6
1.5. Hipotesis …..………. 7
1.6. Manfaat Penelitian .………... 7
1.7. Novelty ………...…. 7
II. TINJAUAN PUSTAKA ……….…. 9
2.1. Sifat Kimia Fisika Logam Berat ... 9
2.1.1. Sifat Fisika Kimia Merkuri (Hg) .……… 9
2.1.2. Sifat Fisika Kimia Kadmium (Cd) .………. 10
2.1.3. Sifat Fisika Kimia Timbal (Pb) ………... 11
2.2. Kegunaan Logam Berat dalam Industri ……….………... 11
2.3. Pencemaran Logam Berat di Perairan dan Biota Air …..……. 13
2.4. Penyebaran Logam Berat pada Air Tanah ……… 15
2.5. Penyerapan Logam Berat oleh Tanaman ……….…. 16
2.6. Residu, Toksisitas, dan Baku Mutu Logam Berat ...…………. 17
2.6.1. Residu dan Toksisitas Merkuri (Hg) ...………. 17
2.6.2. Residu dan Toksisitas Kadmium (Cd) ... 18
2.6.3. Residu dan Toksisitas Timbal (Pb) ... 20
2.6.4. Baku Mutu Logam Berat untuk Pemanfaatan Sumberdaya Air ………... 21 2.7. Manfaat Ekonomi dan Sifat Sumberdaya Air …..……… 22
2.8. Penilaian Ekonomi Sumberdaya Alam .……… 23
2.9. Pendekatan dalam Penilaian Ekonomi Sumberdaya Alam ….. 24
2.9.1. Pendekatan Orientasi Pasar ..………... 25
2.9.2. Pendekatan Orientasi Survai ……… 25
2.10. Nilai Ekonomi Total ………... 26
2.11. Sistem dan Model .……… 28
2.12. Struktur dan Perilaku Model ……… 29
2.12.1. Struktur Model ………. 29
2.12.2. Perilaku Model ………. 30
2.13. Analisis Model Dinamis ……… 30
2.14. Fungsi-Fungsi Penting dalam Pemodelan Dinamis ... 32
III. METODE PENELITIAN ………….………... 37
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ……….. 37
3.2. Bahan dan Alat Penelitian ……… 37
3.3. Metode Pengumpulan Data ... 39
3.3.1. Jenis, Sumber, dan Teknik Pengumpulan Data ... 39
3.3.2. Sampling Data Penyebaran Logam Berat ... 41
3.3.3. Sampling Data Nilai Ekonomi Air .……….. 42
3.4. Analisis dan Pemodelan ………... 43
3.4.1. Analisis Laboratorium ………. 43
3.4.2. Analisis Tingkat Penyebaran Logam Berat ... 43
3.4.3. Analisis Nilai Ekonomi Air ………. 44
3.4.4. Identifikasi Sistem ………... 46
3.4.5. Perancangan Struktur Model ………... 52
3.4.6. Simulasi Model ……… 55
3.4.7. Validasi Model ………. 55
3.4.8. Modifikasi dan Interpretasi Model …...….………….. 58
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 59
4.1. Tingkat Penyebaran Logam Berat pada Perairan Umum ... 59
4.1.1. Tingkat Penyebaran Hg ……… 59
4.1.2 Tingkat Penyebaran Cd ……… 62
4.1.3 Tingkat Penyebaran Pb ……… 62
4.2. Model Penyebaran Logam Berat pada Perairan Umum ... 64
4.2.1. Validitas Struktur Model Penyebaran Logam Berat .… 64 4.2.2. Validitas Kinerja Model Penyebaran Logam Berat ... 75
4.2.3. Model Penyeba ran Hg pada Air Kali ...………...…….. 82
4.2.4. Model Penyebaran Hg pada Air Tanah ... 85
4.2.5. Model Penyebaran Hg pada Tanaman Padi dan Gabah ... 88
4.2.6. Model Penyebaran Hg pada Ikan Air Tawar ...………. 91
4.2.7. Model Penyebaran Cd pada Air Kali ...………...…….. 94
4.2.8. Model Penyebaran Cd pada Air Tanah ... 96
4.2.9. Model Penyebaran Cd pada Tanaman Padi dan Gabah ... 99
4.2.10. Model Penyebaran Cd pada Ikan Air Tawar ...………. 103
4.2.11. Model Penyebaran Pb pada Air Kali ...………...…….. 106
4.2.12. Model Penyebaran Pb pada Air Tanah ... 108
4.2.13. Model Penyebaran Pb pada Tanaman Padi dan Gabah ... 111
4.2.14. Model Penyebaran Pb pada Ikan Air Tawar ...……….. 113
4.3. Model Perubahan Nilai Ekonomi Air Akibat Penyebaran Logam Berat pada Perairan Umum .……….. 116
4.3.1. Validitas Struktur Model Perubahan Nilai Ekonomi Air ... 116
4.3.2. Validitas Kinerja Model Perubahan Nilai Ekonomi Air ………...………. 131
4.3.3 Model Perubahan Nilai Manfaat Langsung ..………… 136
4.3.5. Model Perubahan Nilai Pilihan …...………. 143
4.3.6. Model Perubahan Nilai Warisan …..……… 146
4.3.7. Model Perubahan Nilai Keberadaan ..……….. 148
4.3.8. Model Perubahan Nilai Ekonomi Air ... 150
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 153
5.1. Kesimpulan ... 153
5.2. Saran ... 155
DAFTAR PUSTAKA ... 157
DAFTAR TABEL
1. Jenis dan sumber data primer ………. 39
2. Jenis dan sumber data sekunder ………. 40
3. Batas penerimaan untuk uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ……….. 58
4. Perbandingan hasil analisis Hg pada air kali, air tanah, tanaman padi, gabah, dan ikan air tawar tahun 2003 dengan baku mutu yang berlaku ... 59 5. Perbandingan hasil analisis Cd pada air kali, air tanah, tanaman padi, gabah, dan ikan air tawar tahun 2003 dengan baku mutu yang berlaku ... 61 6. Perbandingan hasil analisis Pb pada air kali, air tanah, tanaman padi, gabah, dan ikan air tawar tahun dengan baku mutu yang berlaku ... 63 7. Hasil uji validitas model penyebaran logam berat pada air kali …… 76
8. Hasil uji validitas model penyebaran logam berat pada air tanah ... 77
9. Hasil uji validitas model penyebaran logam berat pada tanaman padi dan gabah ... 79
10. Hasil uji validitas model penyebaran logam berat pada ikan air tawar ……….. 80
11. Data perilaku kadar Hg air kali tahun 2004, curah hujan, dan indeks hari tidak hujan ……… 83
12. Data perilaku kadar Hg air tanah tahun 2003-2004 ……… 86
13. Data perilaku kadar Hg tanaman padi dan kadar Hg gabah tahun 2004 ………... 90
14. Data perilaku kadar Hg ikan air tawar tahun 2003-2004 ……… 92
15. Data perilaku kadar Cd air kali tahun 2003-2004 ………... 95
16. Data perilaku kadar Cd air tanah tahun 2003-2004 ……… 98
17. Data perilaku kadar Cd tanaman padi dan kadar Cd gabah tahun 2004 ………... 101
18. Data perilaku kadar Cd ikan air tawar tahun 2003-2004 ……… 104
19. Data perilaku kadar Pb air kali tahun 2003-2004 ……….... 107
20. Data perilaku kadar Pb air tanah tahun 2003-2004 ……….… 110
21. Data perilaku kadar Pb tanaman padi dan kadar Cd gabah tahun 2004 … ………... 112
22. Data perilaku kadar Pb ikan air tawar tahun 2003-2004 ………….… 115
23. Hasil uji validitas model perubahan nilai manfaat langsung ……….. 132
24. Hasil uji validitas model perubahan nilai manfaat tidak langsung ... 133
25. Hasil uji validitas model perubahan nilai pilihan ... 134
26. Hasil uji validitas model perubahan nilai keberadaan ekosistem ... 135
27. Data perilaku perubahan nilai manfaat langsung, nilai air perikanan akibat penyimpangan Hg air kali tahun 2003 ………. 138
28. Data perilaku perubahan nilai manfaat langsung, nilai air minum akibat penyimpangan Pb air tanah tahun 2007-2008 ……….. 138
30. Data perilaku perubahan nilai manfaat langsung, nilai air pertanian
akibat penyimpangan Hg air kali tahun 2028-2029 ……… 139 31. Data perilaku perubahan nilai manfaat tidak langsung, nilai
pengendalian banjir dan rasio pendangkalan kali tahun
2031-2032 ……… 141
32. Data perilaku perubahan nilai manfaat tidak langsung, nilai air untuk pengolahan alami, dan efisiensi pengolahan
tahun 2003-2004 ……….. 143
33. Data perilaku perubahan nilai pilihan, nilai air sebagai tempat
rekreasi, dan rasio rekreasi tahun 2003-2004 ……….. 144 34. Data perilaku perubahan nilai pilihan, nilai air sebagai tempat
memancing akibat penyimpangan Hg air kali tahun 2003 - 2004 …... 146 35. Data perilaku perubahan nilai warisan, nilai air peternakan akibat
penyimpangan Hg air kali tahun 2003 ……… 147 36. Data perilaku perubahan nilai warisan, nilai air pembibitan ikan
akibat penyimpangan Hg air kali tahun 2003 ………. 148 37. Data perilaku perubahan nilai keberadaan ekosistem, rasio
kerusakan ekosistem, dan Hg air kali tahun 2003 –2004 ... 149 38. Data perilaku perubahan nilai ekonomi air tahun 2010, 2028,
DAFTAR GAMBAR
1. Kerangka pemikiran keterkaitan penyebaran logam berat pada air
kali dan turunannya dengan manfaat dan nilai ekonomi air ……….... 4
2. Kurva permintan individu (Kurva Permintaan Marshal) ... 26
3 Skema nilai ekonomi total sumberdaya alam ……... 27
4 Tahapan analisis model dinamis ……… 31
5. Peta tempat penelitian ……… 38
6. Skema umum pengaruh penyebaran logam berat terhadap nilai ekonomi air ……….. 47
7. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem penyebaran logam berat pada air kali .……… 48
8. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem penyebaran logam berat pada air tanah .………. 49
9. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem penyebaran logam berat pada air tanaman padi dan gabah ……… 49
10. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem penyebaran logam berat pada ikan air tawar .………. 50
11. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem nilai manfaat langsung ... 51
12. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem nilai manfaat tidak langsung ... 51
13. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem nilai pilihan ….. 52
14. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem nilai warisan …. 52 15. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem nilai keberadaan ... 53 16. Ilustrasi diagram alir (Powersim Versi 2.5C) ... 54
17. Struktur model penyebaran logam berat pada perairan umum dan turunannya ………. 66
18. Perbandingan perilaku penyebaran Hg, Cd, dan Pb sebelum dan setelah mendapat kejutan disagregasi ... ... 68
19. Perbandingan perilaku penyebaran Hg, Cd, dan Pb sebelum dan setelah mendapat kejutan disagregasi ... 69
20. Kinerja model penyebaran Hg, Cd, dan Pb pada air kali dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ... 76
21. Kinerja model penyebaran Hg, Cd, dan Pb pada air tanah dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ... 78
22. Kinerja model penyebaran Hg, Cd, dan Pb pada tanaman padi dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ... 79
23. Kinerja model penyebaran Hg, Cd, dan Pb pada gabah dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ... 80
24. Kinerja model penyebaran Hg, Cd, dan Pb pada ikan air tawar dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ………. 81
26. Indeks hari tidak hujan, pertumbuhan industri, penambahan Hg air kali, pengaliran Hg air kali ke laut, dan pengendapan Hg
air kali ……….…. 83
27. Perilaku kadar Hg air kali dibandingkan dengan perilaku baku mutu Hg air golongan C, air pertanian, air pembibitan ikan,
dan air perikanan II ………. 84 28. Perilaku kadar Hg air tanah ………. 85 29. Perilaku penambahan dan penguraian Hg secara alami oleh tanah .. 86 30. Hubungan rasio Hg tanah dengan lama penguraian Hg oleh tanah ... 87 31. Perilaku kadar Hg air tanah dibandingkan dengan perilaku baku
mutu Hg air minum dan air bersih …...………... 88 32. Perilaku kadar Hg tanaman padi dan gabah dibandingkan dengan
perilaku kadar Hg air kali ... 89 33. Perilaku penambahan Hg pada tanaman padi dan gabah, dan
perilaku menurun Hg pada tanaman padi dan gaba h ... 91 34. Perilaku kadar Hg ikan air tawar ……… 92 35. Perilaku penambahan dan penurunan Hg ikan air tawar ... 93 36. Perilaku kadar Cd air kali dibandingkan dengan perilaku kadar Hg
air kali ... 94 37. Perilaku kadar Cd air kali dibandingkan dengan perilaku baku
mutu Cd air golongan C, air pertanian, air pembibitan ikan,
dan air perikanan II …...……….. 95 38. Perilaku kadar Cd air tanah dibandingkan dengan perilaku
kadar Hg air tanah ... 97 39. Hubungan kadar Cd dan Hg air tanah dengan lama penguraian Cd
dan Hg oleh tanah ... 97 40. Perilaku penguraian Cd dibandingkan dengan perilaku penguraian
Hg oleh tanah ... 98 41. Perilaku kadar Cd air tanah dibandingkan dengan perilaku baku
mutu Cd air minum dan air bersih ………... 99 42. Perilaku kadar Cd tanaman padi dan gabah dibandingkan dengan
perilaku kadar Cd air kali ……… 100 43. Perilaku kadar Cd dibandingkan dengan perilaku kadar Hg tanaman
padi dan gabah ……… 102
44. Perilaku kadar Cd tanaman padi dan gabah dibandingkan dengan perilaku baku mutu Cd tanaman hijau dan baku mutu Cd bahan
pangan ... ... 102 45. Perilaku kadar Cd ikan air tawar dibandingkan dengan kadar Hg
ikan air tawar, dan kadar Cd air kali ... 104 46. Perilaku penambahan Cd ikan air tawar, penurunan Cd ikan air
tawar, dan kadar Cd ikan air tawar ………. 105 47. Perilaku kadar Pb air kali dibandingkan dengan perilaku kadar Hg
dan Cd air kali ... 106 48. Perilaku kadar Pb air kali dibandingkan dengan perilaku baku
mutu Pb air golongan C, air pertanian, air pembibitan ikan,
dan air perikanan II ... 108 49. Perilaku kadar Pb air tanah dibandingkan dengan perilaku
50. Hubungan kadar Pb, Hg, dan Cd air tanah dengan lama penguraian
Pb, Hg, dan Cd oleh tanah ... 110
51. Perilaku penguraian Pb dibandingkan dengan perilaku penguraian Hg dan Cd oleh tanah ... 110
52. Perilaku kadar Pb air tanah dibandingkan dengan perilaku baku mutu Pb air minum dan air bersih ………... 111
53. Perilaku kadar Pb tanaman padi dan gabah dibandingkan dengan perilaku kadar Pb air kali ………... 111
54. Perilaku penyebaran Pb dibandingkan dengan penyebaran Hg dan Cd pada air tanah ... 114
55. Struktur model perubahan nilai manfaat langsung ………. 117
56. Struktur model perubahan nilai manfaat tidak langsung ……… 118
57. Struktur model perubahan nilai pilihan ……….. 119
58. Struktur model perubahan nilai warisan ... 120
59. Struktur model perubahan nilai keberadaan ekosistem ……….. 121
60. Perbandingan perilaku nilai ekonomi air sebelum dan setelah mendapat kejutan agregasi ... 122
61. Perbandingan perilaku nilai ekonomi air sebelum dan setelah mendapat kejutan disagregasi ... 123
62. Kinerja model perubahan nilai manfaat langsung dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ………... 132
63. Kinerja model perubahan nilai manfaat tidak langsung dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ... 133
64. Kinerja model perubahan nilai pilihan dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ... 135
65. Kinerja model perubahan nilai keberadaan ekosistem dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW …… 136
66. Perilaku perubahan nilai manfaat langsung, nilai air minum, nilai bersih, nilai air perikanan, dan nilai pertanian ... 137
67. Perilaku perubahan nilai manfaat tidak langsung, nilai pengendalian banjir, dan nilai air untuk pengolahan alami ... 141
68. Perilaku endapan, kenaikan volume limbah, dan pertumbuhan industri ………... 142
69. Perilaku perubahan nilai pilihan, nilai air sebagai tempat rekreasi, dan nilai air sebagai tempat memancing ... 144
70. Perubahan rasio rekreasi oleh Hg, Cd, dan Pb air kali ………... 145
71. Perilaku perubahan nilai warisan, nilai air peternakan, dan nilai air pembibitan ikan ... 147
72. Perilaku perubahan nilai keberadaan ekosistem ………. 149
DAFTAR LAMPIRAN
1. Tabel penyesuaian nilai tukar rupiah terhadap dolar AS
periode 1999 – 2004 ……….…. 164
2. Tabel baku mutu logam berat untuk air golongan C dan D menurut PP RI No. 82 Tahun 2001 ……….……… 164
3. Tabel baku mutu logam berat untuk air minum menurut Kep. MENKES RI No. 907/MENKES/SK/VII/2002 ... 164
4. Tabel baku mutu logam berat untuk air bersih menurut Kep. MENKES RI No 416/MENKES/PER/IX/1990 ………….…... 165
5. Tabel baku mutu logam berat untuk perikanan air deras ………….. 165
6. Tabel hubungan kualitas air dengan efisiensi pengolahan oleh air ... 165
7. Tabel baku mutu logam berat untuk usaha pembibitan ikan ……….. 165
8. Tabel konsentrasi letal medium (LC-50) logam berat untuk beberapa organisme air ... 166
9. Tabel baku mutu logam berat untuk air pertanian dengan tanah tekstur halus pH 6,0 – 8,5 ... 166
10. Tabel baku mutu logam berat untuk tanaman hijau (Allaway, 1968) … ………... 167
11. Tabel baku mutu logam berat dalam bahan pangan (DEPKES RI, 1989) ………... 167
12. Tabel baku mutu logam berat yang dapat diurai tanah ……….. 167
13. Tabel pertumbuhan ekonomi dan industri Indonesia ………. 168
14. Jenis industri yang limbahnya di buang ke Kali Cakung Dalam ... 168
15. Tabel kualitas limbah industri ……… 179
16. Tabel beban limbah industri ………... 179
17. Tabel Data curah hujan DKI Jakarta periode 2000 – 2002 ………... 170
18. Tabel kualitas air sumber ………... 170
19. Tabel kualitas air kali ………. 171
20. Tabel kualitas air tanah ……….…. 172
21. Tabel kualitas air keluar kali ……….…. 173
22. Tabel kadar logam berat tanaman padi dan gabah ………. 173
23. Tabel kadar logam berat ikan air tawar ... 173
24. Tabel hubungan kualitas air kali dengan interest rekreasi …………. 174
25. Tabel kadar logam berat air kali dan air tanah tahun 2004 ………… 174
26. Tabel kadar logam berat tanaman padi dan gabah tahun 2004 ….…. 175 27. Tabel kadar logam berat ikan air tawar tahun 2004 ... 175
28. Hubungan Hg air dengan Hg Biota (Fajri, 2001) ... 176
29. Hubungan Cd air dengan Cd Biota (Darmono, 1995) ... 176
30. Hubungan Pb air dengan Pb Biota (Fajri, 2001) ... 177
31. Analisis nilai manfaat langsung ………. 178
32. Analisis nilai manfaat tidak langsung ……… 180
33. Analisis nilai pilihan ………... 181
34. Analisis nilai warisan ………. 184
35. Analisis nilai keberadaan ………... 186
37. Uji validitas kinerja model penyebaran Cd pada air kali ... 188
38. Uji validitas kinerja model penyebaran Pb pada air kali ... 189
39. Uji validitas kinerja model penyebaran Hg pada air tanah ... 190
40. Uji validitas kinerja model penyebaran Cd pada air tanah ... 191
41. Uji validitas kinerja model penyebaran Pb pada air tanah ... 192
42. Uji validitas kinerja mode l penyebaran Hg pada tanaman padi ... 193
43. Uji validitas kinerja model penyebaran Cd pada tanaman padi ... 194
44. Uji validitas kinerja model penyebaran Pb pada tanaman padi ... 195
45. Uji validitas kinerja model penyebaran Hg pada gabah ... 196
46. Uji validitas kinerja model penyebaran Cd pada gabah ... 197
47. Uji validitas kinerja model penyebaran Pb pada gabah ... 198
48. Uji validitas kinerja model penyebaran Hg pada ikan air tawar ... 199
49. Uji validitas kinerja model penyebaran Cd pada ikan air tawar ... 200
50. Uji validitas kinerja model penyebaran Pb pada ikan air tawar ... 201
51. Uji validitas kinerja model perubahan nilai air minum ... 202
52. Uji validitas kinerja model perubahan nilai air bersih ... 203
53. Uji validitas kinerja model perubahan nilai air pertanian ... 204
54. Uji validitas kinerja model perubahan nilai pengendalian banjir ... 205
55. Uji validitas kinerja model perubahan nilai air untuk pengolahan alami ... 206
56. Uji validitas kinerja model perubahan nilai air sebagai tempat rekreasi ………... 207
57. Uji validitas kinerja model perubahan nilai keberadaan ekosistem … 208 58. Struktur model penyebaran Pb pada perairan umum dan turunannya ………. 209
59. Struktur model penyebaran Pb pada perairan umum dan turunannya ………. 210
60. Struktur model penyebaran Pb pada perairan umum dan turunannya ………. 211
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air merupakan bagian terbesar dari permukaan bumi (70,8 %) yang
tersebar di lautan, danau, air sumber, kumpulan salju, gletser, lapisan es di
kutub, dan air tanah. Air banyak membawa dan melarutkan komponen
alam termasuk logam dan mineral yang penting bagi kehidupan. Menurut
Reilly (1980) dan Darmono (1995), logam berat maupun logam ringan
hampir selalu ditemukan di dalam air tawar maupun air laut, meskipun
dalam jumlah yang sangat terbatas. Logam berat tersebut ada yang bersifat
esensial, nonesensial, toksik, dan nontoksik bagi kehidupan organisme air,
manusia maupun makhluk hidup di daratan yang mengkonsumsi air.
Logam berat bersahabat dengan lingkungan, tetapi bila dimobilisasi
dalam jumlah yang berlebih dan adanya intervensi manusia di daratan
maupun perairan dapat mengganggu keseimbangan ekosistem air dan
pemanfaatannya oleh manusia sendiri. Pada tahun 1970, sejumlah negara
membuat kesepakatan internasional mengenai perlunya pengendalian
penyebaran logam berat dan pestisida ke perairan umum. Kesepakatan
tersebut dicapai melalui sejumlah konvensi di Oslo, London, Paris, Rhine,
dan Barcelona. Pengendalian dianggap penting karena logam berat
mempunyai sifat yang sangat berbahaya, yaitu waktu tinggal (residence time)
yang lama, daya akumulasi yang cepat, dan toksisitas yang tinggi. Dampak
toksik logam berat dapat terjadi antar generasi dan toksisitas baru akan
muncul bila mengkonsumsi bahan pangan yang mengakumulasi logam berat.
Penelitian yang dilakukan di Eropa pada tahun 1979 memperlihatkan
penyebaran logam berat ke perairan umum sebagian besar bersumber dari
limbah industri. Untuk Hg, Cd, Pb, dan As berturut -turut mencapai 40 ton
per tahun, 180 ton per tahun, 18.210 ton per tahun, dan 150 ton per tahun
(Pacyna, 1983). Data periode 1989/1990 -1993/1994 juga menunjukkan
dominansi industri sebagai penyumbang limbah yang mengandung logam
Bila melihat sejarah, kasus keracunan CH3-Hg+ (metil merkuri) di
Minamata Jepang yang menelan korban terbesar sepanjang tahun 1950-an
disebabkan oleh limbah industri (Perusahaan Chiso Corporation) yang
kapasitas pengolahan limbahnya tidak ditingkatkan, sehingga tidak
mengimbangi peningkatan produksi. Industri tersebut memproduksi bahan
kimia dengan menggunakan Hg sebagai katalis. Kasus itai-itai di Jepang
pada tahun 1965 juga disebabkan oleh limbah industri pertambangan yang
mengandung Cd di bagian hulu Sungai Jinzu.
Disamping terhadap manusia, dampak penyebaran logam berat juga
terjadi pada organisme air dalam jumlah yang tak terhitung dan lokasi yang
tak terdeteksi. Akumulasi logam berat pada organisme air sangat cepat.
Data menunjukkan bahwa proses bioakumulasi CH3-Hg+ dari air,
macrophytes, alga sampai ke ikan meningkat 23.200 kali. Menurut Saeni
(2002), akumulasi tersebut sangat berbahaya karena sekitar 90 % dari CH3
-Hg+ yang diserap menetap pada daging ikan tersebut dan siap dikonsumsi.
Terkait hal tersebut, penyebaran logam berat dari limbah industri pada
perairan umum yang dalam hal ini Kali Cakung Dalam menjadi
permasalahan serius yang harus dikaji. Untuk rentang waktu tertentu,
logam berat tersebut akan ikut penyebaran mengikuti pola penyebaran air
pada tanah-tanah sekitar DAS di bagian hilir, usaha pertanian dan
perikanan sekitar yang memanfaatkan air yang mengandung logam berat
tersebut. Bila kadar logam berat tersebut relatif tinggi sampai melampaui
batas yang wajar, maka dapat menimbulkan bahaya yang kompleks bagi
organisme dan masyarakat luas yang berinteraksi dengan perairan umum
atau turunannya.
1.2. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :
2. Merancang model penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) pada perairan umum dan turunannya sebagai alat untuk menduga perilaku penyebarannya dengan bertambahnya waktu.
3. Menghitung nilai ekonomi air yang ada pada perairan umum.
4. Merancang model perubahan nilai ekonomi air akibat penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) pada perairan umum.
1.3. Kerangka Pemikiran
Penyebaran logam berat yang tidak terkontrol dapat menyebabkan malapetaka besar bagi kehidupan dan lingkungan. Logam berat dari industri yang dibuang ke perairan umum dapat mengganggu pemanfaatan air, lokasi, dan manfaat turunannya. Data periode 1989/1990-1993/1994 menunjukkan bahwa diantara delapan sektor utama penyumbang limbah termasuk logam berat di Jakarta, sektor industri merupakan penyumbang dominan (63 %) (PEMDA DKI Jakarta, 1997).
Diantara logam berat tersebut, Hg dan Cd menduduki urutan pertama dan kedua sebagai logam berat paling toksik, dan Pb menduduki urutan kelima, tetapi lebih banyak dipakai dan mudah bereaksi di lingkungan dibandingkan Ag dan Ni yang sifat toksiknya di urutan ketiga dan keempat. Dampak toksik Hg, Cd, dan Pb dapat terjadi antar generasi. Semua hal tersebut menjadi dasar pemikiran penetapan sumber dan jenis logam berat yang dikaji dalam penelitian ini.
`
Ekosistem
Habitat Biota Air (Ikan, kerang, krustasea, katak, dan tumbuhan air)
Siklus Hara (penguraian oleh mikroba)
Usaha Peternakan Itik Tempat Memancing dan Rekreasi Usaha Perikanan dan Pembibitannya Pengendali Banjir Air Minum Air Bersih Bahan Pangan
Limbah Industri
Logam Berat (Hg, Cd, dan Pb)
Kali Ca-kung Dlm Air Sumber & Lain
Irigasi
Tanaman Padi
Gabah
Air Tanah
Ling-kungan
Tanah
N i l a i E k o n o m i A i r
Tingkat Penyebaran Logam Berat (Hg, Cd, dan Pb)
Baku Mutu Logam Berat
untuk Pemanfaatannya
Kebijakan Pengen-dalian
Pencemaran Logam Berat
Ling-kungan Laut
Penelitian dan Pengembangan Industri
Pemerintah
Masyarakat
Pajak
Gambar 1. Kerangka pemikiran keterkaitan penyebaran logam berat pada air kali dan turunannya dengan manfaat dan nilai ekonomi air
Daerah Rorotan dan Marunda juga mempunyai persawahan luas yang sangat mengandalkan air Kali Cakung Dalam untuk irigasi. Hal ini karena sawah-sawah tersebut bersifat permanen, sehingga membutuhkan pe ngairan yang kontinyu dan tidak mungkin dipenuhi dengan air hujan yang fluktuatif. Alternatif sumber irigasi satu-satunya adalah dari Kali Cakung Dalam. Air minum, air bersih, dan hasil sawah merupakan hal penting bagi kehidupan masyarakat sekitar. Disamping itu, Kali Cakung Dalam dan air irigasinya sangat penting bagi habitat biota air, ekosistem, siklus hara, pengendali banjir, usaha perikanan, peternakan itik, dan lain -lain baik yang diusahakan oleh manusia maupun yang terjadi dengan sendirinya di ala m. Habitat biota air, ekosistem, dan siklus hara sangat penting untuk keseimbangan alam. Daerah Jakarta yang sebagian besar merupakan dataran rendah sangat rawan terhadap banjir, sehingga keberadaan perairan umum air deras tersebut penting untuk pengendaliannya. Usaha perikanan dan peternakan itik yang ada maupun yang akan dikembangkan merupakan usaha ekonomi komersial penting bagi peningkatan pendapatan masyarakat. Semua hal tersebut menjadi dasar pemikiran pemilihan media penyebaran logam berat dan manfaat ekonomi dari keberadaannya.
dikembalikan kepada masyarakat dan industri. Pemikiran ini menjadi pertimbangan manfaat yang perlu dicapai melalui penelitian ini.
1.4. Perumusan Masalah
Aktivitas industri sekitar DAS Kali Cakung Dalam atau daerah lainnya di bagian hulu yang limbahnya dibuang ke Kali Cali Cakung Dalam sedikit banyak telah menimbulkan pencemaran, sehingga sampai tahun 2000 airnya terlihat keruh, pekat, gatal, dan bau secara permanen. Logam berat yang mencemari Kali Cakung Dalam tentu akan menyebar dan mencemari air tanah, usaha pertanian dan perikanan yang memanfaatkannya sebagai sumber irigasi, meskipun dengan dosis berbeda -beda yang dipengaruhi oleh kemampuan penyerapannya dan faktor pengendapan. Bersamaan dengan ini, maka manfaat ekonomi yang ada pada perairan umum dan turunannya menjadi terganggu dan mungkin hilang dengan bertambahnya waktu.
Oleh karena adanya pertumbuhan industri, akumulasi logam berat, dan daya urai lingkungan yang terbatas, maka penyebaran logam berat tersebut dapat berubah-ubah dan cenderung lebih bermasalah dengan bertambahnya waktu. Penyebaran logam berat yang demikian tidak bisa diduga dengan deteksi sesaat di waktu tertentu. Untuk mengetahui secara pasti apa yang terjadi dan kemungkinannya ke depan sebagai akibat cemaran industri dikaitkan dengan interaksi holistik berbagai permasalahan yang disampaikan dalam kerangka pemikiran penelitian ini, maka permasalahan yang perlu dipecahkan adalah : 1. Bagaimana tingkat penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) yang sedang
terjadi pada air Kali Cakung Dalam, air tanah (rembesan air kali) di sumur gali yang dimanfaatkan masyarakat sebagai sumber air minum dan air bersih, tanaman padi dan gabahnya sebagai komoditas utama usaha pertanian, dan pemeliharaan ikan air tawar pada empang atau kolam sekitar Kali Cakung Dalam ?
3. Berapa nilai ekonomi air yang ada baik yang terlihat nilai gunanya maupun yang ada secara intrinsik, dan bagaimana perubahannya akibat penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) dengan bertambahnya waktu?
1.5. Hipotesis
Untuk memecahkan permasalahan yang dirumuskan, maka diajukan hipotesis :
1. Tingkat penyebaran Hg, Cd, dan Pb pada perairan umum dan turunannya tidak sesuai dengan baku mutu yang berlaku.
2. Perilaku penyebaran Hg, Cd, dan Pb pada perairan umum dan turunannya mempunyai pola yang mirip dan cenderung meningkat dengan bertambahnya waktu.
3. Nilai ekonomi air memperlihatkan perilaku menurun dengan bertambahnya waktu.
1.5. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi gambaran tentang penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) berpengaruh terhadap nilai ekonomi air pada lingkungan air mengalir dan dimanfaatkan masyarakat luas. Data dan model yang dikembangkan dapat menjadi masukan bagi Lembaga Penelitian, instansi Pemerintah dan kalangan industri dalam menduga penyebaran Hg, Cd, dan Pb ke depan, menganalisis pengaruh ekonominya, membuat kebijakan pengembangan industri dan pengendalian pencemaran logam berat khususnya Hg, Cd, dan Pb di suatu kawasan. Disamping itu, data dan model tersebut dapat digunakan untuk penyuluhan masyarakat, industri, dan kepentingan lainnya.
1.8. Novelty
delapan tingkatan uji baik yang bersifat uji validitas struktur maupun yang bersifat uji validitas kinerja telah memenuhi batas-batas penerimaan yang dipersyaratkan secara statistik. Mode l tersebut menunjukkan perilaku tahunan yang meningkat signifikan setiap periode enam bulan kedua pada air kali dan air tanah, dan perilaku tahunan yang naik turun secara ekstrim dua kali setiap tahun pada tanaman padi, gabah dan ikan air tawar. Model tersebut juga dapat menduga penyebaran Hg, Cd, dan Pb selama 50 tahun ke depan (2003 – 2053) yang meningkat berturut-turut 0,012 ppm, 0,0029 ppm, dan 0,0013 ppm pada air kali; 0,01808 ppm, 0,08771 ppm, dan 0,19150 ppm pada air tanah; 0,0072 ppm, 0,0041 ppm, dan 0,0069 ppm pada tanaman padi; 0,0041 ppm, 0,0042 ppm, dan 0,0084 ppm pada gabah; dan 0,0079 ppm, 0,0097 ppm, dan 0,0056 ppm pada ikan air tawar.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Sifat Fisika Kimia Logam Berat
Logam berat adalah unsur dengan bobot jenis lebih besar dari 5 g/cm3. Logam berat mempunyai afinitas yang tinggi terhadap unsur S, terletak pada sudut kanan bawah daftar periodik pada periode 4 – 7 dengan nomor atom 22 – 92. Logam berat dapat membentuk mineral (senyawa logam) bila bercampur dengan komponen tertentu yang ada di bumi. Logam berat ada yang bersifat esensial bagi tubuh, tetapi bila tidak terkontrol dapat berbahaya. Berdasarkan penelitian terhadap organisme air, urutan toksisitas akut logam berat dari yang paling tinggi adalah Hg2+, Cd2+, Ag+, Ni2+, Pb2+, As3+, Cr2+, Sn2+, dan Zn2+ (Darmono, 1995). Meskipun Pb2+ relatif kurang toksik dibandingkan Ag+ dan Ni2+, tetapi lebih mudah larut dibandingkan Ag+ yang merupakan logam mulia (Saeni, 2002).
Lowan et al. (1971, dalam Razak, 1998) menyatakan bahwa Pb dan dua logam berat sangat beracun lainnya (Hg dan Cd) merupakan logam berat yang dapat terakumulasi dengan cepat dalam tubuh organisme akibat interaksi sel atau jaringan tubuh organisme dengan logam berat di lingkungan. Darmono (1995) menambahkan bahwa Hg, Cd, dan Pb merupakan logam berat yang sangat berbahaya, dapat menyebabkan keracunan pada makhluk hidup, dan tidak mempunyai fungsi biologik sama sekali.
2.1.1. Sifat Fisika Kimia Merkuri (Hg)
penelitian dan proses industri, karena bersifat cair pada suhu kamar, memiliki titik beku yang rendah, mudah diuapkan, mudah dicampur dengan logam lain, dan mudah menghantarkan listrik. Namun dalam bentuk murni, sifat mudah menguap dari Hg berbahaya karena beracun bila dihisap.
Di perairan, Hg mempunyai waktu tinggal yang lama dibandingkan di daratan dan udara. Waktu tinggal Hg di perairan laut adalah 3,2 x 104 tahun, dan di sedimen air 2,5 x 108 tahun. Waktu tinggal yang lama di sedimen air menjadikan Hg sebagai sumber pencemar ke dalam air (Wollast dan Mackenzie, 1975).
Suzuki (1977) menyatakan bahwa sifat kimia Hg sangat berbeda dengan Zn dan Cd sebagai logam dari golongan yang sama pada sistem periodik unsur. Di dalam tubuh organisme, Hg menghambat kerja enzim, sedangkan Zn memainkan peranan aktif dalam metabolisme protein, karbohidrat, dan lemak. Darmono (1995) menambahkan bahwa Hg (alkil Hg) juga menghambat kerja sistem syaraf yang berakhir dengan kerusakan permanen.
Sifat ekstrim dari Hg2+ dan R-Hg+ (kelompok alkil atau aril) menyebabkan afinitas yang tinggi terhadap kelompok tiol dan lebih meningkatkan kovalensi dibandingkan Zn. Akibat lanjut dari sifat ekstrim tersebut adalah terjadinya peningkatkan biotranspor, distribusi, dan toksisitas Hg (Suzuki, 1977).
2.1.2. Sifat Fisika Kimia Kadmium (Cd)
Menurut Darmono (1995) dan Lu (1995, dalam Hartanti, 1998), Cd merupakan logam berat yang paling beracun setelah Hg. Keracunan Cd dipengaruhi oleh unsur esensial lain (Zn, Ca, Fe, Cu, dan Mn), protein, dan vitamin yang terdapat di dalam tubuh. Keracunan Cd terjadi karena sifat fisika dan kimia Cd yang hampir sama secara biologik dengan unsur-unsur esensial tersebut.
2.1.3. Sifat Fisika Kimia Timbal (Pb)
Menurut Reilly (1980), Pb termasuk golongan transisi IVA sistem periodik unsur yang mempunyai nomor atom 82, bobot atom 207,21, densitas 11,34 g/cm3, mencair pada suhu 327,5 oC, dan mendidih pada suhu 1725 oC. Darmono (1995) menambahkan bahwa Pb mempunyai sifat tahan karat, reaktif, mudah dimurnikan, tekstur yang lunak, warna coklat kehitaman, dan dengan logam lain dapat membentuk campuran yang lebih bagus daripada logam murninya. Dalam kegiatan pertambangan, Pb sering berada dalam bentuk sulfida logam (PbS) dan biasanya disebut galena.
Sifat kimia Pb lebih mirip dengan logam-logam kelompok alkali tanah divalen dibandingkan dengan logam-logam golongan transisi IVA lainnya. Sifat tersebut tidak berlaku bila Pb membentuk garam dengan halida, hidroksida, sulfat, dan fosfat, karena garam-garam Pb ini mempunyai kelarutan yang rendah (Moore dan Ramamoorthy, 1984).
Menurut Soepardi (1983), Pb selalu berasosiasi dengan unsur lain membentuk garam dan tidak terdapat secara murni. Pada limbah industri, Pb berasosiasi dengan Zn, Fe, Cd, dan Ag. Moore dan Ramamoorthy (1984) menambahkan bahwa Pb tidak berasosiasi dengan unsur dari golongan yang sama dan bila berikatan dengan ion nitrat dan asetat membentuk garam yang mudah larut air. Meskipun Pb lebih bersifat logam dibandingkan karbon dan silikon, tetapi cara pengendapannya pada tulang menyerupai karbon.
Menurut Darmono (1995), Hg, Cd, dan Pb banyak digunakan dalam proses produksi suatu industri karena mempunyai sifat yang baik untuk pencampuran dan mudah disediakan dalam berbagai bentuk. Untuk keperluan industri, Hg, Cd, dan Pb dapat digunakan dalam bentuk logam murni, bahan anorganik maupun bahan organik.
Goldwater dan Clarkson (1972, dalam Hutagalung, 1985) menyatakan bahwa Hg telah lama digunakan oleh manusia dalam hidupnya terutama dalam bentuk sinabar (HgS) pada industri sederhana pembuatan obat dan cat merah. Darmono (1995) menambahkan bahwa dalam perkembangannya, Hg banyak digunakan dalam pembuatan alat listrik terutama yang memproduksi lampu Hg, pembuatan baterai yang lebih awet dan tahan terhadap kelembaban. Disamping itu, Hg banyak digunakan pada industri klor alkali, industri berbagai jenis cat, keperluan kedokteran, dan keperluan perang.
Pada industri klor alkali, Hg digunakan dalam pembuatan gas klor (Cl2)
dan soda kaustik dengan proses elektrolisis dari garam NaCl untuk mengikat natrium dan membebaskan klor. Untuk keperluan kedokteran, Hg digunakan dalam bentuk kalomel (Hg2Cl2) sebagai obat pencahar dan dalam bentuk sublimat
(HgCl2) encer sebagai desinfektan. Untuk keperluan perang, Hg digunakan dalam
bentuk raksa fulminat sebagai bahan peledak (Hutagalung, 1985).
Moore dan Ramamoorthy (1984) menyatakan bahwa banyak industri di Amerika Serikat menggunakan Hg sebagai komponen utama produksi, antara lain industri farmasi, pestisida, cat, klor, soda kaustik, instrumen, saklar, pemancar, baterai, lampu, katalis, dan laboratorium. Penggunaan Hg untuk keperluan tersebut mencapai 2.051 ton pada tahun 1974 dan diproyeksikan mencapai 3.531 ton pada tahun 2005, sedangkan produksi Hg dunia mencapai 8.880 ton pada tahun 1974 dan 4,36 x 105 ton pada abad 21.
pembuatan PVC dan plastik yang tahan radiasi dan oksidasi. Disamping itu, Cd di alam selalu dalam bentuk campuran dengan Zn dan Pb, sehingga untuk fungsi pencampuran dengan kedua logam tersebut relatif mudah.
Lu (1995, dalam Hartanti, 1998) menyatakan bahwa Cd banyak digunakan dalam industri keramik, penyepuhan listrik, dan pembuatan alpaka. Untuk industri keramik, Cd sangat disukai karena tahan panas. Sifat ini juga sangat cocok untuk pembuatan enamel dan plastik yang awet.
Moore dan Ramamoorthy (1984) menyatakan bahwa Pb termasuk logam tertua yang dikenal oleh manusia dan telah digunakan sejak abad pertengahan dalam pembuatan pipa, patri, cat, amunisi, dan keperluan bahan bangunan. Dibandingkan dengan Hg dan Cd, Pb lebih banyak digunakan. Darmono (1995) menambahkan, pipa yang ba nyak dibuat dari Pb adalah pipa aliran bahan, pipa air, dan pipa yang melapisi kabel dengan maksud menambah ketahanan terhadap karat. Untuk keperluan ini, Pb yang digunakan bersifat murni. Pada industri cat, Pb digunakan sebagai bahan pewarna. Dalam bentuk campuran, Pb banyak digunakan dalam pembuatan elektroda (93 % Pb) dari baterai kendaraan. Dalam bentuk PbO2, Pb sangat baik untuk merangsang arus listrik. Campuran Pb juga
digunakan dalam pembuatan bahan bakar (dalam bentuk Pb tetraetil), industri percetakan (tinta), dan pembuatan solder. Solder mengandung 50 – 95 % Pb.
Soepardi (1983) menyatakan bahwa Pb dari industri baterai, cat, zat pewarna, lampu, dan bahan bakar minyak berasosiasi dengan Zn, Fe, Cd, dan Ag di lingkungan. Terlepas dari hal ini dan bahayanya, Pb tetap digunakan karena beberapa kelebihannya terutama tahan terhadap karat, titik lebur yang rendah, dan bisa digunakan dalam bentuk campuran maupun murni. Moore dan Ramamoorthy (1984) menyatakan bahwa produksi Pb terus meningkat karena penggunaannya yang juga meningkat. Produksi sebanyak 9,6 x 106 ton pada periode 1900-1909 meningkat menjadi 34 x 106 ton pada periode 1970-1979. Di Amerika Serikat, penggunaan Pb sebanyak 993,4 ton pada tahun 1960 meningkat menjadi 1.239,6 ton pada tahun 1970.
Turekian (1971, dalam Bryan, 1976) menyatakan bahwa logam berat di perairan dapat berasal dari hasil aktivitas manusia di daratan atau dalam bentuk partikel dan debu di atmosfer. Logam berat hasil aktivitas manusia di daratan, dapat berupa limbah perkotaan, pertambangan, pertanian, dan perindustrian (PPLH, 1997). Limbah industri merupakan sumber pencemaran logam berat yang paling banyak di perairan dan diakumulasi biota air terutama golongan ikan.
Bryan (1976) menyatakan bahwa logam berat yang mencemari perairan mengalami perpindahan minimal melalui tiga proses yaitu pengendapan, absorpsi, dan adsorpsi oleh ikan, kerang, dan tumbuhan air. Jika konsentrasi logam berat lebih tinggi daripada daya larut minimal komponen yang terbentuk dari logam dan anion, maka akan terjadi endapan. Sutamihardja et al. (1982) dan PPLH (1997) menambahkan bahwa pencemaran perairan oleh logam berat didukung oleh sifat logam berat, yaitu : (a) sulit didegrada si, sehingga keberadaannya di perairan sulit dihilangkan; (b) dapat terakumulasi di dalam tubuh ikan, kerang, krustasea, dan tumbuhan air serta berbahaya bagi organisme yang mengkonsumsinya; dan (c) mudah terakumulasi di dalam sedimen, sehingga konsentrasinya selalu lebih tinggi daripada di dalam air.
Vernberg dan Vernberg (1974) menyatakan bahwa logam berat di perairan berada dalam bentuk terlarut dan tidak larut. Logam berat yang terlarut berupa ion logam atau kompleks dengan senyawa organik maupun anorganik. Logam berat yang tidak larut berupa partikel koloid dan senyawa logam terabsorpsi pada padatan tersuspensi. Ion logam di dalam air dapat berubah menjadi kompleks atau senyawa koordinasi bila bergabung dengan anion atau senyawa netral. Ligan (anion atau senyawa netral) merupakan gugus fungsi organik yang dapat memberikan elektron yang dibutuhkan untuk berikatan dengan ion logam. Senyawa netral yang paling umum adalah karbohidrat. Lindquist et al. (1984,
dalam Sunoko et al., 1994) menambahkan bahwa anion yang banyak berikatan dengan logam berat di dalam air adalah karbonat, hidroksil, dan klorida.
kerusakan ekosistem atau kehancuran biota air oleh logam berat tidak sama tergantung jenis logam berat, tetapi kehancuran salah satunya menyebabkan terputusnya mata rantai makanan dan kehidupan.
Diantara logam berat yang masuk ke perairan, Hg, Cd, dan Pb sangat berbahaya karena dapat mengganggu fungsi normal enzim atau struktur selular ikan dan biota air lainnya. Hal ini karena ketiga logam berat tersebut mempunyai afinitas yang besar terhadap sulfihidril (-SH) yang merupakan gugus fungsi pada asam amino organisme hidup yang dapat mengikat logam berat (Boline, 1981).
2.4. Penyebaran Logam Berat pada Air Tanah
Leeper (1978) menyatakan bahwa semakin bertambahnya waktu, maka logam berat di dalam air atau larutan tanah semakin bertambah. Daerah yang mempunyai air tanah dangkal dan tidak memiliki lapisan kedap air akan mudah tercemar logam berat. Sifat dari tanah dan jarak perairan dengan air tanah menentukan tingkat pencemaran logam berat dari perairan. Interaksi logam berat dengan air tanah dalam waktu yang lama memberi kemungkinan : (a) terjadinya timbunan tanah logam permanen atau temporer dalam bentuk tidak larut; (b) terbentuknya gas dari logam; (c) logam tetap ada di dalam air tanah dan jika keluar melalui drainase; dan (d) diserap oleh tanaman yang ada pada tanah dan tertimbun di dalam tanaman.
2.5. Penyerapan Logam Berat oleh Tanaman
Soemand (1980) dan Darmono (1995) menyatakan bahwa kadar logam berat di dalam air irigasi sangat mempengaruhi kadar logam berat tanaman yang di atasnya. Bila logam berat di dalam air irigasi meningkat, maka logam berat pada jaringan tanaman akan bertambah. Hal ini karena tanaman semakin mudah dan berpeluang untuk menyerap logam berat. Namun demikian, adanya interaksi di antara logam berat sendiri dapat menjadi penghambat penyerapan logam berat oleh tanaman.
Menurut Chaney (1980), penyerapan logam berat oleh tanaman sangat dipengaruhi oleh proses di dalam media tanam dan di dalam tanaman. Logam berat dapat berada dalam bentuk tidak larut atau terikat kuat di dalam air irigasi, sehingga penyerapannya oleh tanaman sangat kecil. Sommers (1980) dan Saeni (1989) menyatakan setiap jenis tanaman berbeda kemampuannya untuk menyerap nutrien (termasuk logam berat) dan menyebarkannya ke seluruh bagian tanaman (akar, umbi, batang, daun, buah, atau biji). Kemampuan ini dipengaruhi oleh kondisi jenis tanaman, kultivar, dan usia panen tanaman. Jenis sayur-sayuran seperti selada dan bayam menyerap Cd lebih tinggi daripada tanaman kedelai, jagung, dan gandum. Darmono (1995) menyatakan bahwa fase pertumbuhan dan sistem akar tanaman berpengaruh terhadap penyerapan logam berat. Penyerapan dan toksisitas didukung oleh status nutrisi, umur, dan ada tidaknya infeksi
Mycorriza pada tanaman.
Leeper (1978) menyatakan bahwa penyerapan logam berat oleh tanaman juga dipengaruhi oleh jenis logam berat yang ada di dalam air irigasi. Respon tanaman terhadap peningkatan kadar Zn dan Ni dalam larutan media tanam adalah linier, sedangkan untuk Cu dan Pb cenderung memperlihatkan respon yang nonlinier.
terjadi bila kadar logam berat berlebih pada media tanam tersebut. Darmono (1995) menambahkan bahwa kadar logam berat berlebih menyebabkan kerusakan pada lingkungan alami termasuk tanaman. Tanaman memerlukan mineral atau logam sebagai unsur nutrisi dalam jumlah yang sedikit.
Penyerapan logam berat akan sampai ke puncak tanaman bila cukup di dalam air irigasi dan sebelumnya sudah ada di akar. Akar tanaman akan lebih mudah menyerap logam berat dalam bentuk ion bebas daripada dalam bentuk terikat dengan asam kompleks dan garam kompleks yang melarut atau tersuspensi dalam air irigasi. Pada tanah asam, Pb dan Cu berada dalam bentuk asam kompleks, sedangkan Cd dan Zn berada dalam bentuk kation bebas. Serapan Pb akan meningkat bila kapasitas pertukaran kation, kadar bahan organik, kadar P rendah, dan media perakaran luas. Di samping dari media tanam, Pb juga dapat tersedia bagi tanaman melalui udara. Fungsi Pb dari udara lebih bersifat menutupi pori-pori daun daripada membuka stomata daun (Lepp, 1981 dan Darmono, 1995).
2.6. Residu, Toksisitas, dan Baku Mutu Logam Berat
2.6.1. Residu dan Toksisitas Merkuri (Hg)
Moore dan Ramamoorthy (1984) menyatakan bahwa residu Hg pada air tawar yang alami sekitar 0,00002 – 0,0001 ppm dan pada air laut sekitar 0,00001 – 0,00003 ppm. Sedimen yang belum tercemar mengandung Hg maksima l 1,0 ppm. Menurut Darmono (1995), rata-rata residu Hg pada air tawar yang alami adalah 0,0001 ppm dan pada air laut yang alami adalah 0,00015 ppm. Hasil penelitian Supriyanto dan Lubis (1988) pada air minum di Jakarta memperlihatkan bahwa kadar Hg telah melebihi ambang batas rekomendasi Departemen Kesehatan yaitu 0,002 ppm, sehingga perlu dilakukan penanganan yang serius.
Ramamoorthy (1984) menambahkan bahwa residu Hg dalam limbah industri berbeda -beda, tetapi tetap tinggi untuk setiap industri, yaitu : (a) industri kertas mencapai 2 - 3,4 ppm; (b) industri peleburan mencapai 2 – 4 ppm; (c) industri pupuk mencapai 2,6 – 4 ppm; (d) industri campuran mencapai 5.440 ppm; dan (e) industri klor alkali mencapai 80 – 2.000 ppm. Residu yang tinggi ini sangat berbahaya bila berinteraksi dengan tubuh manusia atau organisme perairan.
Menurut Mason (1991) dan Palar (1994), apabila Hg masuk ke dalam tubuh organisme dalam jumlah yang berlebih, maka dapat mengganggu fungsi fisiologik tubuh. Di lingkungan perairan, Hg organik diubah oleh organisme menjadi metil merkuri yang toksisitasnya lebih tinggi dan lebih mudah diserap oleh jaringan tubuh. Metil merkuri yang diserap oleh usus dapat disimpan lebih dari 99 % pada jaringan.
Dalam bentuk organik, Hg lebih toksik daripada dalam bentuk anorganik. Pada ikan misalnya, fenil merkuri asetat mempunyai sifat toksisitas 7 kali lebih tinggi dibandingkan dengan HgCl2 (Moore dan Ramamoorthy, 1984). Menurut
Darmono (1995), bentuk organik yang paling toksik dari Hg adalah alkil merkuri (metil merkuri dan etil merkuri). Dalam beberapa hari, kedua bentuk merkuri ini dapat menyebabkan gangguan syaraf yaitu ataksia, kelemahan, hiper estese (peka), konvulsi, kebutaan, koma, dan kematian. Gangguan tersebut terjadi setelah ada distribusi dari sel darah merah yang sebelumnya diserap secara sempurna oleh usus dari makanan. Bentuk anorganik dari Hg yang bersifat toksik sangat sedikit dan didistribusikan ke otak. Gejala yang paling menonjol dari bentuk anorganik ini adalah rasa sakit pada saluran pencernaan dan ginjal.
2.6.2. Residu dan Toksisitas Kadmium (Cd)
Menurut Peterson dan Alloway (1979), residu Cd pada tanah yang alami adalah 0,00006 ppm dengan kisaran tidak tercemar antara 0,00005 – 0,00007 ppm. Darmono (1995) menyatakan bahwa rata-rata residu Cd pada air tawar yang alami adalah 0,0003 ppm dan pada air laut yang alami adalah 0,00011 ppm.
Pacyna (1983) meneliti residu Cd dari limbah industri di Eropa pada tahun 1979 yang memperlihatkan : (a) aktivitas industri besi, baja, dan logam campuran mencapai 60 ton per tahun; (b) pembakaran sampah atau limbah mencapai 85 ton per tahun; (c) industri semen mencapai 15 ton per tahun; dan (d) penggunaan logam dalam produksi mencapai 20 ton per tahun.
Darmono (1995) menyatakan bahwa Cd yang masuk ke dalam tubuh dapat menyebabkan toksisitas kronis terutama pada ginjal. Dalam jangka waktu yang lama, Cd juga bersifat toksik terhadap paru-paru, tulang, dan hati. Diet dengan protein, Ca, atau Fe yang rendah meningkatkan penyerapan Cd, sehingga daya toksisitasnya meningkat. Dinding usus menyerap Cd dan didistribusikan melalui darah ke dalam jaringan tubuh terutama ginjal dan hati. Ginjal dan hati dapat menyimpan sekitar 50 % dari Cd yang diserap.
Pada organisme perairan seperti ikan, Cd terakumulasi dalam isi perut, insang, tulang, dan daging. Hasil penelitian Suwirma et al. (1980) menunjukkan bahwa akumulasi Cd pada organ-organ tersebut untuk ikan kembung tidak jauh berbeda kecuali pada daging akumulasinya lebih rendah. Pada ikan mujair terjadi perbedaan akumulasi untuk semua organ, yaitu isi perut > insang > tulang > daging. Akumulasi pada daging ikan mujair rendah diduga karena distribusi Cd lebih sulit dibandingkan pada ketiga organ lainnya.
Organisme yang sedang tumbuh (janin, telur, dan benih) sangat peka terhadap toksisitas Cd. Bagi organisme ini, Cd bersifat teratogenik (dapat menyebabkan cacat fisik), misalnya pada janin (manusia) dapat menyebabkan kelainan pada rahang, kaki, dan rusuk. Bila Cd menyerang pada usia dewasa, gejalanya akan terlihat pada usia 50 tahun dengan akumulasi kritis 0,2 ppm pada saat terjadi kegagalan ginjal (Darmono, 1995).
sifat kimia Cd. Disamping itu, ginjal berperan penting dalam penyaringan cairan tubuh, sehingga memberi peluang terjadinya pengendapan padatan termasuk Cd. Menurut Boudou et al. (1983), ruang akumulasi yang luas, tingkat sirkulasi yang tinggi, dan sifat kimia logam toksik yang adaptif dapat meningkatkan akumulasi logam tersebut.
2.6.3. Residu dan Toksisitas Timbal (Pb)
Residu Pb pada air tawar yang alami biasanya maksimal 0,003 ppm dan residu pada perairan yang menerima buangan limbah cair pertambangan sekitar 0,5 ppm (Imhoff dan Koppe, 1980; Pande dan Das, 1980). Untuk tanah yang belum tercemar, residu Pb mencapai 2 - 50 ppm. Sedimen yang dekat dengan aliran limbah perkotaa n dan industri umumnya mempunyai residu Pb maksimal 500 ppm (Moore dan Ramamoorthy, 1984). Darmono (1995) menambahkan bahwa residu Pb pada air tawar yang alami adalah 0,0003 ppm dan pada air laut yang alami adalah 0,00003 ppm.
Pacyna (1983) menjelaskan tentang residu Pb pada limbah industri di Eropa pada tahun 1979 dan hasilnya memperlihatkan residu Pb paling tinggi dibandingkan residu Hg, Cd, dan As. Residu Pb pada limbah industri besi, baja, dan logam campuran mencapai 14.660 ton per tahun, bekas pembakaran sampah mencapai 800 ton per tahun, industri semen mencapai 750 ton per tahun, dan penggunaan logam dalam produksi mencapai 2.000 ton per tahun.
Menurut Darmono (1995), Pb yang masuk ke dalam tubuh dapat menyebabkan toksisitas pada sel darah merah, jaringan lunak (ginjal, hati), tulang, dan jaringan keras (gigi dan tulang rawan). Diantara jaringan tubuh ini, tulang dan jaringan keras dapat menyimpan 90 – 95 % dari total Pb yang disimpan tubuh. Jaringan tubuh tersebut menyerap Pb dari saluran pencernaan dengan bantuan aliran darah. Penyerapan Pb dipengaruhi oleh kompetisi dan interaksi dengan logam lain. Bila Ca dan Zn kekurangan dalam tubuh, atau makanan tidak ada yang masuk karena puasa, maka penyerapan Pb lebih mudah.
selama 96 jam untuk Pb berkisar 0,5 – 10 ppm. Jika ikan Salmo gairdnerii
tercemar limbah Pb dengan konsentrasi sedikit lebih tinggi yaitu 13 ppm, maka dapat terjadi penurunan volume sel darah merah termasuk kadar besi yang dikandungnya dan berakhir dengan kematian (Hodson et al., 1978).
Pada masa pertumbuhan, organisme relatif peka terhadap Pb. Anak-anak terutama yang berumur 3 bulan sampai 8 tahun menyerap Pb lebih banyak daripada orang dewasa dan mencapai 50 %. Anak-anak yang menderita toksisitas Pb cenderung mengalami gangguan neurologi seperti bodoh, kesulitan berpikir, gangguan tingkah laku bahkan kerusakan otak permanen (Byers dan Lord, 1953). Untuk organisme perairan, Darmono (1995) menyatakan bahwa fase telur, larva, dan pos larva dari ikan, kerang, dan udang sangat peka terhadap logam berat termasuk Pb. Hasil penelitian menunjukkan bahwa telur ikan salmon, larva oister Crassostrea gigas, kepiting, dan udang sangat peka terhadap Pb.
2.6.4. Baku Mutu Logam Berat untuk Pemanfaatan Sumberdaya Air
untuk air pembibitan ikan menurut DITJEN Budidaya DKP RI (2003); (h) Baku mutu logam berat untuk air pertanian dengan tanah tekstur halus menurut Shainberg dan Oster (1978); (i) Baku mutu logam berat yang dapat diurai tanah menur ut Peterson dan Alloway (1979) dan Koppe (1980); dan (j) Baku mutu lingkungan untuk kehidupan biota air, ekosistem, dan penguraian hara dari berbagai sumber.
2.7. Manfaat Ekonomi dan Sifat Sumberdaya Air
Menurut Sanim (1995), secara umum sumberdaya air memberi tiga manfaat ekonomi bagi kehidupan, yaitu : (1) menyediakan bahan baku bagi kegiatan produksi barang-barang yang dapat dipasarkan, seperti ikan, kerang, dan air tanah untuk kebutuhan pemukiman, industri, sumber tenaga penggerak listrik dan kincir air; (b) lingkungan alam (natural environment) yang dapat melindungi kekayaan pribadi (private property), misalnya perairan yang luas dan aliran yang cepat dapat mencegah banjir, pepohonan dan karang sepanjang aliran dapat mencegah lahan dan bangunan dari erosi; dan (c) mempunyai dampak personil secara langsung dalam penggunaannya. Kesempatan rekreasi di luar rumah (outdoor recreations), jalan-jalan melihat pemandangan perairan merupakan dampak yang ditemukan tidak melalui mekanisme pasar, tetapi melalui interaksi dengan lingkungan.
Untuk menjaga pemanfaatan sumberdaya air, maka berbagai kebijakan pembangunan termasuk yang berpengaruh terhadap alokasi sumberdaya air harus mempertimbangkan sifat dan kondisi sumberdaya tersebut. Ada empat sifat khas yang meleka t pada sumberdaya air yang perlu diperhatikan, yaitu : (a) sifat keterkaitan (interdependency), (b) sifat tidak terpisahkan (indivisibility), (c) sifat keterpulihkan (renewability), dan (d) sifat dampak eksternal (externality) (Sanim dan Nuryantono, 1995).
menetapkan secara tepat batas analisis bagi yang menyangkut batas administrasi kewenangan (the boundary of jurisdiction) dan terlebih batas fisik dari sumberdaya air.
Sifat terpulihkan mengharuskan prinsip penilaian ekonomi mengkaji ekosistem yang bersifat antar generasi baik dari segi manfaat yang diperoleh maupun biaya yang ditanggung. Oleh karena waktu merupakan komponen yang krusial dalam penilaian, maka sumberdaya dibagi dua tipe yaitu sumberdaya terpulihkan (renewable) dan sumberdaya tak terpulihkan (nonrenewable). Sumberdaya terpulihkan hanya berbeda pada waktu yang diperlukan untuk diproduksi (rotation period).
Sifat dampak eksternal mengharuskan penilaian ekonomi sumberdaya mencakup semua kegiatan yang berpengaruh keluar batas wewenang satuan pengambilan keputusan. Dampak eksternalitas ini dapat digolongkan atas dampak negatif dan dampak positif.
2.8. Penilaian Ekonomi Sumberdaya Alam
Nilai ekonomi (economic value) merupakan komponen penting dalam pengelolaan sumberdaya alam yang mengikuti perdebatan analisis ekonomi dan lingkungan (economic-cum-environmental, ECE) dengan memperhatikan dimensi-dimensi ekonomi dan ekologi secara integratif (ADB, 1994). Nilai ekonomi terdapat pada suatu tujuan perubahan tertentu, tetapi secara kompleks nilai-nilai tersebut menyatakan pilihan-pilihan yang berkaitan dengan lingkungan (Pearce dan Moran, 1994). Penyebaran logam berat pada sumberdaya air dapat mempengaruhi pilihan dan penilaian secara ekonomi.
1. Banyaknya tujuan atau perkiraan yang ingin diukur. Jika yang dilakukan mempunyai tujuan ganda, maka sebaiknya menggunakan besaran-besaran dampak yang disarankan.
2. Konsep dan aspek yang ingin dinilai. Teknik penilaian ekonomi sumberdaya alam yang berbeda satu sama lain bersifat saling melengkapi dan bukan berkompetisi, karena teknik-teknik tersebut mengukur aspek yang berbeda. 3. Kebutuhan dan kepentingan pemakai hasil penilaian. Pemakai hasil penilaian
memiliki preferensi tersendiri terhadap suatu teknik penilaian ekonomi tergantung biaya, waktu, dan tujuan.
4. Kepentingan masyarakat luas. Preferensi masyarakat luas terhadap sumberdaya alam harus dapat ditangkap maksimal dan setepat mungkin. Untuk itu perlu ditempuh jejak pendapat yang intensif dan memadai.
5. Perbandingan atau bobot antara biaya dengan nilai ekonomi dari penggunaan hasil penilaian. Perlu dipikirkan apakah keuntungan penggunaan hasil penilaian sebanding dengan biaya yang akan dikeluarkan.
Dalam kaitan dengan sumberdaya air, penilaian ekonomi perlu dilakukan karena :
1. Penilaian mengingatkan bahwa layanan sumberdaya air tidak gratis, tetapi mempunyai harga yang sering sekali tidak ditangkap oleh mekanisme pasar. 2. Penilaian memberikan isyarat bahwa sumberdaya air bersifat langka.
3. Penilaian menerjemahkan bahwa dampak pemanfaatan sumberdaya air untuk usaha pertanian, air bersih, air minum, dan lainnya menjadi nilai yang bisa dibandingkan dengan analisis biaya manfaat finansial dan ekonomi.
4. Penilaian memberikan masukan dalam pengambilan keputusan yang lebih adil karena metode ini mampu menghindari pertimbangan yang bersifat kualitatif dan tidak obyektif.
5. Penilaian mampu memberikan indikasi kerja ekonomi.
6. Penilaian memberikan arahan untuk kebijakan publik seperti pajak, subsidi, biaya konservasi, biaya pemulihan, biaya ganti rugi, dan pencegahan
Menurut Hufschmidt et al. (1983), pendekatan yang dapat digunakan dalam penilaian ekonomi suatu sumberdaya alam dibagi ke dalam dua kelompok besar, yaitu pendekatan orientasi pasar dan pendekatan orientasi survai (penilaian hipotesis). Kedua pendekatan ini dapat digunakan secara terpisah maupun secara bersamaan pada lingkup penilaian yang kompleks.
2.9.1. Pendekatan Orientasi Pasar
Pendekatan orientasi pasar mempunyai tiga bentuk penilaian, yaitu : (a) penilaia n ekonomi menggunakan harga pasar aktual atau barang jasa (actual market based method), (b) penilaian biaya menggunakan harga pasar aktual terhadap input, dan (c) penilaian keuntungan menggunakan pasar pengganti (surrogate market-based method). Penilaian ekonomi menggunakan harga pasar aktual mencakup perubahan nilai produksi (change in productivity), dan metode kehilangan ( loss of earning method).
Penilaia
