EVALUASI KANDUNGAN LOGAM BERAT Fe, CD, Cr, Ph, DAN Zn DALAM KERANG, UDANG, DAN IKAN DENGAN SPEKTROMETRI SERAP AN ATOM

II

Supriyanto, dkk. _{ISSN 0216-3128}

EVALUASI KANDUNGAN LOGAM BERAT Fe, CD, Cr, Ph,

DAN Zn DALAM KERANG, UDANG, DAN IKAN DENGAN

SPEKTROMETRI SERAP AN ATOM

Sopriyanto C., Zainol Kamal daD Samin B.K. Puslitbang Teknologi Maju Batan, Yogyakarta

ABSTRAK

_..

EVALUASI KANDUNGAN LOGAM BERAT Fe, Cu, Cr, Ph, DAN Zn DALAM KERANG, UDANG, DAN lKAN DE1VGAN SPEKTROMETRI SERAPAN ATOM. Te/ah di/akukan eva/uasi kandungan /ogam-/ogam bercu Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn do/am kerang, udang, don ikon di /ingkungan ka/i Surabaya dengan metode ,,!ya/a spektrometri serapan atom. Kandungan /ogam-/ogam Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn diperoleh dengan metode kalibrasi standar pada kondisi yang optimum dari masing-masing unsur. Diperoleh kandu,,!gan unsur-unsur Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn dalam ikon dari perairan Surabaya Fe 102,5.:t 1,2 ppm , Zn 16,3 :t 1,1 ppm; Cu 4,5 .:t 0,2 ppm; Cr <0,03 ppm; don Pb <0,18 ppm. Sedangkan /ogam berat di dalam udang Fe 122 .:t2,7 ppm. Zn78.:t 1,7 ppm; Cu 5,5 .:to, 7 ppm; Cr <0,03 ppm; don Pb <0,18 ppm. Kadar /ogam do/am kerang Fe 67,2.:t 2,3 ppm; Zn 53,7.:t 2,1 ppm; Cu 16.4 :t 1,9 ppm; Cr <0,03 ppm; don Pb <0,18 ppm. Kada," /ogam-/ogam Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn do/am ikon, kerang don udang di perairan ka/i Surabaya be/urn ,melebihi kadar maksimum dari yang diperkenankan. Uji metode ana/isis menggunakan SRM Oyster Tissue (SRM 1566a) buatan NIST menunjukan kadar unsur-unsur Fe, Cu, don Zn berada pada

kisaran data sertiJ'ikiit.

ABSTRACT

EVALUATION OJ' THE HEA VY METALS CONTENT OF Fe, Cu, C-r, Pb, AND Zn IN MUSSEL, LOBSTER, AND FISH BY A7VMIC ABSORPTION SPECTROMETRY. Evaluation of the heavy metals Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn in mussI!I, lobster, and fish by flame atomic absorption spectrometry method has been carried out. The content oJr Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn were obtained with calibration standard method at the optimum condition ofeleml~nt. The content of Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn infish of Surabaya waters river were Fe 102.5 :t1.2ppm, Zn 16.3 :tl.lppm; Cu 4.5:t0.2ppm; Cr <0.03ppm; don Pb <0.18ppm. While the content of Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn in lobster were Fe 122 :t 2.7 ppm,Zn 78:t 1.7 ppm; Cu 5.5 :t O. 7 ppm; Cr <0.03 ppm.; and Pb <0.18 ppm. The content of Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn in mussel were Fe 67.2:t 2.3 ppm; Zn 53.7:t 2.1 ppm; Cu 16.4:t 1.9 pp~l; Cr <0.03 ppm; and Pb <0.18 ppm. The content of Fe, Cu, and Zn in mussel, lobster, and fish in Surabaya waters river more than permissible limits. The test of analysis method using SRM Oyster Tissue (SRM 156lia) of NIST showed that the concentration of Fe, Cu, and Zn elements are in the range of certificate data.

PENDAHULUAN

M akhiUk hidup di bumi tidak terlepas kebutuhannya aikan air. Air sebagai sumber kebutuhan utama makhluk hidup khususnya manusia perlu mendapatkan perhatian, terutarna masalah pencemaran air. Untuk mendapatkan kualitas air yang baik sesuai dengan stanctar tertentu di daerah perkotaan khususnya Surabaya semakin sulit karena air sudah ban yak tercemar oleh bermacam-macam limbah basil kegiatan manusia, baik limba:h kegiatan rumah tangga, industri, dan kegiataI1l-kegiatan manusia lainnya. Banyak industri atau pusat kegiatan kerja yang membuang limbahnya ke lingkungan melalui sungai. Limbah (baik berupa padatan maupun cairan) yang masuk ke lingkungan air

menye-babkan terjadinya pencemaran. Pencemaran logam beret seperti Fe, Cu, Cr, Pb, dan Zn sangat berbahaya bagi manusia karena bersifat racun(l) .

Pencemaran logam seperti Fe, Cu, Cr, Pb, dan Zn menunjukan hasil kegiatan industri oleh manusia. Manusia menjadi korban akibat mengkonsumsi ikan, udang, dan kerang sungai ataupun laut. Kali Surabaya sebagai sumber air dari Perusahaan Oaerah Air Minum (POAM) Surabaya serta biotanya yang menjadi konsumsi sehari-hari masyarakat Surabaya perlu mendapatkan perhatian.

Pencemaran logam beret Fe, Cu, Cr, Pb, dan Zn di atas, dapat pula terjadi di lingkungan kali Surabaya. Hal ini bukanlah tidak beralasan, sebab pertumbuhan berbagai industri di Surab~ya berjalan sangat pesat. Salah satu dampak industrialisasi

Proslding Perte!muan dan Presentasilimiah Penelltian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001

80

ISSN 0216-3128

Supriyanto, dkk.

terhadap lingkungan hidup adalah terjadinya pencemaran lingkungan oleh logam-logam terse but yang dapat berakibat negatif bagi kesehatan, karena terakumulasi atau menumpuk dalam tubuh(2). Salah satu tindakan yang diperlukan untuk menanggulangi kemungkinan terjadinya pencemaran logam-logam tersebut adalah dengan jalan melakukan pemantauan secara periodik. Dalam melakukan pemantauan perlu ditentukan indikator yang dipergunakan dalam mengukur tingkat pencemaran. Dalam penelitian ini dilakukan pemantauan dengan menentukan kadar Fe, Cu, Cr, Pb, dan Zn dalam ikan, udang dan kerang yang berasal dari kali Surabaya dengan metode

spektrometri serapan atom

kemudian dipanaskan

diatas penangas pasir untuk

menghilangkan asam sisa. Hasil penguapan

ditepatkan menjadi volume tertentu dengan

akuabides, kemudian hila analisis belum siap

dilakukan, larutan cuplikan disimpan dalam almari

pendingan

pacta

suhu 20 °c.

Kurva standar Unsur.

Disiapkan 5 buah larutan campuran yang

masing-masing

terdiri dari Zn 100 ppm, HNO) IN,

clan akuabides sedemikian rupa sehingga

konsentrasi

HNO) yang ada dalam masing-masing

larutan tetap 0,1 N, sedangkan kon"Sentrasi

Zn

bervariasi mulai dari 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, clan 0,5

ppm. Masing-masing larutan diamati serapannya

pada kondisi yang optimum, sehingga akan

diperoleh data konsentrasi clan serapan unsur Zn.

Data serapan

clan konsentrasi

untuk unsur yang lain

yaitu Ph, Cr, Fe clan Cu diperoleh dengan cara

kerja yang sarna

pada Zn dengan perbedaan

variasi

konsentrasinya.

TATA KERJA

Bahan

Analisis unsur Fe, Cu, Cr, Ph, daD Zn dalam

cuplikan, daD SRM.

Analisis unsur Fe, Cu, Cr, Pb,dan Zn dalam

cuplikan ikan, kerang, udang, clan SRM oyster

tissue dilakukan dengan metode kurva kalibrasi

standar, yaitu dengan mengukur serapan

masing-masing unsur dalam cuplikan ikan, kerang, udang,

daD SRM oyster tissue kemudian dilakukan

intrapolasi terhadap kurva kalibrasi standar

masing-masing un sur, sehingga akan diperoleh

konsentrasi masing unsur dalam

masing-masing cuplikan.

Dalam percobaan ini digunakan larutan

spektrosol Zn, Fe, Ph, dan Cu nitrat buatan BDH

yang mempunyai kadar unsur Zn, Fe, Pb dan Cu

1000 j.1g/ml,

larutan khromium nitrat buatan, asam

nitrat supra pure masing-masing buatan Merck,

akuabides buatan Laboratorium Kimia Dasar dan

-Karakteristik Bahan. Sedangkan cuplikan ikan,

kerang dan udang berasal dari kali Surabaya.

Untuk uji metoda analisis digunakan standard

reference materials (SRM) oyster tissue buatan

NBS Amerika.

Cara kerja

Percobaan

dilakukan dengan menggunakan

seperangkat alat spektrofotometer serapan atom

AA 300 P yang dilengkapi dengan GTA-96 dan

PSC 56 buatan Varian, Australia.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisis unsur-unsur Fe, Cu, Cr, Ph, dan Zn dalam cuplikan ikan, kerang, dan udang dilakukan dengan metoda nyala spektrofotometri serapan

atom, dengan menggunakan campuran bahan bakar udara-asetilen. Beberapa parameter yang perlu mendapatkan perhatian agar diperoleh kondisi analisis yang optimum adalah laju alir udara dan asetilen, arus lampu, laju alir cuplikan, tinggi pembakar, seperti dalam tabel I. Data pada tabel 1 diperoleh dengan melakukan pengukuran serapan yang maksimum pada panjang gelombang m~simum masing-m~ing unsur pad a setiap perubahan laju alir cuplikan, laju alir asetilen, tinggi pembakar, kuat arus lampu dari masing-masing unsur.

Optimasi analisis

Optimasi analisis Fe, Cu, Cr, Ph, daD Zn dilakukan dengan pengamatan serapan yang maksimum pada panjang gelombang maksimum masing-masing unsur pada setiap perubahan laju alir asetilen, laju alir cuplikan, kuat arus, daD tinggi pemb~r.

Preparasi cuplikan daD SRM Oyster tissue Cuplikan ikan, kerang, udang, dan SRM oyster tissue, masing-masing ditimbang dengan berat 0,5 g, dimasukan dalam teflon bomb digester. Oitambahkan 0,2 ml asam fluorida, dan 2 ml asam nitrat pekat, dibiarkan selama 1 jam, kemudian dipanaskan dlam oven pada suhu 150 DC selama 3 jam. Hasil pelarutan dituang dalam beker teflon,

Proslding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001

Supriyanto, dkk. _{ISSN 0216-3128}

81

Tabell. Kondisi optimum Fe, Cu, Cr, Ph, don Zn

Kandungan UnS\lr-UnSur Fe, Cu, Cr, Pb, clan Zn yang ada di dalam SRM oyster tissue maupun cuplikan ikan, kerang, clan udang diperoleh dengan mengintrapolasikan serapan masing-masing unsur ke dalam kurva kalibl3Si standar, sehingga akan diperoleh konsentrasii masing-masing unsur, kemudian diperhitull1gkan dengan faktor pengenceran clan pe:larutan, diperoleh kadar

masing-masing unsur dalam SRM maupun

cuplikan ikan, kerang dan udang.

Data hasil analisis dan data sertifikat

unsur-unsur Fe, Cu, Cr, Ph, dan Zn dalam oyster tissue,

disajikan pada tabel2, sedangkan

data hasil analisis

unsur-unsur

Fe, Cu, Cr, Ph, dan Zn dalam cuplikan

ikan, kerang dan udang disajikan pada Tabel 3,

sebagai

berikut :

Tabel 2. Data J~dar unsur-unsur Fe, Cu, C~, Ph, don Zn do/am serJifi-tgt_SRM Qyster tissue. dan ~Ita hasil ana/isis

No.

Unsur

_{% Kesalahan}

1 2

3

4

5

Fe

Cu

Cr

Ph

Zn

Kadar :f: SD (Sertifikat, ~g/g) 539:f: 15 66,3:f: 4,3 1,43 :f: 0,46 0,371 :f: 0,014 830:f: 57 Kadar :i: SO

(hasil anal

isis, Jig/g)

548:t 5,7

64,5:t 1,2

1,67

2,71

795:t 14,2

_4,22

"

Tabel3. Data ~:adar un sur-un sur Fe, Cu, Cr, Ph, dan Zn dalarn cuplikan ikan, kerang dan udang

No.

Cuplikan

Kadar (l.1g/g)

:t SD

Fe

Cu

Cr

<0,03

<0,03

<0,03

-Pb

<OJ8

<0,18 <0,18

Zn

Ikan

Kerang

Udang

102,5:i: 1,2 67,2 :i: 2,3 122:i: 2,7

4,5 :to,2

16,4:t 1,9

5,5 :t 0,7

16,3:t 1,1

53,7 :t 2,1

78:t 1,7

2

3

Berdasarkan pada Tabel 2, kandungan

logam-logam Fe, Cu, Cr, Pb, clan Zn yang ada dalam sertifikat maup~!1 basil analisis dengan metoda nyala spektroJ:netri serapan atom, dapat dikatakan bahwa metoda yang dilakukan

mempunyai validita!. yang baik, karena berdasarkan data hasiil analisis yang diperoleh berada di dalam kisBlran konsentrasi yang ada

dalam sertifikat, meskipun untuk logam Cr dan Pb metoda yang digunakan tidak mampu mendeteksi, sehingga diperlukan metode lain selain metode tersebut.

Berdasarkan Tabel 3 terlihat bahwa kadar logam berat di dalam ikan dari perairan Surabaya yaitu Fe 102,5:f: 1,2, Zn 16,3:f: 1,1 ; Cu 4,5:f: 0,2 ; Cr <0,03; dan Pb <0,18. Sedangkan logam berat di Prosldlng Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr

82

_{ISSN 0216-3128}

_{Supriyanto, dkk.}

Logam di dalam biota air selain terikat

dengan protein juga dapat membentui$

ion yang

dapat larut dalam lemak dan mampu melakukan

penetrasi ke dalam membran sel(3) .Lokasi

keberadaan

logam pada daging biota air sangat

tergantung pada protein yang mempunyai gugus

sulfihidrit (-SH) dan lemak pada daging biota air

tersebut. Hal

inilah

kemungkinan yang

menyebabkan

konsentrasi

logam berat Fe, Cu, Cr,

Ph, dan Zn pada ikan , udang, dan kerang

mempunyai

kadar yang berbeda.

Di dalam perairan, logam berikatan dengan

garam organik seperti metil, etil, fenil, maupun

garam anorganik berupa oksida, klorida, sulfida,

karbonat, hidroksida dan sebagainya. Senyawa

logam berat organik lebih mudah terabsorbsi oleh

tumbuhan daD hewan air dibandingkan senyawa

organiknya.

KESIMPULAN

Untuk mengetahui

kandungan

logam-logam

Fe, Cu, Cr, Ph, clan Zn pada ikan , \ldang, clan

kerang dari perairan Surabaya, dapat digunakan

deng?.'1

metl)rla nyala ~pektrometri serapan atom

dengan validitas yang baik, dengan kesalahan

hila

dibandingkan

dengan

SRM < 5 %.

Diperoleh kandungan unsur-unsur Fe, Cu,

Cr, Ph, clan Zn dalam ikan dari perairan Surabaya

Fe 102,51: \.,2 ppm ,Zn 16,31: 1,1 ppm; Cu 4,51:

0,2 ppm; Cr < 0,03 ppm; clan Pb < 0,18 ppm.

Sedangkan

logam berat di dalam udang Fe 1221:

2,7 ppm, Zn 78 1: 1,7 ppm; Cu 5,5 1: 0,7 ppm; Cr <

0,03 ppm; clan Pb < 0,18 ppm.

Kadar logam

dalam kerang Fe 67,2 1: 2,3 ppm; Zn 53,7 1: 2, I

ppm; Cu 16,41: 1,9 ppm; Cr < 0,03 ppm; clan

Pb < 0,18 ppm.

Berdasarkan data-data basil anal

is is dapat

disimpulkan bahwa kandungan logam-logam Fe,

Cu, Cr, Ph, clan Zn pada ikan , udang, clan kerang

dari perairan Surabaya, masih belum melebihi

kadar maksimum

dari yang diperkenankan.

dalarn udang dari perairan Surabaya yaitu Fe 122 :i: 2,7 , Zn 78 :i: 1,7 ; Cu 5,5 :i: 0,7 ; Cr <0,03; clan Pb <0,18. Dari tabel 3 terlihat pula kadar logarn dalarn kerang dari perairan Surabaya yaitu Fe 67,2 :i: 2,3 , Zn 53,7 :i: 2,1 ; Cu 16,4 :i: 1,9 ; Cr <0,03; clan Pb <0,18. Hasil pada tabel 3 apabila dibandingkan dengan kandungan unsur logarn berat dalarn ikan, udang, clan kerang menurut keputusan Direktur Jenderal Pengawasan Obat clan Makanan Nomor 03725/B/SK/VII/89 tentang Batas Maksimum Cemaran Logam dalarn Makanan, Standar Nasional Indonesia (SNI) 01-3917-1995 serta Standar Nasional Indonesia (SNI) 01-3919-1995, maka kandungan Fe, Cu, Cr, Ph, clan Zn memang belum melebihi kadar maksimum dari yang diperkenankan(2) .Namun mengingat efek Fe, Cu, Cr, Ph, clan Zn terhadap tubuh manusia berlangsung kumulatif clan bertahap dengan pembentukan kompleks dengan gugus sulfihidrit (-SH) sehingga tak mudah untuk melihatnya sebagai bencana seketika (3) .Efek logarn-iogarn tersebut barn akan terlihat dalam kurun waktu

ketika-anak-anak balita yang menyusui ASI yang mengandung logam berat setelah beranjak dewasa. Selain sulit mengobati penyakit yang disebabkan oleh pencemaran logam berat, karena logarn berat bisa meracuni secara sistematis, sehingga dardh, guinjal, clan hati si penderita berubah sarna sekali. Ini

mengingatkan banyak orang pada tragedi

Minarnata, salah satu bencana lingkungan terbesar yang terjadi di Jepang yang disebabkan oleh

pencemaran logarn berat.

Kandungan logarn berat pada suatu perairan dari waktu ke waktu selalu berub-ubah konsentrasinya bisa semakin meningkat maupun sebaliknya. Hal ini karena kondisi air laut sangat labil. Adanya pergerakan arus, gelombang, curah hujan clan perubahan kondisi sehingga vegetasi ini memiliki kemampuan luar biasa dalarn menyerap logam berat.

Jumlah konsentrasi setiap logarn berat yang dimiliki oleh setiap biota air mempunyai konsentrasi yang berbeda. Hal ini selain dipengaruhi oleh kemarnpuan biota air dalam mengabsorbsi clan mengekskresikan logarn yang ada di perairan tersebut, dapat juga terjadi karena ikatan kimia dari masing-masing logarn yang terlarut di dalarn perairan tersebut berbeda(4) . Logalll berat dapat masuk ke dalarn tubuh biota air melalui rantai makanan (food chain), absorbsi aktif/pasif secara dltusi melalui permukaan kulit clan melalui insang. Sedangkan akumulasi logam berat dalarn biota air terjadi pada otot abduktor, insang, mantel, gonad, ginjal, clan hati .

DAFTARPUSTAKA

DARMONO, "Logam Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup" Cetakan Pertama, VI Press, Jakarta (1995).

PALAR, HERYANDO, "Pencemaran dan Toksikologi Logam Bernt", Rineka Cipta, Jakarta (1994).

2,

Prosldlng Pertemuan dan Presentasl IImlah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001

Supriyanto, dkk. _{ISSN 0216 -3128}

83

3

4.

BRYAN, G.W., " Some Aspect of Heavy Metal Tolerance in Aquatic Organisms", University Press, C~ln1bridge, (1976).

CaNNEL, W.D. alld MILLER, J.G., "Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran", UI Press, Jakarta, (1995).

Supriyanto

-Sebelum diperoleh data, dilakukan terlebih

dahulu beberapa

parameter

yaitu:

.Verifikasi alat untuk menguji keandalan alat

".

.Kurva standar (dipilih yang tepat)

.Uji metode

dengan

SRM

.Dari

beberapa parameter yang dilakukan

diperoleh data yang akurat.

TANYAJAWAB

Djoko Widodo

-Mana yang benar spektrofotometri serapan

atom atau spektrome1:ri

serapan

atom.

-Di

dalam Tabel 2. Clr dan Cd tidak ada datanya,

tetapi di dalam Tabel3. ditunjukkan adanya Cr

dan Ph. Bagaimana ini ? Berapa batas deteksi

penggunaan

Cr dan Fib?

Agus Taftazani

-Tujuan penelitian saudara adalah untuk

membuatl

mengumpulkan

data

base

lingkungan, untuk itu diperlukan data lokasi sampling dan tanggaVwaktu sampling cuplikan tersebut, sehingga data basenya akan lebih sempuma. Apakah saudara telah menuliskan hal tersebut diatas.

-Bagaimana kualitas kadar- logam-logam berat terse but jika dibandingkan dengan baku mutu/ batas ambang yang diperkenankan ?

Supriyanto

-Yang benar spektrometri

-Terimakasih, mestin;'a sarna antara data pada

Tabe/ 2. dan Tabe/ 3. Sedangkan

batas deteksi

Cr = 0,03 ppm dan Pb = 0,18 ppm.

Supriyanto !1~ ,

--Sudah di/akukan .

..

-Kadar

unsur-unsur Ph, Cr, Fe, Cu don Zn

da/am ikon kerang dibawah batas ambang yang

diiijinkan o/eh Dirjen paM.

Sumijanto

-Pacta dasarnya penelitian anda ini adalah penentuan kandung;m unsur dalam sam pel, bagaimana anda )I'akin bahwa data yang diperoleh adalah akul:atltepat. jelaskan.

Prosldlng Pertemuan dan Presentasl IImlah Penelitlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001