Shintya Budi Wibowo N
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Dengan ini saya menyatakan bahwa proposal penelitian yang berjudul Dampak Kualitas Perairan Hubungannya terhadap Risiko Kesehatan di Perairan Donan, Cilacap-Jawa Tengah adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir teks proposal penelitian ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2013
Shintya Budi Wibowo N
P052110231
terhadap Risiko Kesehatan di Perairan Donan, Cilacap-Jawa Tengah. Dibimbing oleh ETTY RIANI dan BUDI KURNIAWAN.
Limbah industri akan menurunkan kualitas perairan dimana industri memanfaatkan sungai sebagai tempat pembuangan limbah dan dialirkan ke perairan laut. Limbah di perairan yang berasal dari alam maupun dari kegiatan antropogenik sekitar Perairan Donan memicu adanya pencemaran. Industri besar penghasil limbah yang terdapat di Perairan Donan adalah industri migas, unit pengantongan pupuk, pabrik pengolahan semen, bengkel perkapalan, pabrik minyak kelapa, industri gula rafinasi. Limbah yang dihasilkan dari kegiatan tersebut dialirkan ke sungai sebelum mengalir ke laut yang berupa limbah padat, limbah cair, maupun gas. Hal ini menimbulkan dugaan kuat bahwa Perairan Donan telah tercemar.
Tujuan dari penelitian ini adalah (1) Mengetahui kualitas perairan dan konsentrasi logam berat Pb dan Cd pada air, sedimen dan P. erosa di Perairan Donan (2) Mengetahui status pencemaran, beban pencemaran, dan kapasitas asimilasi Perairan Donan, (3) Melakukan analisis risiko dampak pencemaran logam Pb dan Cd terhadap kesehatan dan manajemen risiko pengendalian pencemaran Perairan Donan.
Penelitian dilaksanakan secara survey lapangan, pemeriksaan contoh secara langsung dilapangan dan laboratorium, dan wawancara terhadap pihak yang terkait dengan Perairan Donan. Pengamatan dilakukan di enam stasiun sebelum kegiatan industri sampai muara menuju kawasan Segara Anakan. Penelitian dilakukan secara eksitu dan insitu dengan membandingkan dengan baku mutu berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001. Besarnya beban pencemar, indeks pencemar, risiko kesehatan dilakukan dengan menggunakan suatu formula/pendekatan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kualitas Perairan Donan berdasarkan indeks pencemaran menunjukkan tercemar sedang pada stasiun 2,4,6 dan tercemar ringan pada stasiun 1,3,5. Parameter yang diujikan rata-rata telah melampaui baku mutu yang ditetapkan berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 pada mutu perairan kelas II. Beban pencemaran dihitung berdasarkan parameter TSS, BOD, COD, Pb, dan Cd baik pada kondisi pasang maupun surut rata-rata tinggi per harinya nilai beban pencemar tertinggi COD 225 ton/hari dan TSS sebesar 92 ton/hari, dan beban pencemar yang masuk ke perairan melampaui kapasitas asimilasinya. Logam Pb dan Cd pada air, sedimen dan kerang nilai asupan (intake) yang terdapat di perairan memiliki tingkat risiko >1 artinya sangat berisiko terhadap kesehatan. Agar tingkat risiko pada air, sedimen maupun kerang menjadi rendah maka perlu mengurangi waktu kontaknya yakni memperkecil waktu pajanan harian maupun tahunan.
Donan River, Cilacap-Central Java. Supervised by ETTY RIANI and BUDI KURNIAWAN.
Industrial waste waters will reduce the quality of water since some industry use the river as a waste disposal site and transport the waste into sea waters. Donan estuary has evolved into a new growth center because this area has been used as an industrial hub, the port area, transport and fisheries. Waste waters from natural or anthropogenic activities around Donan river is suggested as the pollution trigger. Large industrial waste producers located in the Donan waters are the oil and gas industry, fertilizer bagging unit, cement mills, workshops shipping, oil mills, industrial refined sugar. Waste generated from these activities has been discharged into the river before transporting into the sea in the form of solid waste, wastewater, and gas. This raises a strong presumption that Donan has been polluted.
The purpose of this study are (1) Determine the water quality and heavy metal concentrations of Pb and Cd in water, sediment and P. Erosa in Donan waters (2) Know the status of pollution, pollution load, and the assimilation capacity of Donan waters, (3) Perform a risk analysis of the effects of Pb and Cd pollution on health and risk management of Donan waters pollution control. Research is done by field surveys, direct examination of samples in the field and laboratory, and interviews with parties related to the Donan waters. Observations were made at six stations before industrial activity which head to the estuary area of Segara Anakan. Research was conducted eksitu and insitu by comparing the quality standard based on Government Regulation No. 82 of 2001. The amount of pollutant loads, pollutant index, health risks were determined using the established approaches.
The result indicates that the quality of Donan river based on pollution index method medium polluted on station 2,4,6 and mild polluted at the station 1,3,5. The average of tested parameters exceeded the quality standards stipulated by Government Regulation No. 82 of 2001 on water quality class II. Pollution load is calculated based on the parameters of TSS, BOD, COD, Pb, and Cd both in the high tide and low tide conditions, the average COD value of the highest pollutant load per day is 225 tons/day and TSS is 92 tons / day.the pollutant load which entering into the Donan river exceeded its assimilation capacity for the tested parameter. Pb and Cd in the contained intake in water, sediment and selfish in study area were in the level of risk > 1 that means very high risk for human health. It is shown that the level of risk in water, sediment, and selfish is great therefore it is needed to reduce the contact time by reducing the daily or annual exposure time.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penulisan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB.
CILACAP- JAWA TENGAH
SHINTYA BUDI WIBOWO N
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Nama : Shintya Budi Wibowo N NIM : P052110231
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Dr Ir Etty Riani, MS Dr Ir Budi Kurniawan, MEng
Ketua Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana Pengelolaan Sumber Daya
Alam dan Lingkungan
Prof. Dr Ir Cecep Kusmana, MS Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak Oktober 2012 sampai Maret 2013 ini adalah pencemaran air, dengan judul Dampak Kualitas Perairan Hubungannya terhadap Risiko Kesehatan di Perairan Donan, Cilacap-Jawa Tengah.
Terima kasih penulis ucapkan kepada ibu Dr Ir Etty Riani, MS dan bapak Dr Ir Budi Kurniawan, MEng selaku komisi pembimbing yang telah memberikan masukan dan saran demi sempurnanya penelitian ini. Terima kasih saya ucapkan kepada bapak Dr Ir Syaiful Anwar, Msc selaku dosen penguji pada saat siding tesis, ibu Dr Ir Sri Mulatsih selaku moderator pada saat sidang tesis yang telah memberi banyak masukan untuk penelitian ini. Prof. Dr Ir Cecep Kusmana, MS selaku Ketua Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, dosen-dosen lain yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu terimakasih atas saran, ilmu yang diberikan atas sempurnanya penelitian ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada pihak-pihak terkait, instansi Badan Lingkungan Hidup Kabupaten Cilacap, Dinas Kelautan, Perikanan dan pengelola Sumberdaya Kawasan Segara Anakan Cilacap, Bappeda Kabupaten Cilacap, Dinas Kesehatan Daerah Cilacap, serta masyarakat Donan yang telah membantu jalannya penelitian serta proses pengumpulan data. Terimaksih penulis ucapkan kepada sekretatriat PSL yang banyak membantu selama proses perkuliahan sampai selesainya penelitian dalam hal administrasi, semua teman-teman PSL 2011 atas saran, masukan, support mba Yoscarini, mba Laila, mas Budi, mas Hari, mas Bangkit, Dyah, Sita, Anggi, mba Disti, mba Ela, mba Mira, semuanya yang penulis tidak bisa sebutkan satu persatu. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada yang terkasih bapak, ibu, adikku tercinta Dewi Ayu Kusuma, mas Rizal Wiedha, seluruh keluarga besar, sahabat-sahabatku tercinta yang tidak bisa disebutkan satu persatu, atas doa, kasih sayang dan dukungan yang luar biasa demi selesainya penelitian ini.
Besar harapan penulis adalah semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
1 PENDAHULUAN Latar Belakang 1
Kerangka Pemikiran 3
Perumusan Masalah 4
Tujuan Penelitian 5
Hipotesis 5
Manfaat Penelitian 5
2 TINJAUAN PUSTAKA Perairan Sungai 6
Pencemaran 6
Limbah Pencemaran Perairan 9
Logam Berat 11
Kualitas Perairan 19
Penilaian Status Pencemaran 23
Beban Pencemaran dan Kapasitas Asimilasi 23
Dampak Pencemaran Perairan terhadap Ekosistem dan Kesehatan 25
Analisis Risiko 26
3 METODE PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian 33
Sumber Data 33
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Sumber dan Jenis Pencemar Perairan Donan 41
Parameter Kualitas Perairan Donan 41
Konsentrasi Logam dalam Sedimen 50
Kandungan Logam Berat pada Polymesoda Erosa 52
Beban Pencemaran Perairan Donan 54
Tingkat Pencemaran Perairan Donan 58
Dampak Pencemaran terhadap Kesehatan 59
Manajemen Risiko 64
5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 66
Saran 66
DAFTAR PUSTAKA 67
LAMPIRAN 73
DAFTAR GAMBAR
1.1 Bagan alir kerangka penelitian 42.1 Tahapan dalam analisis risiko kesehatan 28
3.1 Peta lokasi pengambilan sampel 34
3.2 Perhitungan indeks suatu peruntukan 36
3.3 Hubungan antara beban pencemaran dan konsentrasi pencemaran 37
4.1 Suhu Perairan Donan kondisi pasang dan surut 43
4.2 Nilai kekeruhan Perairan Donan 43
4.6 Nilai BOD Perairan Donan 47
4.7 Nilai COD Perairan Donan 48
4.8 Konsentrasi Pb Perairan Donan 49
4.9 Konsentrasi Cd Perairan Donan 50
4.10 Konsentrasi Pb pada sedimen 52
4.11 Konsentrasi Cd pada sedimen 52
4.12 Konsentrasi Pb pada P. erosa 53
4.13 Konsentrasi Cd pada P. erosa 54
4.14 Kapasitas asimilasi berdasarkan parameter TSS 56
4.15 Kapasitas asimilasi berdasarkan parameter BOD 56
4.16 Kapasitas asimilasi berdasarkan parameter COD 57
4.17 Kapasitas asimilasi berdasarkan parameter Pb 57
4.18 Kapasitas asimilasi berdasarkan parameter Cd 58
4.19 Tingkat pendidikan Masyarakat Donan 6
DAFTAR TABEL
2.1 Karakteristik limbah minyak bumi 132.2 Logam berat P.erosa Perairan Donan penelitian sebelumnya 14
2.3 Kandungan logam berat, fraksi sedimen di Peraian Donan 14
2.4 Nama dan ukuran partikel sedimen menurut skala Worth 16
2.5 Kriteria pH pada perairan 20
2.6 Mekanisme transfer dan transformasi senyawa kimia 30
2.7 Dosis-respon kuantitatif non-karsinogen beberapa zat toksik 32
4.1 Parameter beban pencemaran Perairan Donan 54
4.2 Indeks pencemaran Perairan Donan 59
4.3 Tingkat risiko masing-masing asupan 61
4.4 Jumlah paparan harian rata-rata setiap asupan 62
4.5 Asupan, ECR, batas aman konsumsi kerang 63
4.6 Penyakit yang sering diderita masyarakat Donan 63
DAFTAR LAMPIRAN 1. Hasil pengukuran air, sedimen, kerang di Perairan Donan 73
2. Nilai asupan (I) pada air dan sedimen 74
3. Asupan untuk nilai kerang P.erosa 79
4. Stasiun sampel air dan kerang lokasi di lokasi penelitian 80
1. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pesatnya perkembangan teknologi mengakibatkan semakin meningkatnya kegiatan industri di Indonesia. Perkembangan teknologi berdampak adanya bermacam-macam pabrik (pengembangan bidang perindustrian) yang mana semua itu bertujuan untuk memberikan kemudahan-kemudahan bagi manusia. Pada tahap-tahap awal, munculnya industri tersebut telah memberikan kemudahan bagi manusia melalui produksinya, akan tetapi selang waktu yang cukup panjang hasil sampingan dari industri tersebut mulai menimbulkan keresahan. Perkembangan teknologi telah menimbulkan bermacam kerusakan pada lingkungan hidup (Palar 2008). Banyaknya industri yang dibangun, makin banyak limbah yang dihasilkan. Limbah industri akan menurunkan kualitas perairan dimana industri-industri memanfaatkan sungai sebagai tempat pembuangan limbah dan dialirkan ke perairan laut. Industri dalam perjalanannya akan menghasilkan limbah bahan organik maupun bahan anorganik sehingga dampak negatif akan dirasakan sebagai sumber bahan pencemar dalam perairan sungai dan perairan estuari. Estuari merupakan zona transisi antara daratan dan lautan, sehingga mempunyai nilai strategis untuk kepentingan ekonomi dan pertahanan. Estuari Donan yang terletak di Cilacap, Jawa Tengah telah berkembang menjadi pusat pertumbuhan baru dikarenakan sepanjang daerah ini telah digunakan sebagai pusat kegiatan industri, area pelabuhan, transportasi, perikanan dan lainnya (Sudaryanto 2001).
Limbah dapat menurunkan daya guna perairan dikarenakan penurunan kualitas perairan yang bersifat fisik, kimia, biologi. Pencemaran atau polusi adalah suatu kondisi yang telah berubah bentuk aslinya ke keadaan yang lebih buruk. Pergeseran tatanan lingkungan dari kondisi semula ke kondisi yang buruk dapat terjadi sebagai akibat masuknya bahan-bahan pencemar atau polutan. Suatu lingkungan hidup dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahan-perubahan dalam tatanan lingkungan tersebut, sehingga tidak sama lagi dengan bentuk aslinya. Terjadinya pencemaran disebabkan oleh adanya pemusatan penduduk, pariwisata dan industrialisasi di daerah pesisir. Pencemaran di perairan pada umumnya disebabkan oleh aktivitas daratan (land-based pollution) seperti penebangan hutan, buangan limbah industri, pertanian, domestik, serta reklamasi kawasan pesisir. Organisme bentos telah dipertimbangkan sebagai bioindikator yang baik untuk memonitor dampak pencemaran terhadap kualitas lingkungan, khususnya makrozoobentos karena secara taksonomi lebih mudah untuk diidentifikasi. Pengkajian struktur komunitas makrozoobentos sering digunakan untuk mengindikasi kestabilan lingkungan, hal ini disebabkan oleh karena sifatnya yang menetap, mempunyai masa hidup relatif lama, mampu beradaptasi pada berbagai tekanan lingkungan.
kimia dan fisikanya, maka tingkat atau daya racun logam berat terhadap hewan air dapat diurutkan dari tinggi kerendah sebagai berikut merkuri (Hg), kadmium (Cd), seng (Zn), timah hitam (Pb), krom (Cr), nikel (Ni), dan kobalt (Co). Logam berat mengendapkan senyawa fosfat biologis atau mengkatalisis penguraiannya. Logam berat di perairan akan membahayakan kehidupan organisme maupun efeknya secara tidak langsung terhadap kesehatan manusia. Sifat logam berat yang utama yaitu sulit didegradasi, sehingga mudah terakumulasi di lingkungan perairan dan keberadaannya secara alami sulit terurai, logam berat dapat terakumulasi dalam organisme termasuk bentos dan ikan. Logam berat mudah terakumulasi pada sedimen sehingga biasanya konsentrasi logam dalam sedimen lebih tinggi dari konsentrasi logam di kolom air (Anggoro dan Martina 2006).
Pada hewan dan manusia timbal (Pb) dapat masuk ke dalam tubuh melalui makanan dan minuman yang dikomsumsi serta melalui pernapasan dan penetrasi pada kulit. Keracunan timbal dapat menghambat aktifitas enzim yang terlibat dalam pembentukan hemoglobin, kurangnya nafsu makan, kejang, muntah, pusing-pusing, berubahnya susunan saraf, mengganggu sistem reproduksi, kelainan ginjal, dan kelainan jiwa (Iqbal dan Qodir 1990). Keracunan logam kadmium (Cd) dapat bersifat akut dan kronis. Efek keracunan yang dapat ditimbulkannya berupa penyakit paru-paru, hati, tekanan darah tinggi, gangguan pada sistem ginjal dan kelenjar pencernaan serta mengakibatkan kerapuhan pada tulang (Saeni 1989). Kandungan logam berat di Perairan Donan dapat menyebabkan kontaminasi pada sedimen dan organisme perairan. Oleh karena itu analisis proyeksi kesehatan akibat paparan logam berat penting dilakukan untuk mengetahui status kesehatan masyarakat dan manajemen risikonya (Suwari 2010).
Perairan yang tercemar logam dapat menimbulkan adanya risiko bagi kesehatan. Selain industri, masih banyak masyarakat yang tinggal di sekitar Perairan Donan dan memiliki kemungkinan besar untuk terkena efek kesehatan akibat penurunan kualitas perairan tersebut. Namun hingga saat ini belum ada penelitian yang melihat dampak kualitas perairan terhadap risiko kesehatan di Perairan Donan, sehingga diperlukan kajian mendalam yang dapat memperkirakan tingkat risiko kesehatan (risk quotient) akibat pencemaran Perairan Donan dan manajemen risiko pengendalian pencemaran Perairan Donan.
Kerangka Pemikiran
Perairan sungai merupakan indikator sehat tidaknya suatu DAS. Sungai digunakan untuk sarana transportasi, industri, pertanian, perikanan, dan sebagainya. Pemanfaatan sungai untuk industri disamping memberikan dampak positif juga mempunyai dampak negatif terhadap lingkungan, yaitu menghasilkan limbah dalam bentuk padat, cair, maupun gas yang dibuang ke lingkungan, akibatnya berpengaruh terhadap kualitas air sungai, baik fisik (sedimen), kimia (TSS, BOD, DO, dll), biologi (fitoplankton, makrozoobentos) dan logam berat yang membawa perubahan terhadap parameter kualitas air.
Gambar 1.1 Bagan alir kerangka penelitian
Perumusan Masalah
Limbah industri berpotensi mencemari udara dan air sekitarnya sehingga sering menimbulkan permasalahan bagi masyarakat. Industri yang mempunyai manajemen kurang baik dalam pengelolaan limbahnya akan menimbulkan masalah yang serius. Pembuangan limbah ke sungai menimbulkan berbagai masalah seperti pendangkalan dimuara sungai, perubahan kualitas fisik, kimia dan gangguan terhadap biota perairan, kesehatan masyarakat sekitar perairan yang terganggu, serta menyebabkan terjadinya perubahan kualitas lingkungan, akhirnya mempengaruhi kesehatan manusia. Kurangnya informasi tentang pencemaran Perairan Donan dan dampak negatif terhadap kesehatan masyarakat sehingga peneliti memfokuskan penelitian ini pada pencemaran logam berat Pb dan Cd pada perairan, sedimen dan P. erosa. Berdasarkan hal tersebut diatas maka dapat dirumuskan dalam penelitian ini adalah :
Kebutuhan Masyarakat yang Berhubungan dengan
Perikana Pertania Domestik Transportas Industr
Dampak Positif terhadap Perekonomian Daerah
Sungai Limbah Cair
Debit
Penurunan Kualitas Perairan, Logam Pb & Cd pada air, sedimen, kerang
Perairan Donan sesuai Peruntukannya Rekomendasi
Manajemen risiko Pengendalian Pencemaran
Analisis Risiko
h Kapasitas Asimilasi
Perairan Donan Status Pencemaran
Perairan Donan Beban Pencemar
Peraturan Pemerintah No 82 Tahun 2001
1. Apakah aktivitas manusia, industri, pertanian, maupun transportasi dapat menimbulkan pencemaran perairan serta meningkatnya konsentrasi logam berat Pb dan Cd dalam perairan, sedimen dan P. erosa di Perairan Donan. 2. Apakah status mutu Peraian Donan dengan menggunakan metoda indeks
pencemaran telah melampaui kriteria yang yang di tetapkan menurut KepMen LH no 115 tahun 2003.
3. Apakah beban pencemar Perairan Donan sudah melampaui batas asimilasinya.
4. Apakah kandungan logam berat Pb dan Cd pada Perairan, sedimen, kerang di Perairan Donan menimbulkan risiko terhadap kesehatan masyarakat.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian mengenai dampak kualitas perairan terhadap risiko kesehatan di Perairan Donan sebagai berikut:
1. Mengetahui kualitas perairan dan konsentrasi logam berat Pb dan Cd pada air, sedimen dan P.erosa di Perairan Donan
2. Mengetahui status pencemaran, beban pencemaran dan kapasitas asimilasi Perairan Donan.
3. Melakukan analisis risiko dampak pencemaran logam Pb dan Cd terhadap kesehatan dan manajemen risiko pengendalian pencemaran Perairan Donan.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah :
1. Adanya limbah industri, pertanian, maupun transportasi di sekitar Perairan Donan merupakan sumber utama terjadinya penurunan kualitas Perairan Donan
2. Terdapat kandungan logam berat Pb dan Cd pada badan air, sedimen, dan
P. erosa di Perairan Donan, Cilacap-Jawa Tengah.
3. Terancamnya risiko kesehatan sekitar Perairan Donan akibat kualitas perairan yang menurun serta kandungan logam Pb dan Cd yang masuk ke badan air.
Manfaat Penelitian
Manfaatyang dapat diambil dari penelitian ini adalah :
1. Memberikan informasi adanya pencemaran di Perairan Donan.
2. Sumber informasi ilmiah bagi masyarakat dan pemerintah untuk lebih memahami status kesehatan masyarakat yang aktual dan potensial bagi keperluan manajemen risiko lingkungan.
2.
TINJAUAN PUSTAKA
Perairan Sungai
Sungai merupakan salah satu bagian dari siklus hidrologi. Air dalam sungai umumnya terkumpul dari presipitasi, seperti hujan, embun, mata air, limpasan bawah tanah. Selain air, sungai juga mengalirkan sedimen dan polutan. Perairan sungai adalah suatu perairan yang didalamnya dicirikan dengan adanya aliran air yang cukup kuat sehingga digolongkan kedalam perairan yang mengalir (Goldman dan Horne 1983).
Sebuah sungai secara sederhana mengalir meresap kedalam tanah sebelum menemukan badan air lainnya. Sungai merupakan tempat air terdiri dari beberapa bagian, bermula dar Beberapa anak sungai akan bergabung untuk membentuk sungai utama. Penghujung sungai dimana sungai bertemu laut dikenali sebagai muara sungai. Kecepatan arus sungai dapat diklasifikasikan sebagai berikut (Mason 1981) :
1. Berarus sangat cepat (>100 cm/detik) 2. Berarus cepat (50-100 cm/detik) 3. Berarus sedang (25-50 cm/detik) 4. Berarus lambat (10-25 cm/detik) 5. Berarus sangat lambat (<10 cm/detik)
Sungai bagian hulu adalah bagian sungai yang terletak di dataran tinggi biasanya merupakan daerah yang sering terjadi erosi. Sedangkan sungai bagian hilir adalah bagian sungai yang terletak di dataran rendah dan merupakan tempat terjadinya pengendapan. Daerah yang terletak di bagian hulu dan hilir sungai disebut sebagai bagian tengah sungai, karena tidak ada batas yang jelas antara kedua bagian tersebut. Aktivitas usaha diartikan adanya kegiatan perhutanan, perkebunan, pertanian, perikanan, pemukiman, perindustrian, wisata (Suwigyo 1993).
Pencemaran
Pencemaran adalah masuk atau dimasukkannya atau komponen lain ke dalam menurunkan kualitas tanah, air, udara, serta memberikan dampak negatif terhadap kesehatan manusia (Allenby 2009). Pencemaran juga bisa berarti berubahnya tatanan (komposisi) air ata sehingga kualitas air atau udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya. Untuk mencegah terjadinya pencemaran terhadap lingkungan oleh berbagai aktivitas diperlukan pengendalian terhadap pencemaran lingkungan dengan menetapkan
apabila ada gangguan terhadap daur suatu zat, yaitu laju produksi suatu zat melebihi laju penggunaan zat, sehingga terjadi pembuangan (Wardhana 2001).
Pencemaran Perairan
Menurut Peraturan Pemerintah nomor 82 tahun 2001 pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya. Dampak pencemaran air antara lain perubahan warna, bau, dan rasa, perubahan pH, eutrofikasi, timbulnya endapan koloid. Pembuangan bahan kimia, limbah maupun pencemar lain ke dalam air akan mempengaruhi kehidupan dalam air. Pencemaran air dapat menjadi masalah dan sangat berhubungan dengan pencemaran udara serta penggunaan lahan tanah atau daratan. Pada saat polutan udara terbawa oleh air hujan, maka air hujan yang jatuh tersebut sudah tercemar (Wardhana 2001). Suatu pencemar cukup banyak membunuh spesies tertentu, tetapi tidak membahayakan spesies lain. Penurunan dalam keanekaragaman spesies dapat juga dianggap sebagai suatu tanda adanya pencemaran. Namun penting juga diperhatikan, bahwa pengujian secara kimia bersama dengan data biologi dapat memberikan gambaran menyeluruh mengenai kualitas air.
Menurut Riani (2012) pada air sangat dimungkinkan terjadinya pencemaran. Hal ini terjadi karena pada air terdapat ikatan hidrogen, sehingga air mempunyai sifat yang sangat khas dan istimewa, yaitu:
1. Air sebagai pelarut yang sangat baik, sehingga air dimanfaatkan sebagai transport zat makanan dalam unit kehidupan (biologi) dan transpor sampah di lingkungan.
2. Air mempunyai konstanta dielektrik yang paling tinggi dibandingkan dengan bahan lain, sehingga senyawa-senyawa ionik memiliki kelarutan dan ionisasi yang besar didalam air.
3. Air mempunyai tegangan permukaan tinggi, sehingga air menjadi faktor pengendali proses-proses fisiologi yang terjadi dalam tubuh mahluk hidup. 4. Air mempunyai densitas yang paling tinggi apabila berada dalam bentuk
cair. Oleh karena itu dalam ekosistem perairan selalu terjadi sirkulasi vertikal dan akan menghalangi terjadinya stratifikasi badan air.
5. Air bersifat transparan terhadap sinar tampak dan sinar UV, sehingga mengakibatkan air menjadi tidak berwarna, dan pada ekosistem perairan akan mengakibatkan sinar matahari dapat menembus sampai kedalaman tertentu, sehingga memungkinkan terjadinya proses fotosintesis pada kolom air yang masih dapat ditembus oleh sinar matahari.
6. Air mempunyai kapasitas kalor yang paling tinggi dibandingkan dengan bahan lain, sehingga air dapat menstabilkan suhu tubuh mahluk hidup dan menstabilkan suhu didaerah geografi tertentu.
Mengingat air merupakan pelarut yang sangat baik dan mempunyai konstanta dielektrik yang paling tinggi, senyawa-senyawa ionik memiliki kelarutan dan ionisasi yang besar dalam air, sehingga air pada umumnya menjadi pelarut yang sangat baik untuk bahan pencemar yang masuk kedalam ekosistem perairan tersebut (Riani 2012).
pencemar dari berbagai kegiatan seperti rumah tangga, pertanian, industri. Dampak pencemaran bagi kualitas air dapat menurun hingga tidak memenuhi persyaratan peruntukan yang ditetapkan. Penurunan kualitas air akibat pencemaran, seperti yang terjadi di sungai-sungai dapat mengubah struktur komunitas organisme akuatik yang hidup. Pencemaran senyawa organi gangguan kualitas air dan menyebabkan perubahan keanekaragaman dan komposisi organisme akuatik di perairan (Sastrawijaya 2001). Pencemaran yang terjadi pada suatu badan air terjadi akibat dari adanya pemasukan bahan organik maupun anorganik, dari substansi lingkungan yang kemudian dapat menimbulkan berbagai macam dampak (Mitchell 1997). Sumber pencemaran dapat berupa logam berat, bahan beracun, pestisida, tumpahan minyak, Demikian pula halnya dengan organisme perairan yang ada akan mengalami perubahan jumlah.
Lingkungan berada di bawah suatu tekanan maka keanekaragaman jenis akan menurun pada suatu komunitas. Pencemaran kualitas air dapat diketahui dari kondisi komunitas biota akuatik di dalam badan perairan tersebut. Hal ini berarti biota akuatik dapat dijadikan sebagai indikator biologi, karena memiliki sifat sensitif terhadap keadaan pencemaran tertentu sehingga dapat digunakan sebagai alat untuk menganalisis pencemaran air. Keuntungan yang didapat dari indikator biologi adalah dapat menggambarkan keseluruhan kualitas ekologi dan mengintegrasikan berbagai dampak yang ditimbulkan, memberikan pengukuran yang akurat mengenai pengaruh komunitas biologi dan pengukuran fluktuasi lingkungan (Ginting 2007).
Pencemaran Sungai
Perairan sungai apabila menerima bahan-bahan asing dari luar dapat menyebabkan berubahnya kualitas air, sehingga organisme yang hidup didalamnya mengalami gangguan, maka sungai tersebut dikatakan tercemar.
Menurut Wardhana (2001) penyebab utama tercemarnya suatu badan air yaitu :
1. Peningkatan konsumsi atau penggunaan air sehubungan dengan peningkatan ekonomi dan taraf hidup masyarakat, dengan konsekuensi meningkatnya air limbah yang mengandung berbagai senyawa atau materi tertentu.
2. Terjadinya pemusatan penduduk dan industri diikuti dengan peningkatan buangan yang tertampung di perairan sehingga daya pemulihan diri perairan itu terlampaui, akibatnya perairan menjadi tercemar dengan tingkat yang semakin berat.
Pencemaran air sungai dapat merupakan masalah, regional maupun lingkungan global, dan sangat berhubungan dengan pencemaran udara serta penggunaan lahan tanah atau daratan. Penggunaan lahan untuk bidang pertanian yang melampaui batas didaerah hulu sungai akan mempengaruhi kualitas daerah perairan hilir dan muara sungai. Masalah kuantitas air sungai terutama disebabkan oleh kandungan sedimen dalam air sungai akibat terjadinya erosi terutama pada bagian hulu yang menyebabkan penyempitan sungai pada bagian hilir (Lusiana et al. 1997). Pengolahan tanah yang kurang baik akan dapat menyebabkan erosi, sehingga perairan sungai akan tercemar dengan tanah endapan. Indonesia banyak terdapat sungai yang telah mencapai taraf pencemaran, khususnya sungai-sungai yang alirannya melalui darah perkotaan (padat penduduk) dan wilayah perindustrian. Penurunan kualiras air terutama disebabkan oleh limbah domestik, limbah industri, kegiatan pertambangan dan limbah pertanian.
Menurut Sanusi et al. (2005) permasalahan dalam pengendalian pencemaraan air sungai yaitu bayaknya pembuahan limbah pabrik yang membuang limbahnya ke sungai tanpa memproses penetralan air limbah terlebih dahulu dikarenakan kurangnya fasilitas dan pemotongan untuk beban biaya produksi. Kurangnya kesadaran masyarakat dalam pembuangan limbah rumah tangga ke dalam sungai seperti membuang sampah ke dalam sungai, membuat saluran pembuangan limbah rumah ke sungai, tidak adanya sanksi yang berat terhadap pelaku pembuangan limbah ke dalam sungai baik limbah rumah tangga ataupun industri ke sungai. Menurut Wardhana (2001) jenis pencemar yang terdapat pada air :
1. Berasal dari Industri antara lain :
- Bahan-bahan anorganik dan logam berat - Zat-zat Pewarna
- Bahan-bahan organik 2. Berasal dari rumah tangga :
-Sampah -Detergent
Limbah adalah buangan yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungannya karena tidak mempunyai nilai ekonomi. Limbah mengandung bahan pencemar yang bersifat racun dan bahaya. Limbah ini dikenal dengan limbah B3 (bahan beracun dan berbahaya). Bahan ini dirumuskan sebagai bahan dalam jumlah relatif sedikit tapi mempunyai potensi mencemarkan/merusakkan
Limbah Pencemar Perairan
Limbah industri dalam jumlah tertentu dengan kadar tertentu, kehadirannya dapat merusakka
Limbah Cair Industri
Limbah kehadirannya cukup mengkhawatirkan terutama yang bersumber dari pabrik industri. Bahan beracun dan berbahaya dari limbah ditunjukkan oleh sifat fisik dan kimia bahan itu sendiri, baik dari jumlah maupun kualitasnya. Kriteria berbahaya dan beracun limbah cair industri antara lain mudah terbakar, mudah meledak, korosif, oksidator dan reduktor, iritasi bukan radioaktif, mutagenik, patogenik, mudah membusuk.
kehidupan lainnya sehingga perlu ditetapkan batas-batas yang diperkenankan dalam lingkungan pada waktu tertentu. Tingkat bahaya keracunan yang disebabkan limbah tergantung pada jenis dan karakteristiknya baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang. Jangka waktu relatif singkat tidak memberikan pengaruh yang berarti, tapi dalam jangka panjang cukup fatal bagi (Sudarmaji et al. 2013). Sesuai dengan sifatnya, limbah digolongkan menjadi tiga bagian yaitu: limbah cair, limbah gas/asap dan limbah padat. Limbah cair bersumber dari pabrik yang biasanya banyak menggunakan air dalam sistem prosesnya. Air yang terikut dalam proses pengolahan kemudian dibuang misalnya ketika dipergunakan untuk pencuci suatu bahan sebelum diproses lebih lanjut.
Limbah Domestik
Beberapa pencemaran air yang sulit ditangani adalah limbah dari pencemaran rumah tangga/domestik dimana sebagian penduduk membuang limbah rumah tangganya di daerah rawan seperti sungai, maupun saluran air. Beberapa penyebab pencemaran air bersih dari limbah domestik (Sudarmaji et al.
2013):
1. Kualitas air menurun
Air yang mengalami pencemaran akibat sampah organik akan memiliki kandungan oksigen yang rendah sehingga kualitas air menjadi menurun. Hal ini disebabkan oleh bakteri pembusuk yang menghabiskan sebagian besar oksigen untuk proses pembusukan sampah tersebut.
2. Tumbuhnya kuman penyakit
Banyaknya kontaminasi yang terjadi akibat limbah domestik maupun limbah industri yang dibuang sembarangan dapat menimbulkan penyakit seperti disentri, penyakit kulit dan muntaber.
3. Air tak layak konsumsi
Pencemaran yang terjadi akibat limbah rumah tangga/domestik akan membuat air sungai dan sumber air di lokasi sekitar menjadi tak layak digunakan. Hal tersebut disebabkan karena limbah tersebut telah menyatu dengan air bersih sehingga perlu penanganan khusus agar air di sekitar tempat tersebut dapat dikonsumsi kembali untuk mandi maupun mencuci. 4. Menyebabkan banjir
Limbah Pertanian
Limbah pertanian bisa diartikan sebagai bahan yang terbuang di sektor pertanian misalnya insektisida, herbisida dan limbah sisa pertanian yang akan mencemari perairan sungai baik langsung maupun tidak langsung (Sudarmaji et al. 2013). Penanganan limbah didasari pada asas manfaat yaitu agar tidak menjadikan masalah lingkungan, penyakit serta memanfaatkan limbah dijadikan sebagai bahan baku industri.
Logam Berat
Logam merupakan bahan pertama yang dikenal oleh manusia dan digunakan sebagai alat-alat yang berperan penting dalam sejarah peradaban manusia. Logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk ke dalam organisme hidup. Logam adalah unsur alam yang dapat diperoleh dari air laut, erosi batuan tambang, vulkanisme, dan sebagainya. Logam dapat dibagi dalam 3 kelompok (Sumardjo 2009):
1. Logam ringan (seperti natrium, kalium, dan sebagainya) biasanya sebagai kation aktif didalam larutan encer.
2. Logam transisi (seperti besi, tembaga, kobalt, dan mangan) diperlukan dalam konsentrasi yang rendah, tetapi dapat menjadi racun dalam konsentrasi yang tinggi.
3. Logam berat dan metaloid seperti raksa, timah hitam, selenium, dan arsen, umumnya tidak diperlukan dalam metabolisme dan sebagai racun bagi sel pada kondisi rendah.
Kegiatan manusia menjadi sumber utama pemasukan logam ke dalam lingkungan perairan. Masuknya logam berasal dari buangan langsung dari berbagai jenis limbah yang beracun, gangguan pada cekungan-cekungan perairan, presipitasi dan jatuhan atmosfir. Bahaya dari logam berat tersebut dapat terakumulasi pada tubuh karena logam yang masuk tidak dapat di metabolism oleh tubuh sehingga akan terus terakumulasi, faktor lain yang dapat mempengaruhi penyerapan logam dalam tubuh adalah biomagnifikasi (Nybakken dan Bertness 2004). Berbeda dengan logam biasa, logam berat biasanya menimbulkan efek-efek khusus pada mahluk hidup. Tidak semua logam berat dapat mengakibatkan keracunan pada mahluk hidup, besi merupakan logam yang dibutuhkan dalam pembentukan pigmen darah dan zink merupakan kofaktor untuk aktifitas enzim. Pada kondisi lingkungan perairan normal, kation-kation logam relatif aman, karena kation tersebut akan berikatan dengan senyawa lain dan selanjutnya akan membentuk senyawa kompleks yang kurang bioavailable
yang dapat diserap dan selanjutnya terakumulasi pada mahluk hidup. Menurut Meyer (2002) bioavailable sering kali digunakan untuk menggambarkan logam yang terikat pada sedimen dan selanjutnya tersedia untuk dapat terakumulasi pada tubuh mahluk hidup. Adapun yang dimaksud sifat toksik adalah sifat suatu bahan kimia yang dapat memunculkan dampak biologi yang merugikan atau akan memunculkan dampak negatif pada mahluk hidup (Riani 2012).
Keberadaan logam berat dalam lingkungan berasal dari dua sumber (Fortsher et al. 1993). Pertama dari proses alamiah seperti pelapukan secara kimiawi dan kegiatan geokimiawi serta dari tumbuhan dan hewan yang membusuk. Kedua dari hasil aktivitas manusia terutama hasil limbah industri. Pada neraca global sumber yang berasal dari alam sangat sedikit dibandingkan pembuangan limbah akhir di laut. Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat dapat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Termasuk logam esensial adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya. Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain. Berdasarkan berat jenisnya bahan pencemar ada yang menempati permukaan air, ada yang terdapat di kolom air, dan ada juga yang terdapat didasar perairan. Namun demikian, dengan adanya reaksi fisika, kimia, dan kegiatan biologi, apabila B3 tersebut tidak terserap (absorpsi) atau tidak terjerap (adsorpsi), B3 akan bereaksi dengan bahan lain yang terdapat dalam perairan, terutama bahan organik (Riani, 2012). Menurut Riani (2012) Fenomena biokonsentrasi, bioakumulasi bergantung pada:
1. Sifat dan jenis B3
2. Kondisi lingkungan
3. Kondisi biologis dari individu organism tersebut
Sedangkan faktor lingkungan yang berpengaruh antara lain:
1. Salinitas
2. Suhu
3. Konsentrasi bahan organik
4. Kesadahan
5. pH, dll.
berat dapat menyebabkan keracunan atas mahluk hidup, sebagian dari logam-logam berat tersebut tetap dibutuhkan oleh mahluk hidup. Kebutuhan tersebut berada dalam jumlah yang sedikit. Apabila kebutuhan yang sangat kecil tersebut tidak terpenuhi, maka dapat berakibat fatal terhadap kelangsungan hidup bagi semua mahluk hidup. Karena tingkat kebutuhan sangat dipentingkan maka logam-logam tersebut juga dinamakan sebagai logam-logam-logam-logam atau mineral-mineral esensial tubuh. Bila jumlah dari logam-logam esensial ini masuk kedalam tubuh dalam jumlah yang berlebihan, maka akan menjadi zat racun dalam tubuh (Palar 2008).
Logam berat dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit pernapasan dan pencernaan (Setyawan 2011). Berikut karakteristik kandungan limbah minyak bumi, logam berat pada P. erosa
dan kandungan logam berat, bahan organik, fraksi sedimen Perairan Donan dapat dilihat pada Tabel 2.1 dan Tabel 2.2.
Tabel 2.1 Karakteristik limbah minyak bumi
Parameter Hasil Analisa Satuan
Total Solid (TS) 18929 mg/l
Total Suspended Solid (TSS) 15152 mg/l
Total Dissolved Solid (TDS) 2436 mg/l
COD 63648 mg/l
DO 0.4 mg/l
pH 8.84 mg/l
Surfaktan 702.3 mg/l
Konduktivitas 3803 ∞S
Kekeruhan 1241 mg/l
Konsentrasi Minyak 43650 mg/l
Konsentrasi Logam:
Cu 0.809 mg/l
Fe 4.459 mg/l
Al 4.969 mg/l
Sn 0.6 mg/l
Pb 0.14 mg/l
Zn 2.613 mg/l
Ni 0.431 mg/l
Cr 0.014 mg/l
Co 0.04 mg/l
Tabel 2.2 Logam berat pada P. erosa di Perairan Donan pada penelitian sebelumnya
Kandungan logam berat, bahan organik dan fraksi sedimen di Perairan Donan dapat dilihat pada Tabel 2.3
Tabel 2.3 Kandungan logam berat, bahan organik dan fraksi sedimen di Perairan Donan.
Stasiun Konsentrasi Logam Berat Fraksi Sedimen
Hg Pb Cd Cu Cr Ni Pasir Lumpur Liat
1 0.02 6.87 1.14 1.37 4.12 2.29 82 16 2
2 Ttd 4.02 1.01 9.06 5.23 2.01 83 14 3
3 0.02 8.71 1.45 15.68 9 8.71 87 11 2
4 0.016 4.07 1.02 15.69 4.48 2.04 83 12 5 5 0.036 7.32 1.22 15.39 5.12 2.44 92 7 2
6 Ttd 26.4 1.22 55.45 3.65 6.43 80 8 2
7 Ttd 3.92 0.96 12.36 5.1 1.96 81 9 10
8 0.025 6.73 1.22 12.35 4.94 2.24 96 3 2 9 0.07 2.53 1.27 12.66 4.05 2.53 79 18 3 10 0.089 11.4 1.42 22.23 11.97 3.99 98 2 0.2 11 0.048 2.46 1.23 3.45 2.46 2.46 98 2 0.2
12 0.008 6.67 1.67 3 8.34 8.34 71 25 4
13 0.011 4.59 0.76 0.92 1.84 1.84 98 2 0.4 Keterangan ttd = tidak terdeteksi
Sumber : Sudaryanto 2001
Kadmium (Cd)
Kadmium dan bentuk garamnya banyak digunakan pada beberapa jenis pabrik untuk proses produksi. Industri pelapisan logam adalah pabrik yang paling banyak menggunakan cadmium murni sebagai pelapis, begitu juga pabrik yang membuat Ni-Cd baterai. Bentuk garam Cd banyak digunakan dalam proses fotografi, gelas dan campuran perak, produksi foto elektrik, foto konduktor, dan fosforus. Kadmium asetat banyak digunakan pada proses industri porselen dan keramik. Kadmium dapat masuk kedalam tubuh manusia melalui makanan dan minuman yang terkontaminasi oleh kadmium (Sudarmaji et al. 2013). Sebagian besar Cd masuk melalui saluran pencernaan, tetapi keluar lagi melalui feses sekitar 3-4 minggu kemudian dan sebagian kecil dikeluarkan melalui urin.
Parameter Hasil (mg/l)
Hg 0.03
Pb 7.4
Cd 5.4
Cr 1.2
Kadmium dalam tubuh terakumulasi dalam hati dan ginjal terutama terikat sebagai metalotionein. Keracunan kronis terjadi bila inhalasi Cd dosis kecil dalam waktu lama dan gejalanya juga berjalan kronis. Kasus keracunan Cd kronis juga menyebabkan gangguan kardiovaskuler dan hipertensi, hal tersebut terjadi dikarenakan tingginya afinitas jaringan ginjal terhadap kadmium (Effendi 2003). Selain itu, kadmium juga dapat menyebabkan terjadinya gejala osteomalasea
karena terjadi interferensi daya keseimbangan kandungan kalsium dan fosfat dalam ginjal.
Timbal (Pb)
Timbal di alam dalam bentuk sulfide (galena), Pb Karbonat (Cerussite), PbSO4 (Angelisite), sedangkan timbal di dalam air dalam bentuk Pb2+, PbCO3, Pb(CO3)22-, PbOH+, dan Pb(OH)2
1. Konsentrasi logam berat dalam air
(Novotny dan Olem 1994). Selain dalam bentuk logam murni, timbal juga dapat ditemukan dalam bentuk senyawa anorganik dan organik. Menurut WHO (2006) Timbal masuk ke perairan melalui pengendapan, jatuhan debu yang mengandung timbal yaitu dari hasil pembakaran bensin yang mengandung timbal tetraetil, erosi, dan limbah industri. Semua bentuk timbal memiliki pengaruh yang sama terhadap toksisitas manusia. Timbal dalam tubuh terutama terikat dalam gugus –SH dalam molekul protein hal ini menyebabkan hambatan pada aktivitas kerja sistem enzim. Timbal dapat mengganggu sistem sintesis Hb dengan jalan menghambat konversi delta
aminolevulinik acid (delta-ALA) menjadi forfobilinogen dan juga menghambat korporasi dari Fe kedalam protoporfirin IX untuk membentuk Hb, dengan jalan menghambat enzim delta-aminolevulinik acid-dehidratase (delta-ALAD) dan ferokelatase. Hal ini mengakibatkan meningkatnya ekskresi koproporfirin dalam urin dan delta-ALA serta menghambat sintesis Hb. Logam timbal dalam konsentrasi tinggi dapat bersifat racun Karena bioakumulatif dalam tubuh organisme air dan akan terus diakumulasi hingga organisme tersebut tidak mampu lagi di tolerir kandungan logam berat tersebut dalam tubuhnya. Karena sifat bioakumulatif logam timbal, maka dapat terjadi konsentrasi logam tersebut dalam bentuk terlarut dalam air adalah rendah, tetapi dalam sedimen meningkat akibat proses fisik, kimia, biologi perairan, dan dalam tubuh hewan air meningkat sampai beberapa kali lipat (Effendi 2003).
Menurut WHO (2006) Akumulasi logam berat dalam tubuh hewan air dipengaruhi banyak faktor antara lain:
2. Konsentrasi logam berat dalam sedimen
3. Nilai pH air dan pH sedimen, karena semakin rendah pH air dan pH sedimen maka logam berat semakin larut dalam air (bentuk ion) sehingga semakin mudah masuk dalam tubuh hewan tersebut, baik melalui insang, bahan makanan maupun difusi.
4. Tingkat pencemaran air dalam bentuk COD (Chemical Oxygen Demand), apabila COD dalam perairan relatif tinggi, maka ada kecenderungan logam berat dalam air dan sedimen juga akan tinggi. COD menunjukkan kadar bahan organik yang bersifat non biodegradable yang umumnya berasal dari industri.
Apabila timbal (Pb) memasuki lingkungan perairan, maka timbal tersebut akan di serap oleh sedimen atau lumpur, plankton, algae, invertebrate, tanaman akuatik. Sedimen dan tanah merupakan pengendapan utama bagi limbah di lingkungan. Konsentrasi timbal dalam air semakin meningkat karena garam yang diekresikan ikan ke air cenderung bertambah. Kadar logam berat timbal 0.5 ppm dapat menyebabkan kematian pada ikan dan organisme lainnya (Moore 1991).
Logam berat timbal dapat mempengaruhi hewan air yaitu mengganggu system organ seperti insang dalam proses respirasi dan ginjal dalam proses osmoregulasi, kemudian akan mempengaruhi keseimbangan energi dalam ikan, sehingga akan mempengaruhi mortalitas, pertumbuhan, reproduksi. Apabila logam berat masuk ke dalam tubuh manusia maka logam tersebut kan diakumulasi dalam jaringan tubuh dan tidak bisa dieksresikan lagi keluar tubuh. Kadar logam berat yang sudah tinggi dalam tubuh akan menimbulkan dampak negatif yang serius, antara lain menghambat aktifitas enzim, menyebabkan abnormalitas kromosom (gen), menghambat perkembangan janin, menurunkan fertilitas wanita, menghambat pembentukan sperma, menghambat pertukaran hemoglobin, menyebabkan kerusakan ginjal, menyebabkan kekurangan darah (Iqbal dan Qodir 1990).
Logam Berat dalam Sedimen
Sedimen merupakan kerak bumi yang diangkut melalui proses hidrologi baik secara vertikal maupun horizontal. Sedimentasi merupakan fenomena alam yang secara langsung berhubungan dengan angin dan erosi tanah (Elliot dan Ward 1995). Menurut Hutabarat dan Evans (1985) sedimen dapat di klasifikasikan menurut asalnya dan ukuran partikelnya. Menurut asalnya sedimen digolongkan menjadi tiga bagian yaitu sedimen berasal dari batuan, sedimen yang berasal dari organisme, berupa sisa-sisa tulang, gigi, atau cangkang organisme, dan terakhir sedimen yang dibentuk oleh reaksi kimia yang terjadi di laut. Partikel sedimen mempunyai ukuran yang bervariasi, mulai yang besar sampai halus. Klasifikasi partikel sedimen dapat dilihat pada Tabel 2.4
Tabel 2.4 Nama dan ukuran partikel sedimen menurut skala Went Worth
Jenis Substrat Ukuran (mm)
Batuan (Boulder) > 256
Batuan bulat (Cobble) 256-64
Batuan kerikil (Pebble) 64-4
Butiran (Granula) 2-4
Pasir paling kasar (Very coarse sand) 1-2
Pasir kasar ( Coarse sand) 1-0.5
Pasir sedang (Medium sand) 0.5-0.25
Pasir halus (Fine sand) 0.25-0.125
Pasir sangat halus (Very fine sand) 0.125-0.0625
Lumpur (Silt) 0.0625-0.0039
Menurut Elliot dan Ward (1995) sedimen biasanya terdapat di bawah air yang mengandung limbah sehingga akan berpengaruh pada transpor polutan ke dalam sedimen. Sedimen terdiri dari bahan organik dan anorganik. Bahan organik berasal dari hewan atau tumbuhan yang membusuk kemudian tenggelam ke dasar perairan, dan bercampur dengan lumpur, sedangkan bahan anorganik berasal dari pelapukan batuan. Sedimentasi hasil pelapukan batuan terdiri atas kerikil, pasir, lumpur, liat. Secara umum proses sedimen perairan dipengaruhi oleh dinamika perairan seperti arus air, pasang surut, gelombang, kondisi dasar sungai, turbulensi, pencampuran masa air akibat perbedaan densitas air, proses biologis, dan kimia perairan.
Menurut Louma (1993) sedimen dapat terjadi reaksi-reaksi kimia yaitu (1) penyerapan (absorbsi) dan pelarutan ion, senyawa, gas antara air dan sedimen, (2) perubahan nilai potensial redoks (Eh) dan pH sedimen, (3) transfer senyawa hasil reduksi dari lapisan bawah ke lapisan atas sedimen (4) siklus karbon, nitrogen, sulfur, dan fosfor, (5) perubahan konsentrasi ion dalam jaringan organisme maupun jaringan. Menurut Novotny dan Olem (1994) dalam Riani (2012) ada penyebab utama terjadinya kompleksasi dari logam hingga terjadinya pengendapan logam pada sedimen. Adapun penyebab tersebut adalah sebagai berikut:
1. Adanya reaksi oksidasi dari bentuk tereduksi beberapa logam seperti besi, mangan, dan sulfida.
2. Adanya reaksi reduksi dari logam yang bervalensi tinggi dengan interaksi bahan organik seperti pada logam selenium dan perak. 3. Adanya reaksi reduksi sulfat ke bentuk sulfida (logam besi,
tembaga, perak, seng, merkuri, nikel, arsen, selenium yang akan mengendap sebagai logam sulfida.
4. Adanya reaksi dengan alkalin, yang terjadi sebagai akibat adanya peningkatan pH misalnya logam stronsium, mangan, besi, seng, dan kadmium.
5. Adanya adsorpsi dan kopresipitasi dari ion logam dengan besi dan mangan oksida, clay, dan bahan partikulat organik.
6. Adanya reaksi pertukaran ion khususnya dengan tanah liat (clay)
Pengendapan logam pada sedimen dapat terjadi pada komponen biogeokimia yang terdapat pada permukaan sedimen tersebut terutama Mn-oksida, Fe-Mn-oksida, dan bahan organik yang terdapat didalamnya. Adapun geokimia sedimen dan beberapa parameter kualitas air dapat mengakibatkan logam menjadi labil dan terlepas kembali bahkan dapat menjadi sumber logam berat bioavailable mahluk hidup yang ada didalamnya (Louma 1993).
sedimen yang halus. Hal ini merupakan adanya dari gaya tarik elektro-kimia antara partikel sedimen dengan partikel mineral, pengikatan oleh partikel organik dan pengikatan oleh sekresi lendir organisme (Boehm 1987).
Cara Penyerapan Logam Berat oleh Organisme
Logam berat masuk ke jaringan tubuh mahluk hidup melalui beberapa jalan yaitu 1. Melalui saluran pernapasan, absorbsi logam melalui saluran pernapasan biasanya sangat besar, baik pada hewan air yang masuk melalui insang, maupun hewan darat yang masuk melalui debu di udara ke saluran pernapasan, 2. Pencernaan, absorbsi melalui saluran pencernaan hanya beberapa persen, tetapi jumlah logam yang masuk melalui pencernaan biasanya cukup besar, 3. Penetrasi melalui kulit jumlah dan absorbsinya sangat kecil. Mekanisme penyerapan logam dalam jaringan organisme (Ginting 2007):
1. Penyerapan logam melalui mekanisme pengangkutan yang berhubungan dengan mekanisme osmoregulasi, yaitu pengaturan tekanan osmosis oleh organisme terhadap air disekitarnya.
2. Pengikatan ion-ion logam menyentuh bagian tertentu dari permukaan jaringan dan masuk kedalam sitoplasma.
3. Logam dalam bentuk kristal kecil atau larutan yang segera di tangkap oleh sel epitel dan secara endositosis logam tersebut dibawa masuk dan dilepas ke dalam sitoplasma.
Tingginya konsentrasi logam berat total didalam kolom air yang tidak merata mencerminkan tingginya toksisitas dari logam tersebut. Menurut Louma (1995) toksisitas yang terdapat pada ekosistem akuatik sangat bergantung pada status bioavailability dari logam tersebut. Apabila bioavailability-nya tinggi, logam akan masuk kedalam biota yang mempunyai reseptor untuk jenis logam tersebut. Logam tersebut selanjutnya akan berikatan dengan reseptornya, sehingga logam akan masuk (terabsorpsi) ke dalam tubuh dan selanjutnya akan terakumulasi pada tubuh mahluk hidup tersebut. B3 yang sudah bersifat
Kualitas Perairan
Parameter Fisika-Kimia Perairan Suhu
Suhu merupakan satu faktor yang sangat berperan dalam kehidupan dan pertumbuhan organisme. Menurut Effendi (2003), secara umum kisaran suhu yang optimal bagi perkembangan plankton di daerah tropis adalah 20ºC–30ºC. Plankton hidup pada kisaran suhu yang luas disebut eurythermal, sedangkan yang hidup pada kisaran suhu yang sempit disebut stenothermal.
Parameter suhu berpengaruh penting dalam indikator perairan meliputi variabel lingkungan penting untuk organisme akuatik, rentang toleransi serta suhu optimum kultur berbeda untuk setiap jenis/spesies ikan, sehingga pertumbuhan berbeda, suhu dapat mempengaruhi aktivitas makan ikan. Meningkatnya suhu di perairan juga menyebabkan peningkatan aktivitas metabolisme ikan, penurunan gas (oksigen) terlarut, efek pada proses reproduksi ikan. Kisaran optimal suhu (umum) : 28-32°C konsumsi oksigen mencapai 2.2 mg/g berat tubuh/jam, pada suhu rendah (<25°C) konsumsi oksigen meningkat 3.2 mg/g berat tubuh/jam.
Bagi bivalvia, suhu merupakan salah satu faktor pengontrol tingkat pertumbuhan. Suhu sangat besar pengaruhnya pada kehidupan kerang-kerangan terutama yang hidup di daerah yang mempunyai empat musim, namun di perairan tropis pengaruh suhu tidak begitu nyata karena fluktuasi suhu tidak besar. Kisaran suhu normal agar jenis kerang-kerangan dapat hidup di daerah tropis yaitu 20oC – 35oC dengan fluktuasi tidak lebih dari 5oC (Effendi 2003).
Derajat Keasaman (pH)
Derajat keasaman (pH) adalah singkatan dari puissance negatif de H, yaitu logaritma negatif dari kepekatan ion-ion H yang terlepas dalam suatu larutan atau cairan. Hal ini mempunyai pengaruh yang besar terhadap tumbuhan dan binatang. Derajat keasaman (pH) mempunyai pengaruh yang besar terhadap kehidupan tumbuhan dan hewan perairan sehingga dapat digunakan sebagai petunjuk untuk menilai kondisi suatu perairan sebagai lingkungan tempat hidup (Odum 1996). Nilai pH dapat menunjukkan kualitas perairan sebagai lingkungan hidup, air yang agak basa dapat mendorong proses pembongkaran bahan organik yang ada dalam air menjadi mineral-mineral yang dapat diasimilasi oleh tumbuhan dan fitoplankton.
Tabel 2.5 Kriteria pH pada perairan
pH air Kondisi kultur
<4.5 Air bersifat toksik
5-6.5
Pertumbuhan ikan terhambat, pengaruh pada ketahanan tubuh
6.5-9.0 Pertumbuhan optimal
>9.0 Pertumbuhan ikan terhambat
Sumber: Effendi (2003)
Oxygen Demand (DO)
Kelarutan suatu gas pada cairan merupakan karakteristik dari gas tersebut sendiri dan dipengaruhi oleh tekanan, ketinggian suatu tempat, suhu dan salinitas (Santika 1984). Setiap kenaikan 100 m dpl, tekanan atmosfir menurun 8-9 mmHg, dan kelarutan gas menurun 1.4 persen. Kelarutan oksigen di medium cair menurun seiring dengan naiknya suhu dan banyaknya mineral yang terlihat di medium tersebut.
Parameter Biokimia Perairan
Parameter biokimia konsepnya dengan mengukur banyaknya oksigen yang digunakan selama pertumbuhan organisme pada contoh perairan. Pengukuran potensi pencemaran dari suatu limbah cair sesuai dengan potensinya untuk menghabiskan oksigen terlarut dalam air, dalam skala luas merupakan suatu pendugaan untuk menduga kekuatan dari suatu limbah (Effendi 2003). Banyaknya senyawa kimia dalam suatu perairan dapat digambarkan dengan pengukuran BOD dan COD.
Biological Oxygen Demand (BOD)
bakteri anaerob. Menurut Wardhana (2001) proses penguraian bahan buangan organik melalui proses oksidasi oleh mikroorganisme atau oleh bakteri aerobik adalah sebagai berikut :
CnHaObNc + (n+a/4-b/2-3C14)O2 nCO2 + (a/2-3c/2)+H2O+cNH3
Bahan buangan organik dipecah dan diuraikan menjadi gas CO2, air dan NH3. Timbulnya senyawa NH3 menyebabkan bau busuk pada perairan yang telah tercemar oleh bahan buangan organik. Reaksi tersebut diatas memerlukan waktu yang cukup lama, kira-kira sepuluh hari. Dalam waktu 2 hari mungkin reaksi telah mencapai 50% dan dalam waktu lima hari mencapai sekitar 75%. BOD memberikan gambaran seberapa banyak oksigen yang telah digunakan oleh aktivitas mikroba selama kurun waktu yang ditentukan (Santika 1984). Analisis BOD bertujuan untuk menduga berapa banyak oksigen yang digunakan dalam kondisi encer seperti yang terjadi dalam air sungai, bila limbah tersebut dibuang ke badan perairan (Jaya 1994). Semakin besar nilai BOD semakin besar tingkat pencemaran air oleh bahan organik.
Chemical Oxygen Demand (COD)
Kebutuhan oksigen kimia (COD) adalah ukuran banyaknya oksigen total dalam satuan milligram per liter yang diperlukan dalam proses oksidasi kimia bahan organik dalam limbah. Bahan oksidasi yang digunakan adalah kalium dikromat dan merupakan zat pengoksidasi yang kuat untuk mengoksidasi zat organik secara lengkap dalam suasana asam dengan katalis peraksulfat. Bakteri dapat mengoksidasi zat organik menjadi CO2 dan H2O sehingga menghasilkan nilai COD yang lebih tinggi dari BOD untuk air yang sama. Bahan-bahan yang stabil terhadap reaksi biologi dan mikroorganisme dapat ikut teroksidasi dalam uji COD. Adanya hubungan antara BOD dan COD, hal ini didasarkan karena jumlah senyewa kimia yang dapat dioksidasi secara kimiawi lebih besar dibanding dengan oksidasi secara biologis (Santika 1984).
Parameter Biologi Perairan
Mikroorganisme Perairan
Jenis mikroorganisme yang sangat mempengaruhi kualitas air adalah bakteri Escherichia coli. Bakteri ini merupakan salah satu bakteri yang tergolong koliform dan hidup secara normal didalam kotoran manusia maupun hewan. Keberadaan E. coli merupakan indikator yang menunjukkan bahwa suatu perairan telah tercemar oleh suatu kotoran manusia dan hewan.
Makrozoobenthos
a. Mikrozoobenthos atau mikrofauna
Merupakan hewan bentos yang mempunyai ukuran lebih kecil 0,1 mm, contohnya protozoa.
b. Meiobentos atau meifauna
Merupakan hewan bentos yang mempunyai ukuran antara 0,1 sampai 1,0 mm. contohnya protozoa yang berukuran besar, cacing-cacingan, chidaria, dll
c. Makrozobenthos atau makrofauna adalah hewan bentos yang mempunyai ukuran lebih dari 1 mm, contohnya Echinodhermata, Crustacea, Annelida, dll. Hewan bentos yang relatif tidak bergerak seperti cacing, lintah, molusca, dan kelompok Anthropoda yang bergerak perlahan pada daerah yang terbatas untuk mencari makan.
Peran penting organisme bentik dalam komunitas aquatik adalah kemampuannya mendaur ulang bahan-bahan organik, seperti limbah rumah tangga, pertanian dan perikanan serta sisa-sisa organisme yang berasal dari perairan diatasnya atau sumber lain. Selain itu juga sebagai komponen penting mata rantai kedua dan ketiga dalam rantai makanan komunitas aquatik, serta larva
insect merupakan makanan utama ikan kecil. Komposisi dan kelimpahannya bergantung pada toleransi atau sensitifitasnya terhadap perubahan lingkungan (makrozoobentos dapat bersifat toleran maupun sensitif), sehingga jenis tersebut dapat dijadikan indikator pencemaran suatu perairan.
Makrozoobentos dijadikan sebagai bioindikator perairan sungai karena perilakunya di alam berkolerasi dengan kondisi lingkungan, habitat yang relatif tetap, sehingga dapat digunakan sebagai petunjuk kualitas lingkungan (Wiley 1990). Daya tahan dan adaptasi masing-masing jenis hewan bentos berada antara jenis yang satu dengan jenis lainnya, ada yang tahan dan ada yang tiodak tahan terhadap kondisi perairan setempat. Hal ini menyebabkan adanya hewan bentos tertentu dapat dijadikan petunjuk untuk menaksir atau menilai kualitas perairan. Menurut Brinkhurst et al. (2002) dibandingkan dengan organisme lainnya makrozoobenthos lebih efektif didalam penentuan kualitas air, hal ini disebabkan oleh beberapa alasan antara lain :
a. Mempunyai sifat hidup yang relatif menetap meskipun kualitas air tidak mengalami perubahan.
b. Termasuk sebagai hewan yang menghuni habitat akuatik dalam spectrum luas, dengan berbagai kualitas air.
c. Mempunyai masa hidup yang relatif lama (beberapa bulan hingga dua tahun ) sehingga keberadaannya memungkinkan untuk merekam kualitas lingkungan sekitarnya.
d. Lebih mudah untuk didentifikasi dibandingkan dengan jenis indikator lainnya.
e. Jumlahnya relatif banyak, pengumpulannya lebih mudah.
Sebagai bioindikator, hewan ini dapat memenuhi tujuan pemantauan kualitas air yang hakiki (Odum 1996):
1. Memberikan petunjuk telah terjadi penurunan kualitas air. 2. Mengukur efektivitas tindakan penanggulangan pencemaran.
Makroinvertebrata dapat berlaku sebagai monitor kontinyu air, tidak seperti hal nya kualitas fisik dan kimia air yang berlaku sesaat, bahkan respon dari komunitas bentos lebih luas dari polutan air. Memepertimbangkan beberapa penemuan metode pendugaan biologis berdasarkan pada hewan makroinvertebrata dan fakta bahwa makroinvertebrata telah dipergunakan secara luas sebagai bagian dari integral untuk monitoring kualitas air.
Penilaian Status Pencemaran
Status mutua air adalah tingkat kondisi mutu air yang menunjukkan kondisi cemar atau kondisi baik pada waktu sumber air dalam waktu tertentu dengan membandingkan baku mutu yang ditetapkan. Baku mutu air di Indonesia digunakan untuk berbagai kebutuhan telah ditetapkan dalam Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001, yaitu :
1. Kelas satu, air yang diperuntukkan dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
2. Kelas dua, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi tanaman atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
3. Kelas tiga, air yang peruntukannya digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, mengairi tanaman, dan atau peruntukan yang lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. 4. Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi
pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Penentuan status mutu air dilakukan dengan menggunakan indeks pencemar menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup nomor 115 tahun 2003. Dengan menggunakan indeks pencemar dapat diketahui parameter-parameter yang telah memenuhi atau melampaui baku mutu air.
Beban Pencemaran dan Kapasitas Asimilasi
(2007) kapasitas asimilasi suatu perairan dipengaruhi oleh beberapa faktor, sebagai berikut:
1. Jumlah beban pencemar yang masuk ke perairan
Jumlah beban pencemar yang masuk ke perairan sangat berpengaruh terhadap kapasitas asimilasi, karena apabila beban pencemaran masuk ke perairan dalam jumlah kecil, maka cenderung lebih mudah dan cepat untuk di asimilasi. Apabila jumlah beban pencemar tinggi, maka akan membutuhkan waktu yang lama untuk di asimilasi. Jumlah beban pencemaran apabila dihubungkan dengan konsentrasi pencemar dapat digunakan untuk menilai kualitas suatu perairan. Apabila konsentrasi pencemar telah melampaui baku mutu yang telah ditetapkan, maka dapat dikatakan perairan tersebut sudah tidak sesuai dengan peruntukannya.
2. Aktifitas penduduk disekitar perairan
Aktifitas penduduk disekitar perairan sangat berpengaruh terhadap jenis dan jumlah pencemar yang masuk ke perairan. Untuk aktifitas industri misalnya, lebih banyak dan beragam dalam menimbulkan beban pencemaran. Hal ini disebabkan aktivitas industri lebih banyak dan intensif dalam memproduksi suatu produk, sehingga beban pencemaran yang dihasilkan juga lebih tinggi. Aktifitas pertanian disepanjang perairan menyebabkan pencemar yang berasal dari pupuk lebih banyak masuk ke perairan, sedangkan pemukiman penduduk menghasilkan limbah domestik.
3. Daya dukung lingkungan
Daya dukung lingkungan sangat berpengaruh terhadap proses asimilasi, yang tergolong daya dukung lingkungan diantaranya adalah ketersediaan oksigen, kecepatan arus, debit air. Oksigen berpengaruh dalam penguraian limbah pencemar. Kecepatan arus dan debit selain berpengaruh dalam ketersediaan oksigen juga berpengaruh proses pengenceran secara fisik, penyebaran, dan pengendapan, karena limbah baik yang dioleh maupun yang tidak akan masuk ke perairan akan mengalami tekanan oleh ekosistem air. Perairan dengan arus air yang deras sejumlah bahan pencemar akan mengalami pengenceran sehingga tingkat pencemaran menjadi sangat rendah.
4. Ketersediaan oksigen
Beban limbah yang masuk keperairan harus dikendalikan agar sesuai dengan daya dukung asimilasi perairan yaitu ketersediaan cadangan oksigen, hal ini dikarenakan kemampuan perairan untuk mereduksi bahan pencemar sangat bergantung pada ketersediaan oksigen pada perairan itu sendiri. Ketersediaan oksigen berperan dalam proses penguraian bahan-bahan pencemar secara aerob.
5. Adanya fitoplankton
terjadi secara aerob maupun anaerob. Kondisi aerob air kelihatan bersih, tidak berbau, hewan dan tumbuhan air dapat hidup normal, sebaliknya pada kondisi anaerob air tampak hitam dan kotor, berbau busuk, hewan dan tumbuhan air mati. Hal ini dapat menyebabkan gangguan dan juga proses anaerob lebih lambat disbanding aerob. Umumnya proses anaerob yang terjadi diperairan tidak dapat diterima oleh masyarakat, sehingga kapasitas asimilasi hanya digunakan untuk proses penguraian bahan pencemar dalam kondisi aerob.
Dampak Pencemaran Perairan terhadap Ekosistem dan Kesehatan
Penurunan kualitas air akan menurunkan daya guna, hasil guna, produktivitas, daya dukung, daya tampung, dari sumber daya air yang pada akhirnya akan menurunkan kekayaan sumber daya alam. Pencemaran sungai oleh limbah industri dan limbah domestik serta aktifitas manusia lainnya, berlangsung akibat hadirnya bahan pencemar dalam air yang selanjutnya mengakibatkan efek pencemaran pada ekosistem sungai. Akibat terjadinya pencemaran sungai maka keseimbangan sistem sungai akan bergeser ke arah keseimbangan baru sehingga akan terjadi perbedaan fungsional di banding keadaan semula (Soerianegara 1977). Sungai yang tercemar air limbah akan menyebabkan menurunnya kadar oksigen terlarut dalam sungai tersebut. Hal ini akan menyebabkan kehidupan organisme air yang membutuhkan oksigen terganggu dan mengurangi perkembangannya. Selain disebabkan kekurangan oksigen, kematian kehidupan didalam air dapat juga disebabkan oleh adanya zat beracun.
Bahan pencemar yang menimbulkan ancaman terbesar pada lingkungan akuatik adalah air kotor, nutrient berlebih, senyawa organik, sampah, plastik, logam, hidrokarbon, dan hidrokarbon polisiklik aromatik (PAH). Penguraian limbah di perlukan oksigen sehingga selama proses penguraian limbah oksigen terlarut dalam perairan menurun dengan tingkat penurunan berbanding lurus dengan jumlah limbah yang di urai. Limbah organik sebagian besar ada di lapisan bawah badan air, karenanya dampak penguraian yang berupa penurunan oksigen terlarut dan timbulnya gas-gas beracun terjadi di lapisan bawah badan air dan mengakibatkan jatah oksigen bagi biota air berkurang jumlahnya (Ginting 2007).
Kandungan bahan yang butuh oksigen cukup tinggi, maka oksigen terlarut yang tersedia untuk kehidupan akuatik menurun yang mengakibatkan organisme akuatik mengalami tekanan atau kematian. Penurunan oksigen dapat menyebabkan masalah kualitas air pada badan air. Penurunan kadar oksigen dalam air sering mengakibatkan peristiwa ikan mati masal akibat kekurangan oksigen. Pembuangan limbah organik yang terus-menerus kedalam suatu badan air akan memicu pertumbuhan fitoplankton yang berlebihan sehingga menyebabkan air yang berwarna hijau, peristiwa ini disebut blooming sehingga kurang menguntungkan bagi organisme lain, hal ini disebabkan karena pada malam hari fitoplankton memerlukan oksigen untuk respirasi bagi yang hidup dan dekomposisi bagi yang mati.
(hewan dan tumbuhan) tidak dapat terpenuhi sehingga biota air tersebut menjadi mati (Effendi 2003). Konsentrasi BOD yang tinggi juga menunjukkan jumlah mikroorganisme pathogen juga banyak. Mikroorganisme pathogen dapat menimbulkan berbagai macam penyakit pada manusia. Limbah organik yang mengandung padatan terlarut yang tinggi dapat menimbulkan kekeruhan dan mengurangi penetrasi cahaya matahari bagi biota untuk fotosintesis.
Kualitas air juga berpengaruh terhadap kesehatan, mengingat sifat air yang mudah sekali terkontaminasi oleh berbagai mikroorganisme dan mudah sekali melarutkan berbagai material. Kondisi sifat air tersebut menyebabkan air mudah sekali berfungsi sebagai media penyalur atau penyebar penyakit. Menurut Wardhana (2001) air membawa penyakit menular meliputi (1) air sebagai media hidup mikroba pathogen, (2) air sebagai insekta penyebar penyakit, (3) jumlah air bersih yang tersedia tidak cukup, sehingga manusia tidak bisa membersihkan dirinya, (4) air sebagai media untuk hidup vektor penyebar penyakit.
Logam bersifat toksik karena tidak bisa dihancurkan oleh organisme hidup yang ada di lingkungan sehingga logam-logam tersebut terakumulasi ke lingkungan, terutama mengendap di dasar perairan dan membentuk senyawa kompleks bersama bahan organik dan anorganik. Keberadaan logam berat dalam air akan membahayakan orang yang mengkonsumsinya (Wardhana 2001). kadmium walaupun dalam dosis kecil bisa menimbulkan keracunan. Akumulasi cadmium dalam jaringan tubuh akan mengganggu fungsi ginjal, hati, sistem reproduksi, gangguan pada otaksehingga dapat mengakibatkan gangguan kecerdasan mental. Dalam badan perairan, kelarutan Cd dalam konsentrasi tertentu dapat membunuh biota perairan. Menurut badan dunia FAO/WHO konsumsmi per minggu yang ditoleransikan bagi manusia adalah 400-500µg per orang atau 7µg per kg berat badan. Daya racun yang di miliki akan menghalangi kerja enzim, sehingga proses metabolism tubuh terputus. Hal serupa juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama perairan telah terkontaminasi logam berat, maka proses pembersihannya akan sulit sekali di lakukan (Suwari 2010).
Analisis Risiko
Beberapa definisi dari analisis risiko, menurut EPA (1986) analisis risiko adalah karakterisasi dari bahaya-bahaya potensial yang berefek pada kesehatan manusia dan bahaya terhadap lingkungan (www.epa.gov/iris/: Integrated Risk Information System). Analisis risiko juga merupakan suatu metode yang digunakan untuk menilai dan melakukan prediksi apa yang terjadi akibat adanya pemaparan atau pencemaran terhadap bahaya yang akan terjadi dimasa yang akan datang. Menurut Richardson (1989) analisis risiko adalah proses pengambilan keputusan untuk mengatasi masalah dengan keragaman kemungkinan yang ada dan ketidakmungkinan yang akan terjadi. Dalam analisis risiko pertama kali masalah harus didefinisikan dan risiko diperkirakan, kemudian risiko dievaluasi dan dipertimbangkan juga faktor-faktor yang mungkin bisa mempengaruhi sehingga bisa diputuskan tindakan mana yang bisa diambil. Proses perkiraan risiko, evaluasi risiko, pengambilan keputusan, dan penerapannya disebut analisis risiko. Dalam analisis risiko ada beberapa tahap yang harus dilalui yaitu :
