ANALISIS KANDUNGAN LOGAM BERAT Cd, Pb, dan Hg PADA AIR dan SEDIMEN di PERAIRAN KAMAL MUARA,
JAKARTA UTARA
ARYO SARJONO
SKRIPSI
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
2009
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul :
ANALISIS KANDUNGAN LOGAM BERAT Cd, Pb dan Hg PADA AIR dan SEDIMEN di PERAIRAN KAMAL MUARA, JAKARTA UTARA
adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan tercantum dalam Daftar Pustaka di bagian akhir Skripsi ini.
Bogor, Agustus 2009
Aryo Sarjono C24104074
Aryo Sarjono. Analisis Kandungan Logam Berat Cd, Pb, dan Hg pada Air dan Sedimen di Perairan Kamal Muara, Jakarta Utara. Di bimbing oleh Etty Riani dan Isdradjad Setyobudiandi.
RINGKASAN
Perairan Kamal Muara merupakan salah satu muara yang ada di Teluk Jakarta. Para nelayan memanfaatkan daerah tersebut sebagai tempat pembudidayaan kerang hijau. Namun perairan ini telah terkontaminasi oleh logam berat akibat padatnya aktivitas domestik dan industri di sekitarnya. Beberapa logam berat yang diduga terakumulasi di perairan tersebut adalah logam berat kadmium, timbal dan merkuri.
Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui konsentrasi logam berat kadmium, timbal dan merkuri.di kolom air dan di sedimen, mengetahui perubahan konsentrasi logam berat dibandingkan dengan penelitian sebelumnya kemudian dibandingkan dengan baku mutu untuk mengetahui tingkat pencemaran perairan, serta mengetahui hubungan antara kandungan logam berat di air dan di sedimen.
Penelitian ini dilakukan pada bulan April Oktober 2008. Penentuan stasiun pengamatan pada lokasi penelitian didasarkan pada kegiatan masyarakat yang memanfaatkannya sebagai daerah pembudidayaan kerang hijau. Jumlah titik stasiun yang diamati selama penelitian berjumlah 5 stasiun. Parameter yang diamati adalah parameter fisikakimia perairan dan konsentrasi logam berat kadmium, timbal, dan merkuri pada kolom air dan pada sedimen yang kemudian larutan air dan sedimen tersebut dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer serapan atom (AAS).
Hasil penelitian pada air menunjukkan konsentrasi logam berat kadmium, timbal, dan merkuri berberurutan sebesar 0,006 mg/l, 0,043 mg/l, dan 0,000152 mg/l. Sedangkan untuk hasil penelitian pada sedimen menunjukkan konsentrasi logam berat kadmium, timbal, dan merkuri berurutan sebesar 0,439 mg/l, 5,942 mg/l, dan 2,173 mg/l. Hasil ini menunjukkan bahwa air pada Perairan Kamal Muara telah tercemar oleh logam berat kadmium dan timbal, sedangkan pada sedimen telah tercemar ringan oleh logam berat merkuri.
Kata kunci : Logam Berat, Kadmium, Timbal, Merkuri
ANALISIS KANDUNGAN LOGAM BERAT Cd, Pb, dan Hg PADA AIR dan SEDIMEN di PERAIRAN KAMAL MUARA,
JAKARTA UTARA
ARYO SARJONO C24104074
SKRIPSI
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
2009
PENGESAHAN SKRIPSI
Judul : Analisis Kandungan Logam Berat Cd, Pb, dan Hg Pada Air dan Sedimen di Perairan Kamal Muara, Jakarta Utara Nama Mahasiswa : Aryo Sarjono
Nomor Pokok : C24104074
Program Studi : Manajemen Sumberdaya Perairan
Menyetujui:
I. Komisi Pembimbing
Ketua Anggota
Dr. Ir. Etty Riani, M.S. Dr.Ir. Isdrajad Setyobudiandi, M. Sc.
19620812 198603 2 001 19580705 198504 1 001
II. Ketua Program Studi
Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M. Sc.
19610401 198601 1 002
Tanggal Ujian : 28 Agustus 2009
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi rabbilalamin, puji dan syukur hanyalah patut disanjungkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan karunia, rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skiripsi ini. Skripsi yang berjudul ”Analisis Kandungan Logam Berat pada Air dan Sedimen di Perairan Kamal Muara, Jakarta Utara” merupakan salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB.
Perairan Kamal Muara merupakan salah satu muara yang ada di Teluk Jakarta yang telah tercemar olah logam berat yang disebabkan oleh aktivitas industri dan rumah tangga. Pencemaran ini baik secara langsung maupun tidak langsung akan berdampak pada kualitas air dan biota perairan. Pencemaran yang tergolong berbahaya adalah pencemaran logam berat, seperti kadmium, timbal dan merkuri.
Mengingat pencemaran ini berlangsung terus menerus dan konsentrasinya berubah seiring dengan berubahnya jumlah bahan pencemar dan kemampuan perairan untuk pulih diri, maka diperlukan informasi terkini mengenai kondisi pencemaran di Perairan Kamal Muara tersebut. Hal ini mendorong penulis untuk melakukan penelitian dengan tema tersebut.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Ir. Etty Riani, MS. dan Bapak Dr. Ir. Isdrajad Setyobudiandi, M. Sc. sebagai pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan serta motivasi kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ir.
Fredinan Yulianda, M. Sc. selaku pembimbing akademik dan seluruh rekanrekan yang turut membantu dalam proses penelitian dan penulisan skripsi yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari masih banyak kekurangan pada penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan masukan dari berbagai pihak, sehingga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khusunya dan pembaca pada umumnya.
Bogor, Agustus 2009
Penulis
UCAPAN TERIMA KASIH
Alhamdulillahi rabbilalamin, puji dan syukur hanyalah patut disanjungkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan karunia, rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih banyak dan penghargaan setingitingginya kepada:
1. Dr. Ir. Etty Riani MS. dan. Dr. Ir. Isdrajad Setyobudiandi, M. Sc. sebagai pembimbing I dan II.
2. Dr. Ir. Yusli Wardiatno, M. Sc. atas kesediaan bapak sebagai penguji tamu 3. Dr. Ir. Yunizar Ernawati MS atas kesediaan ibu menjadi penguji dari komisi
pendidkan MSP.
4. Dr. Ir. Fredinan Yulianda, M. Sc. sebagai dosen pembimbing akademik atas bimbingannya selama ini di MSP.
5. Bu Helma yang telah mengikutkan saya dalam penelitian ini, serta Laboratorium Pengujian Mutu Hasil Perikanan dan Kelautan DKI Jakarta (Pak Hary Djouhari Sudrajat, mas Adi dan tim laboratorium atas segala bantuan analisisnya).
6. Keluarga tercinta (Bapak, Ibu, mba Harni Anink, dan dede Irma Kristiana Chimonk) atas segala dukungannya baik moril maupun materil yang tidak ternilai harganya.
7. Laboratorium Produktivitas dan Lingkungan Perairan/PROLING MSP (Bu Ana, Way, Widia, Aay) untuk pinjaman alat dan analisa contoh
8. Keluarga Pak Harsono (Bapak, Ibu dan Reza) atas segala bantuannya dan, motivasinya.
9. Sahabatsahabat setia MSP 90 Muhammad Faiz, terima kasih telah menemani dalam lingkaran penuh berkah. Dan kepada Shelly “Achel” Nur Eka Yanti Tutupoho yng bersedia mengecek tulisan skripsi ini.
10. Saudarasaudaraku di MSP 41 tercinta.
11. Terima kasih kepada Bapak Bonny Soekarno selaku Kepala Badan Pengelola Asrama TPBIPB yang telah memfasilitasi dan senantiasa memotifasi penulis dalam pembuatan skripsi.
12. Tidak lupa kepada para dosen Manajer Unit Asrama Pak Irmansyah, Pak Arif Hartoyo, Pak Sugeng, Bu Irma, Bu Endar, dan Bu Lailan yang turut memotivasi dan memberi semangat.
13. Kepada kakak SR 20042005 khususnya kang Asur, kang Asgun, kang Setyo Budi dan kang Zul.
14. Saudarasaudari seperjuanganku Senior Resident 20062008 “Sang Pembangun Kehidupan” (Shinaatul Hayah). “TIM MOOD” Mas Desna sang Inspirator, K Asur sang SR, K Zul, Mas Budi, Bos Bram, Helmi, Dedi, Erik, Aris, Febri, Z3, Mukhtar, M Patma, M Evrin, M Tiwi, M Icha, M Tika, M Noer, Alvira, Arum, Desi, Eni, Hesti, Wacih, Firdaus, Nia, Mala dan Ila. Khusus buat komandan Sofyan, Akh Fherdes, Usboy, Dian dan M Aida,Jazakallah atas semangat lulusnya yang turut jadi pelecut semangat.
15. Rekan SR 20082010 “TIM HAMASAH” Adit, Aisyah, Andi, Aria, Arifah, Burhan, Catur, Demi, Dhiau, Diki, Eri, Eva, Subhan, Ginanjar, Habib, Nana, Hendra, Heni, Iral, Irma, Leni, Listiana (Jazakallah statistiknya), Nunu, Rifi, Ochi, F3, Yuas dan Yusnia Mulailah menjadilah PEMBUAT sejarah di Asrama.
SELAMAT BERJUANG
16. Ikhwah MSP 41 Fikri, Faiz, Wd, Muli.
17. 4SMILE khususnya akh Komar, Holil, Jawad, Pipit (Jz laptopnya), Upi, dll.
18. Tim DMG 10 Fherdes, Holil, Jawad, Eko, Hendro dan Mas Rudi.
19. Pak Fathan, Mas Hernowo, Mas Anas, Faiz, Fauzan, Luqman, Aulia, Nazrul, Agresta, Jamal.
20. Didik, Rangga, Gema dan seluruh rekanrekan seperjuangan. Teruskan Perjuangan.
September 2009
Penulis
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 30 September 1985, merupakan anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan Natam dan Tukiyem. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun 1998 di SDN 02 Pondok Betung, Tangerang.
kemudian melanjutkan ke sekolah menengah SMP Bina Kusuma, Jakarta dan lulus pada tahun 2001. setelah itu penulis melanjutkan ke SMAN 90 Jakarta hingga lulus pada tahun 2004. Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan Perairan, Departemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif di Lembaga Dakwah Fakultas Forum Keluarga Muslim (LDFFKM) menjadi staf Departemen Sumberdaya Manusia, tahun 20042005 dan 20052006, Himpunan Mahasiswa Manajemen Sumberdaya Perairan (HIMASPER) (20052006) dan menjadi ketua Forum Silaturammi Mahasiswa Manajemen Sumberdaya Perairan (FOSSUM) (2006). Pada tahun 2006 penulis aktif menjadi Mitra Kerja Senior Resident dan pada tahun 2006
2009 penulis menjadi Senior Resident Asrama Istitut Pertanian Bogor. kepanitiaan yang pernah diikuti oleh penulis antara lain : Masa Perkenalan Mahasiswa Baru IPB (ROTASI 42) (2005), Penyambutan Mahasiswa Baru (SALAM ISC) (2006), Masa Perkenalan Fakultas Perikanan (2007 dan 2008), Masa Perkenalan Departemen (20062008), Fit n Fun (20062008), No Drug Campaign (2007), Lets Fight Against Drugs (2008, sebagai ketua), Open House Asrama (20062008), serta kepanitian pada filtrip mata kuliah: Ekologi Perairan, Biologi laut, Ekologi Laut Tropis, Produktivitas Perairan dan Manajemen Sumberdaya Perikanan Laut. Penulis juga pernah menjadi asisten luar biasa pada mata kuliah Ekologi Perairan tahun ajaran (20072008).
Sebagai tugas akhir penulis melakukan penelitian dengan judul Analisis Kandungan Logam Berat Cd, Pb dan Hg dalam Air dan Sedimen di Perairan Kamal Muara, Jakarta Utara.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
I. PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 3
1.3. Tujuan Penelitian ... 4
1.4. Manfaat... 5
II. TINJAUAN PUSTAKA... 6
2.1. Kondisi Umum ... 6
2.2. Pencemaran... 7
2.3. Logam Berat ... 8
2.3.1. Kadmium (Cd) ... 12
2.3.2. Timbal (Pb). ... 14
2.3.3. Merkuri (Hg) ... 16
2.4. Sedimen ... 19
III. METODE PENELITIAN ... 21
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian ... 21
3.2. Alat dan Bahan... 22
3.3. Metode Penelitian ... 22
3.3.1. Prosedur pengambilan contoh ... 22
3.3.2. Parameter fisikakimia perairan... 22
3.4. Penanganan Contoh ... 23
3.4.1. Preparasi contoh air ... 23
3.4.2. Preparasi contoh sedimen ... 23
3.5. Analisis Data... 24
3.5.1. Penentuan konsentrasi logam berat ... 24
3.5.2. Koefesien korelasi ... 24
3.3.4. Analisa deskriptif ... 25
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 26
4.1. Parameter Fisika dan Kimia ... 26
4.1.1. Suhu... 26
4.1.2. Kekeruhan... 27
4.1.3. Salinitas... 28
4.1.4. Derajat keasaman (pH) ... 29
4.1.5 Oksigen terlarut (DO)... 30
4.2. Konsentrasi Logam Berat di Air dan Sedimen ... 31
4.2.1. Konsentrasi kadmium di air dan sedimen ... 32
4.2.2. Konsentrasi timbal di air dan sedimen ... 36
4.2.2. Konsentrasi merkuri di air dan sedimen ... 40
4.3. Korelasi Logam Berat antara di Air dan di Sedimen... 44
4.4. Kandungan Logam Berat di Perairan Kamal Muara... 45
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 46
5.1. Kesimpulan ... 46
5.2. Saran ... 46
DAFTAR PUSTAKA ... 47
LAMPIRAN ... 50
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Daftar elemen pencemaran utama dari logam berat dan sumbernya di alam.... 9
2. Titik koordinat stasiun pengambilan contoh ... 21
3. Parameter kualitas air dan metode analisis dan pengukurannya ... 23
4. Kriteria baku mutu air laut untuk biota laut ... 25
5. Baku mutu konsentrasi logam berat dalam sedimen IADC/CEDA (1997) ... 25
6. Parameter kualitas fisika dan kimia Perairan Muara Kamal ... 26
7. Konsentrasi logam berat pada air di perairan Kamal Muara... 45
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Permasalahan lingkungan perairan bukanlah hal yang baru, melainkan sudah ada sejak manusia mulai memanfaatkan lingkungan untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Sumber pencemaran ini secara umum berasal dari kegiatan alam dan kegiatan manusia. Pencemaran yang berasal dari kegiatan alam seperti kegiatan vulkanik, pengikisan batuan, hujan, tanah longsor dan bencana alam lainnya.
Sedangkan pencemaran yang berasal dari kegiatan manusia antara lain limbah rumah tangga, limbah industri, kegiatan pertanian, transportasi, sarana rekreasi dan pariwisata.
Pencemaran yang berasal dari kegiatan manusia memiliki kontribusi besar dibandingkan dengan pencemaran yang berasal dari kegiatan alam. Hal ini dipengaruhi oleh semakin bertambah besarnya populasi manusia (laju pertambahan penduduk). Dalam hal ini semakin tingginya pertambahan populasi manusia, maka kebutuhan akan pangan, bahan bakar, pemukiman dan kebutuhankebutuhan dasar yang lain juga akan meningkat, sehingga akan meningkatkan limbah domestik dan limbah industri (Kristanto, 2002). Meningkatnya jumlah limbah domestik dan limbah industri yang masuk ke dalam perairan, mengakibatkan terjadinya perubahan kualitas perairan. Salah satu perairan yang mengalami pencemaran berat adalah Perairan Teluk Jakarta.
Perairan Teluk Jakarta banyak memberikan kontribusi dalam menunjang kehidupan penduduk Jakarta, antara lain digunakan sebagai areal tambak, kompleks nelayan, PLTU, daerah wisata dan rekreasi, pelabuhan, permukiman dan jalur transportasi. Pada Teluk Jakarta bermuara 13 sungai yang melewati wilayah Jabotabek yang disepanjang daerah aliran sungainya banyak terdapat aktivitas industri dan rumah tangga. Tingginya aktivitas di sepanjang daerah aliran sungai tersebut menyebabkan Teluk Jakarta berfungsi sebagai tempat akhir pembuangan berbagai bahan pencemar yang datang dari darat, seperti pembuangan sampah yang berasal dari rumah tangga dan dari kegiatan industri. Selain itu aktivitas di laut seperti transportasi pelayaran, penangkapan ikan, dan penambakan ikan juga turut menyumbang bahan pencemar di Teluk Jakarta. Adanya berbagai macam tekanan
terhadap lingkungan perairan, menyebabkan kondisi perairan Teluk Jakarta mengalami kemunduran sepanjang tahun.
Masuknya bahanbahan pencemar tidak hanya berasal dari bahan organik tetapi juga dari bahan anorganik yang bersifat toksik (beracun). Masuknya bahanbahan tersebut ke dalam ekosistem perairan akan menimbulkan perubahan yang dapat mempengaruhi kelangsungan hidup biota yang ada di dalamnya.
Perubahan ini juga mempengaruhi fungsi dan kegunaan air menjadi tidak sesuai lagi dengan peruntukan semula.
Jenis polutan yang saat ini cukup ditakuti oleh berbagai kalangan karena bersifat toksik dan jumlahnya sudah cukup mengkhawatirkan adalah logam berat.
Logam berat yang masuk ke dalam lingkungan Perairan Teluk Jakarta pada umumnya berasal dari kegiatan antropogenik yakni dari kegiatan industri, bahan bakar, rumah tangga (domestik) dan pertanian. Diduga kandungan logam berat di Teluk Jakarta telah melebihi batas aman.
Logam berat ini selain mempengaruhi kualitas air sehingga mengakibatkan kondisi lingkungan tidak sesuai lagi dengan peruntukannya, juga akan berpengaruh pada sumberdaya hayati perairan, karena sifat logam berat yang akumulatif pada tubuh biota. Menurut Darmono (1995) akumulasi terjadi karena adanya proses absorbsi logam berat yang masuk ke dalam tubuh melalui saluran pernapasan dan saluran pencernaan. Proses ini semakin lama menyebabkan peningkatan logam berat dalam jaringan tubuh organisme perairan dan dapat menyebabkan kematian organisme tersebut.
Adanya logam berat di perairan sangat berbahaya baik secara langsung terhadap kehidupan biota perairan, maupun efeknya secara tidak langsung terhadap kesehatan manusia. Hal ini berkaitan dengan sifatsifat logam berat yang sulit didegradasi, sehingga mudah terakumulasi dalam lingkungan perairan dan keberadaannya secara alami sulit dihilangkan, dapat terakumulasi dalam biota perairan termasuk kerang, ikan dan sedimen, memiliki waktu paruh yang tinggi dalam tubuh biota laut serta memiliki nilai faktor konsentrasi yang besar dalam tubuh biota laut. Logam berat yang masuk ke perairan pada kadar di luar batas yang diperkenankan akan mencemari perairan laut. Logam berat, selain mencemari perairan juga akan mengendap pada sedimen yang memilki waktu tinggal (residence
time) sampai ribuan tahun. Logam berat juga akan terkosentrasi dalam tubuh makhluk hidup melalui proses bioakumulasi (Darmono, 2001). Logam berat dapat masuk ke dalam tubuh organisme melalui tiga cara, yaitu melalui rantai makanan, insang dan difusi melalui permukaan kulit (Mendelli, 1976 in Hutagalung, 1984).
Pencemaran logam berat akan menimbulkan pengaruh negatif terhadap lingkungan perairan, termasuk organisme yang terdapat di dalamnya.
Perairan Kamal Muara merupakan salah satu muara di Teluk Jakarta yang telah mengalami pencemaran logam berat. Beberapa jenis logam berat yang mencemari Perairan Kamal Muara diantaranya adalah kadmium, timbal, merkuri dan kromium (Riani dan Sutjahjo, 2004), sedangkan logam berat khususnya kadmium, timbal, dan merkuri merupakan logam berat yang berbahaya bagi makhluk hidup dan masih banyak dimanfaatkan oleh manusia.
Penelitian terhadap kandungan logam berat di Perairan Kamal Muara sebenarnya sudah banyak dilakukan, namun mengingat pencemaran terjadi terus menerus serta adanya perubahan alam diduga akan berpengaruh pada terjadinya perubahan konsentrasi logam berat di air dan sedimen di Kamal Muara yang berbeda dari waktu ke waktu. Sehingga diduga jumlahnya dalam perairan semakin meningkat dengan bertambanya waktu. Oleh sebab itu maka, penelitian mengenai kandungan logam berat kadmium, timbal, dan merkuri di air dan sedimen sebagai habitat hidup biota perairan perlu dilakukan dari waktu ke waktu.
1.2 Rumusan Masalah
Salah satu penyebab tercemarnya Perairan Kamal Muara disebabkan oleh aktivitas industri dan rumah tangga. Pencemaran ini baik secara langsung maupun tidak langsung akan berdampak pada kondisi perairan dan biota yang hidup di dalamnnya. Salah satu pencemaran yang terjadi dan dianggap berbahaya adalah pencemaran logam berat seperti kadmium (Cd), timbal (Pb), dan merkuri (Hg).
Konsentrasi logam berat kadmium, timbal, dan merkuri yang ada di lingkungan perairan akan semakin meningkat seiring dengan meningkatkan beban masukan yang mengandung logam berat tersebut ke dalam perairan. Demikian pula konsentrasi logam berat di sedimen dimana logam berat yang tersuspensi dalam air lama kelamaan akan mengendap dan terakumulasi dalam sedimen. Berikut ini merupakan bagan kerangka pendekatan rumusan masalah (Gambar 1).
Gambar 1. Rumusan permasalahan
Konsentrasi logam berat kadmium, timbal, dan merkuri yang ada di lingkungan perairan akan semakin meningkat seiring dengan meningkatkan beban masukan yang mengandung logam berat tersebut ke dalam perairan. Demikian pula konsentrasi logam berat di sedimen dimana logam berat yang tersuspensi dalam air lama kelamaan akan mengendap dan terakumulasi dalam sedimen
1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui konsentrasi logam berat kadmium, timbal, dan merkuri di kolom perairan dan di sedimen di Perairan Muara Kamal;
2. Mengetahui apakah Perairan Kamal Muara terjadi perubahan konsentrasi dibandingkan penelitian sebelumnya dan mengetahui apakah sudah tercemar ataupun tidak berdasarkan baku mutu;
3. Mengetahui hubungan kandungan logam berat di air dan sedimen
Aktivitas Manusia
Industri Domestik
Limbah Logam Berat
Perairan
Terakumulasi di Sedimen Terlarut
dalam Air
Pencemaran Logam Berat
1.4. Manfaat
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat berupa informasi, analisis dan kajian mengenai logam berat di Perairan Kamal Muara. Hasil penelitian diharapkan dapat menjadi bahan pertimbangan dalam perumusan kebijakan pengelolaan Perairan Kamal Muara, baik untuk kegiatan budidaya (marine culture) maupun kegiatan penangkapan, dalam rangka mewujudkan sumberdaya perikanan yang tidak tercemar logam berat.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kondisi Umum
Perairan Teluk Jakarta terletak pada 06 o 00’40’’ LS dan 05 o 54’40’’ LS serta 106 o 40’45’’ BT dan 107 o 01’19’’ BT. Teluk ini berbatasan dengan Tanjung Pasir di sebelah Barat dan Tanjung Karawang di sebelah Timur, serta membentang dari timur ke barat sepanjang ± 40 km dan luas ± 490 km 2 (Riani dan Sutjahjo, 2004).
Terdapat 13 sungai yang bermuara di Teluk Jakarta, 4 sungai besar dan 9 sungai sedang dengan luas daerah aliran sungai 5.325.020 m 2 (Kusriyanto, 2002).
Sungaisungai tersebut beberapa diantaranya adalah Sungai Angke, Sungai Ciliwung, Sungai Sunter, Sungai Bekasi, Sungai Cikarang, Sungai Cakung, cabang Sungai Citarum, Sungai Kamal, Sungai Ancol, Sungai Blencong, Sungai Grogol dan Sungai Pesanggrahan (Mulyono, 2000; Rangkuti, 2008). Pada bagian sungaisungai tersebut, terdapat beberapa sumber pencemar yang terdiri dari limbah cair industri, limbah cair domestik (rumah tangga) dan limbah cair dari pertanian.
Kelurahan Kamal Muara merupakan salah satu kelurahan yang ada di wilayah Teluk Jakarta, tepatnya terletak pada Kecamatan Penjaringan, Kotamadya Jakarta Utara. Kelurahan ini memiliki luas wilayah 10,53 km 2 , dengan batas wilayah sebelah utara berbatasan dengan Pantai Utara Laut Jawa, sebelah Barat berbatasan dengan Kelurahan Dadap Tangerang, sebelah selatan berbatas dengan Jalan Kapuk Kamal (Kelurahan Kamal Barat, Tegal Alur dan Kapuk), sebelah timur berbatasan dengan Kali Cengkareng (Dinas Peternakan dan Kelautan DKI Jakarta, 2004). Pada daerah ini terdapat salah satu muara, yang dikenal dengan nama Perairan Kamal Muara. Di Perairan Kamal Muara ini bermuara Sungai Kamal yang merupakan sambungan sistem aliran Sungai Mookervat, yang juga berhubungan dengan Sungai Cisadane, Tangerang (Fitriati, 2004).
Perairan Kamal Muara merupakan salah satu lokasi pembudidayaan kerang hijau di Teluk Jakarta. Berdasarkan data yang diperoleh dari Buku Potensi yang dikeluarkan oleh Suku Dinas Perikanan dan Kelautan Kotamadya Jakarta Utara pada tahun 2006 menunjukkan jumlah pemilik budidaya kerang hijau di sekitar Perairan Kamal Muara berjumlah 352 orang dan pekerja budidaya kerang hijau berjumlah
585 orang, dengan jumlah bagan 448 bagan dan mampu menghasilkan 63.500 ton kerang hijau pada tahun tersebut. Jumlah ini menurun jika dibandingkan pada tahun pada tahun 2004 jumlah pemilik mencapai 397 orang dengan jumlah pekerja 665 orang, jumlah bagan 505 yang mampu menghasilkan 72.000 ton pada tahun tersebut (Suku Dinas Perikanan dan Kelautan Kotamadya Jakarta Utara, 2006).
2.2. Pencemaran
Pencemaran lingkungan hidup menurut UndangUndang No 23 tahun 1997 adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam lingkungan hidup oleh kegiatan manusia sehingga kualitasnya turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan hidup tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukkannya. Menurut Odum (1996) pencemaran perairan adalah suatu perubahan fisika, kimia dan biologi yang tidak dikehendaki pada ekosistem perairan yang akan menimbulkan kerugian pada sumber kehidupan, kondisi kehidupan dan proses industri. Sedangkan menurut definisi GESAMP (Group of Expert on Scientific Aspect on Marine Pollution) in Sanusi (2006) pencemaran laut diartikan sebagai masuknya zatzat (substansi) atau energi ke dalam lingkungan laut dan estuari baik langsung maupun tidak langsung akibat adanya kegiatan manusia yang menimbulkan kerusakan pada lingkungan laut, kehidupan di laut, kesehatan manusia, mengganggu aktivitas di laut (usaha penangkapan, budidaya, alur pelayaran) serta secara visual mereduksi keindahan (estetika). Fardiaz (2006) mengistilahkan pencemaran air dengan istilah yang berbeda, yaitu polusi air. Polusi air yang dimaksud adalah penyimpangan sifat
sifat air dari keadaan normal.
Darmono (1995) mengklasifikasikan sumber pencemaran logam berat berdasarkan lokasinya :
1. pada perairan estuaria, pencemaran memiliki hubungan yang erat dengan penggunaan logam oleh manusia.
2. pada perairan laut lepas kontaminasi logam berat biasanya terjadi secara langsung dari atmosfer atau karena tumpahan minyak dari kapalkapal tanker yang melaluinya,
3. sedangkan di perairan sekitar pantai kontaminasi logam kebanyakan berasal dari mulut sungai yang terkontaminasi oleh limbah buangan industri atau pertambangan.
Pencemaran di Teluk Jakarta disebabkan semakin besarnya jumlah penduduk dan berkembangnya sektor industri. Badan Pengendalian Dampak Lingkungan (Bapedal) menyatakan 50 % industri di Jabotabek masih membuang limbahnya secara langsung ke sungai (Mulyono, 2000). Biro Lingkungan Hidup Provinsi Jawa Barat (1997) in Mulyono (2000) mengungkapkan bahwa dari kurang lebih 600 industri yang ada pada saat ini di wilayah Jawa Barat, separuhnya membuang limbah ke sungai. Kita ketahui pula bahwa beberapa sungai di daerah tersebut juga bermuara di Teluk Jakarta.
Limbah yang masuk ke perairan Teluk Jakarta berasal dari limbah industri (97,82 % atau 1.632.896,47 ribu m 3 /tahun), limbah domestik (2,17 % atau 36.229,90 ribu m 3 /tahun) dan limbah industri pertanian (0,01 % atau 232,25 m 3 /tahun) (KPPL, 1997 in Riani dan Sutjahjo, 2004). Dahlia (2009) melaporkan jumlah beban limbah pada Perairan Muara Kamal tahun 2008 untuk limbah organik sebesar 868,49 ton/bulan, beban limbah BOD sebesar 624,13 ton/bulan, sedangkan untuk beban limbah COD 1450,78 ton/bulan. Diperkirakan 20% dari limbah yang dibuang ke laut berasal dari limbah industri berupa lumpur lunak (sludge). Terdapat empat cara pembuangan limbah, yaitu dibakar, dikubur, dibuang ke laut, dan diolah untuk menghilangkan bahan toksik (Darmono, 2001).
Hasil penelitian yang dilakukan oleh tim Japan International Corporation Agency (JICA) memperkirakan pada tahun 2010, jumlah limbah cair industri khusus dari Jakarta mencapai 256.631 m 3 /hari dengan beban polusi 118.600 kg BOD/hari.
Melihat perkembangan jumlah industri di Jakarta dan sekitarnya dan upaya mengatasi pencemaran masih belum dilakukan secara efektif, maka diperkirakan pada tahun 2010 pencemaran akan mencapai enam sampai sembilan kali lipat dibandingkan pencemaran pada awal dekade 1990 (Mulyono, 2000).
2.3. Logam Berat
Logam adalah unsur yang dapat diperoleh dari lautan, erosi batuan tambang dan vulkanisme (Clark, 1986). Proses alam seperti perubahan siklus alami
mengakibatkan batuanbatuan dan gunung berapi memberikan kontribusi yang sangat besar ke lingkungan. Selain itu masuknya logam berat juga berasal dari aktivitas manusia, seperti pertambangan minyak, emas dan batu bara, pembangkit tenaga listrik, pestisida, keramik, peleburan logam dan pabrikpabrik pupuk serta kegiatan industri lainnya (Suhendrayatna, 2001).
Connell dan Miller (1995) mengatakan bahwa logam berat adalah unsur yang memiliki berat lebih besar dari 4 atau 5 dengan jumlah atom 22 34 dan 40 52, serta unsur lantanida dan aklinida, serta memiliki pengaruh spesifik biokimiawi di dalam hewan dan tumbuhan. Menurut Vouk (1986) in Putra (2008) terdapat 80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi ini yang telah teridentifikasi sebagai jenis logam berat. Beberapa logam berat yang berbahaya dan sering mencemari lingkungan terutama adalah merkuri (Hg), timbal (Pb), arsenik (As), kadmium (Cd), khromium (Cr), dan nikel (Ni). Di alam logam sangat jarang ditemukan dalam elemen tunggal, biasanya dalam bentuk persenyawaan dengan unsur lain. Tabel 1 menampilkan sumber utama logam berat yang ditemukan di lingkungan.
Tabel 1. Daftar elemen pencemaran utama dari logam berat dan sumbernya di alam (Suhendrayatna, 2001)
Elemen Sumber logam di alam
Antimony Stibnite (Sb2S3), geothermal springs, mine drainage.
Arsenic Metal arsenides and arsenates, sulfide ores (arsenopyrite), arsenite (HAsO2), vulcanic gases,geothermal springs.
Beryllium Beryl (Be3Al2Si6O16), Phenacite (Be2SiO4).
Cadmium Zinc carbonate and sulfide ores, copper carbonate and sulfide ores.
Chromium Chromite (FeCr2O), chromic oxide (Cr2O3).
Copper Free metal (Cu0), copper sulfide (CuS2), Chalcopyrite (CuFeS2), mine drainage.
Lead Galena (PbS)
Mercury Free mercury (Hg0), Cinnabar (HgS).
Nickel Ferromagnesian minerals, ferrous sulfide ores, nickel oxide (NiO2), Pentladite [(Ni,Fe)9S8], nickel hydroxide [Ni(OH)3].
Selenium Free element (Se0), Ferroselite (FeSe2), uranium deposits, black shales, ChalcopyritePantladitePyrrhotite deposits.
Silver Free metal (Ag0), silver chloride (AgCl2), Argentide (AgS2), copper, lead, zinc ores.
Thallium Copper, lead, silver residues.
Zinc Zinc blende (ZnS), Willemite (ZnSiO4), Calamite (ZnCO3), mine drainage
Menurut Palar (2004) logam dalam perairan memiliki sifat sebagai berikut : 1. memiliki kemampuan yang baik dalam penghantar listrik (konduktor);
2. memiliki kemampuan yang baik dalam penghantar panas;
3. memiliki rapatan yang tinggi;
4. dapat membentuk alloy dengan baik;
5. logam padat dapat ditempa dan dibentuk
Logam berat seperti kadmium (Cd), timbal (Pb), dan merkuri (Hg) memiliki afinitas yang tinggi terhadap unsur S (sulfur) menyebabkan logam ini menyerang ikatan belerang dalam enzim, sehingga enzim bersangkutan menjadi tidak aktif.
Selain sulfur logam berat juga dapat bereaksi terhadap gugus karboksilat (COOH) dan amina (NH2). Kadmium, timbal, dan tembaga terikat pada selsel membran yang menghambat proses transformasi melalui dinding sel. Logam berat juga mengendapkan senyawa fosfat biologis atau mengkatalis penguraiannya. Logam berat juga mengendapkan senyawa fosfat biologis atau mengkatalis penguraiannya (Manahan, 1977).
Logam berat memiliki tingkat atau daya racun yang berbeda bergantung pada jenis, sifat kimia dan fisik logam berat. Kementerian Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup 1990 in Marganof (2003) membagi kelompok logam berat berdasarkan sifat toksisitas dalam 3 kelompok, yaitu bersifat toksik tinggi yang terdiri atas unsurunsur Hg, Cd, Pb, Cu, dan Zn; bersifat toksik sedang terdiri dari unsurunsur Cr, Ni, dan Co; dan bersifat toksik rendah yang terdiri atas unsur Mn dan Fe (Sanusi, 2006). Sutamihardja et al. (1982) mengurutkan berdasarkan sifat kimia dan fisikanya, maka tingkat atau daya racun logam berat terhadap hewan air dapat diurutkan (dari tinggi ke rendah) sebagai berikut : merkuri (Hg), kadmium (Cd), seng (Zn), timah hitam (Pb), krom (Cr), nikel (Ni), dan kobalt (Co).
sedangkan menurut Darmono (1995) daftar urutan toksisitas logam paling tinggi ke paling rendah terhadap manusia yang mengkomsumsi ikan adalah sebagai berikut Hg 2+ > Cd 2+ >Ag 2+ > Ni 2+ > Pb 2+ > As 2+ > Cr2+ Sn 2+ > Zn 2+.
Adanya logam berat di perairan memiliki dampak yang berbahaya baik secara langsung terhadap kehidupan organisme maupun efeknya secara tidak langsung terhadap kesehatan manusia. Hal ini berkaitan dengan sifatsifat logam berat (Sutamihardja et al., 1982; Sanusi, 2006) yaitu :
1. sulit didegradasi, sehingga mudah terakumulasi dalam lingkungan perairan dan keberadaannya secara alami sulit terurai (dihilangkan);
2. dapat terakumulasi dalam organisme termasuk kerang dan ikan, dan akan membahayakan kesehatan manusia yang mengkonsumsi organisme tersebut;
3. mudah terakumulasi di sedimen, sehingga konsentrasinya selalu lebih tinggi dari konsentrasi logam dalam air. Di samping itu sedimen mudah tersuspensi karena pergerakan masa air yang akan melarutkan kembali logam yang dikandungnya ke dalam air, sehingga sedimen menjadi sumber pencemar potensial dalam skala waktu tertentu.
Kandungan kelompok anorganik logam di perairan alami sangat rendah (trace element). Kelompok ini terdiri dari logam berat yang bersifat esensial (Cr, Ni, Cu, Zn) dan yang bersifat nonesensial (As, Cd, Pb, Hg). Elemen yang bersifat esensial dibutuhkan dalam proses kehidupan biota akuatik. Kelompok elemen esensial maupun nonesensial dapat bersifat toksik atau racun bagi kehidupan biota perairan, terutama apabila terjadi peningkatan kadarnya dalam perairan (Sanusi, 2006).
Sifat toksik dan sifat terurainya suatu logam berat dalam perairan ditentukan oleh karakteristik fisik dan kimia suatu jenis logam berat dan ditentukan juga oleh faktor lingkungan. Lingkungan atau ekosistem laut yang mengalami gangguan kesetimbangan akibat polutan, dapat bersifat tetap (irreversible) atau sementara (reversible) bergantung pada faktorfaktor berikut (Sanusi, 2006) :
1. kemantapan ekosistem (constancy); terkait dengan kecilnya pengaruh perubahan.
2. persistensi ekosistem (persistent); terkait dengan lamanya waktu untuk kelangsungan prosesproses normal ekosistem.
3. kelembaman ekosistem (inertia); terkait dengan kemampuan bertahan terhadap gangguan eksternal.
4. elastisitas ekosistem (elasticity); terkait dengan kekenyalan ekosistem untuk kembali ke kadaan semula setelah mengalami gangguan.
5. amplitudo ekosistem (amplitude); terkait dengan besarnya skala gangguan yang masih memungkinkan adanya daya pulih (recovery).
Menurut Hutagalung (1984) faktorfaktor yang memengaruhi tingkat toksisitas logam berat antara lain suhu, salinitas, pH, dan kesadahan. Penurunan pH
dan salinitas perairan menyebabkan toksisitas logam berat semakin besar.
Peningkatan suhu menyebabkan toksisitas logam berat meningkat. Sedangkan kesadahan yang tinggi dapat mengurangi toksisitas logam berat, karena logam berat dalam air dengan kesadahan tinggi membentuk senyawa kompleks yang mengendap dalam air.
Tingkat toksisitas logam berat untuk biota perairan dipengaruhi oleh jenis logam, spesies biota, daya permeabilitas biota, dan mekanisme detoksikasi (Darmono, 2001). Logam berat dapat mengumpul (terakumulasi) di dalam tubuh suatu biota dan tetap tinggal dalam tubuh dalam jangka waktu yang lama sebagai racun (Fardiaz, 2005). Pada batas dan kadar kadar tertentu semua logam berat dapat menimbulkan pengaruh yang negatif terhadap bota perairan.
2.3.1. Kadmium (Cd)
Kadmium (Cd) adalah logam berwarna putih keperakan menyerupai alumunium dengan berat atom 112,41 g/mol dengan titik cair 321 o C dan titik didih 765 o C. Darmono (1995) mengatakan bahwa kadmium selalu bercampur dengan logam lain, terutama dalam pertambangan zink dan timbal selalu ditemukan kadmium dengan kadar 0,2 0,4 %, sebagai hasil sampingan dari proses pemurnian zink dan timbal.
Unsur ini bersifat lentur, tahan terhadap tekanan, memiliki titik lebur rendah serta dapat dimanfaatkan untuk pencampur logam lain seperti nikel, perak, tembaga, dan besi. Logam ini sering digunakan sebagai pigmen pada keramik, dalam penyepuhan listrik, pada pembuatan alloy, dan baterai alkali (Rahman,2006).
Senyawa kadmium juga digunakan sebagai bahan kimia, bahan fotografi, pembuatan tabung TV, cat, karet, sabun, kembang api, percetakan tekstil dan pigmen untuk gelas dan email gigi (Jensen et al., 1981 in Herman, 2006).
Lu (2006) menyatakan kadmium memiliki sifat dan kegunaan antara lain : 1. mempunyai sifat tahan panas sehingga bagus untuk campuran pembuatan bahan
bahan keramik, enamel dan plastik.
2. tahan terhadap korosi sehingga bagus untuk melapisi pelat besi dan baja.
Kadmium tergolong logam berat dan memiliki afinitas yang tinggi terhadap kelompok sulfhidrid dari pada enzim dan meningkat kelarutannya dalam lemak.
Pada perairan alami yang bersifat basa, kadmium mengalami hidrolisis, teradsorpsi oleh padatan tersuspensi dan membentuk ikatan kompleks dengan bahan organik.
Kadmium pada perairan alami membentuk ikatan kompleks dengan ligan baik organik maupun anorganik, yaitu: Cd 2+ , Cd(OH) + , CdCl + , CdSO4, CdCO3 dan Cdorganik. Ikatan kompleks tersebut memiliki tingkat kelarutan yang berbeda:
Cd 2+ > CdSO4 > CdCl + > CdCO3 > Cd(OH) + (Sanusi, 2006).
Laws (1993) menyatakan bahwa sifat racun Cd terhadap ikan yang hidup dalam air laut berkisar antara 10100 kali lebih rendah dari pada dalam air tawar yang memiliki tingkat kesadahan lebih rendah. Toksisitas kadmium meningkat dengan menurunnya kadar oksigen dan kesadahan, serta meningkatnya pH dan suhu.
Sedangkan toksisitas kadmium turun pada salinitas dengan kondisi isotonis dengan cairan tubuh hewan bersangkutan. Hasil penelitian Engel et al. (1981) in Sanusi et al. (1984) diketahui bahwa peningkatan salinitas mengurangi sifat racun Cd maupun Hg terhadap kehidupan hewan air.
Jumlah normal kadmium di tanah berada di bawah 1 ppm, tetapi angka tertinggi (1.700 ppm) dijumpai pada permukaan contoh tanah yang diambil di dekat pertambangan biji seng (Zn). Kadmium lebih mudah diakumulasi oleh tanaman dibandingkan dengan ion logam berat lain seperti timbal (Suhendrayatna, 2001).
Kadar kadmium di perairan alami sangat rendah sekitar 1 μg/l (Lu, 2006).
Sedangkan menurut Sanusi (2006) kadarnya di perairan berkisar pada 0,29 0,55 ppb dengan ratarata 0,42 ppb. Menurut badan dunia FAO/WHO, konsumsi per minggu yang ditoleransikan bagi manusia adalah 400500 μg/orang atau 7 μg/kg berat badan (Suhendrayatna, 2001).
Keracunan kadmium dapat bersifat akut dan kronis. Organ tubuh yang menjadi sasaran keracunan kadmium adalah ginjal dan hati. Kadmium lebih beracun bila terhisap melalui saluran pernafasan dari pada saluran pencernaan.
Kasus keracunan akut kadmium kebanyakan dari menghisap debu dan asap kadmium, terutama kadmium oksida (CdO) yang dapat menyebabkan emfisema atau gangguan paruparu yang jelas terlihat (Darmono, 1995). Efek keracunan lain yang dapat ditimbulkannya berupa penyakit hati, tekanan darah tinggi, gangguan pada sistem ginjal dan kelenjar pencernaan serta mengakibatkan kerapuhan pada tulang (Effendi, 2003; Lu, 2006). Nielsen et al. (1977) in Sanusi et al. (1984) menyatakan
bahwa kadmium menghambat enzim Na, KATPase dan menurunkan transport ion Na lewat insang (gill ephithelium) pada ikan. Di Jepang telah terjadi keracunan oleh kadmium, yang menyebabkan penyakit lumbago yang berlanjut ke arah kerusakan tulang dengan akibat melunak dan retaknya tulang (O’Neill, 1994 in Herman, 2006).
Apabila kandungan mencapai 200 μg Cd/gr (berat basah) dalam cortex ginjal yang akan mengakibatkan kegagalan ginjal dan berakhir pada kematian. Korban terutama terjadi pada wanita pascamenopause yang kekurangan gizi, kekurangan vitamin D dan kalsium. (Herman, 2006).
2.3.2. Timbal (Pb)
Timbal merupakan logam berat yang sangat beracun, dapat dideteksi secara praktis pada seluruh benda mati di lingkungan dan seluruh sistem biologis (Suhendrayatna, 2001). Timbal adalah sejenis logam yang lunak dan berwarna coklat kehitaman, serta mudah dimurnikan dari pertambangan. Dalam pertambangan, logam ini berbentuk sulfida logam (PbS), yang sering disebut galena.
Di perairan alami timbal bersumber dari batuan kapur dan gelena (Saeni, 1989 dan Manik, 2007).
Sifatsifat timbal menurut Darmono (1995) dan Fardiaz (2005) antara lain:
1) memilki titik cair rendah sehingga jika digunakan dalam bentuk cair hanya membutuhkan teknik yang cukup sederhana dan tidak mahal.
2) merupakan logam yang lunak sehingga mudah diubah menjadi berbagai bentuk.
3) timbal dapat membentuk logam campuran (alloy) dengan logam lainnya, dan logam yang terbentuk mempunyai sifat yang berbeda dengan timbal murni.
4) memiliki densitas yang tinggi dibanding logam lain kecuali emas dan merkuri, yaitu 11,34 gr/cm 3 .
Sumber utama timbal yang digunakan sebagai bahan additif bensin berasal dari komponen gugus alkil timbal (Suhendrayatna, 2001). O’neil (1993) in Nursal et al. (2005) mengatakan bahwa kurang lebih 75% timbal yang ditambahkan pada bahan bakar minyak akan diemisikan kembali ke atmosfir. Hal inilah yang kemudian menyebabkan pencemaran udara disebabkan oleh timbal. Timbal ini dapat memasuki perairan melalui air hujan yang turun.
Penggunaan timbal terbesar lainnya adalah dalam produksi baterai penyimpan untuk mobil. Selain itu timbal juga digunakan untuk produkproduk logam seperti amunisi, pelapis kabel, pipa, solder, bahan kimia dan pewarna (Fardiaz, 2005). Timbal juga digunakan sebagai pigmen timbal dalam cat (Lu, 2006).
Timbal pada perairan ditemukan dalam bentuk terlarut dan tersuspensi.
Timbal relatif dapat larut dalam air dengan pH < 5 dimana air yang bersentuhan dengan timah hitam dalam suatu periode waktu dapat mengandung > 1 μg Pb/l, sedangkan batas kandungan dalam air minum adalah 50 μg Pb/l. Kadar dan toksisitas timbal diperairan dipengaruhi oleh kesadahan, pH, alkalinitas, dan kadar oksigen (Effendi, 2003).
Dinas Peternakan dan Kelautan DKI Jakarta (2004) melaporkan beberapa jenis makanan yang mengandung kadar timbal tinggi. Beberapa jenis makanan itu adalah makanan kaleng (50100 µg/kg); jeroan, hati, ginjal, dari hasil ternak (150 µg/kg); ikan (170 µg/kg); dan kelompok yang paling tinggi kadar timbalnya adalah kerangkerangan (moluska) dan udangudangan (250 µg/kg). Sedangkan jenis makanan yang tergolong rendah derajat kontaminasi timbal adalah susu sapi, buahbuahan, sayuran dan bijibijian (1520 µg/kg). Konsumsi mingguan elemen timbal yang direkomendasikan oleh WHO toleransinya bagi orang dewasa adalah 50 μg/kg berat badan dan untuk bayi atau anakanak 25 μg/kg berat badan (Suhendrayatna, 2001).
Pengaruh toksisitas akut timbal jarang ditemui, tetapi pengaruh toksisitas kronik paling sering ditemukan. Pengaruh toksisitas kronis sering dijumpai pada pekerja tambang dan pabrik pemurnian logam, pabrik mobil (proses pengecatan), penyimpanan bateri, percetakan, pelapisan logam dan pengecatan sistem semprot (Darmono, 2001).
Dampak keracunan timbal dapat mengakibatkan terhambatnya pembentukan hemoglobin, gangguan ginjal, otak, hati, sistem reproduksi, dan sistem saraf sentral (Fardiaz, 2006), selain itu juga dapat menyebabkan gangguan mental pada anak
anak (Saeni, 1989). Ketika unsur ini mengikat kuat sejumlah molekul asam amino, haemoglobin, enzim, RNA, dan DNA; maka akan mengganggu saluran metabolik dalam tubuh. Keracunan Pb dapat juga mengakibatkan gangguan sintesis darah,
hipertensi, hiperaktivitas, dan kerusakan otak (Herman, 2006). Menurut Saeni (1989) kadmium dapat menyebabkan gangguan pada ginjal, jaringan testikular, kerusakan selsel butir darah merah dan menyebabkan tekanan darah tinggi
2.3.3. Merkuri (Hg)
Merkuri merupakan unsur trece elemen yang bersifat cair pada suhu ruang dan daya hantar listrik yang tinggi (Budiono, 2003). Merkuri dalam tabel periodik terdapat pada golongan XII D, periode VI, memiliki nomor atom 80 dan berat atom 200,59 g/mol (Cotton dan Geoffrey, 1989).
Merkuri memiliki sifatsifat sebagai berikut Fardiaz (2005):
1. merkuri merupakan satusatunya logam yang berbentuk cair pada suhu kamar (25 o C) dan memilki titik beku yang paling rendah dibanding logam lainnya, yaitu 39 o C.
2. merkuri dalam bentuk cair memiliki kisaran suhu yang luas, yaitu 396 o C.
3. memiliki volatilitas yang tinggi dibanding logam lainnya.
4. merupakan konduktor yang baik karena memilki ketahanan listrik yang rendah.
5. banyak logam yang dapat dalam merkuri yang membentuk komponen yang disebut amalgam (alloy).
6. merkuri dan komponenkomponennya bersifat toksik terhadap semua makhluk hidup.
Sifatsifat itulah yang menyebabkan merkuri banyak digunakan olah manusia seperti dalam aktivitas penambangan, peleburan untuk menghasilkan logam dari bijih tambang sulfidnya, pembakaran bahan bakar fosil dan produksi baja, semen serta fosfat. Pemakai utama merkuri adalah pabrik alkaliklor, industri bubur kayu, dan pabrik perlengkapan listrik (Lu, 2006).
Fardiaz (2005) mengatakan bahwa merkuri di alam ditemukan dalam bentuk gabungan dengan elemen lainnya, dan jarang ditemukan dalam bentuk terpisah.
Beliau juga mengklasifikasikan bentuk merkuri di alam menjadi dua bentuk, yaitu : 1. merkuri anorganik, termasuk logam merkuri (Hg 2+ ) dan garamgaramnya seperti
merkuri klorida (HgCl2) dan merkuri oksida (HgO2)
2. komponen merkuri organik atau organomerkuri, terdiri dari:
a) aril merkuri, mengandung hidrokarbon aromatik seperti fenil merkuri asetat b) alkil merkuri, mengandung hidrokarbon alifatik dan merupakan merkuri
yang paling beracun, misalnya metil merkuri dan etil merkuri c) alkoksialkil merkuri (ROHg).
Komponen organomerkuri yang terpenting secara komersil adalah fenil merkuri asetat (FMA). Industriindustri pulp dan kertas menggunakan FMA untuk mencegah pembentuk lendir pada pulp kertas yang masih basah selama pengolahan dan penyimpanan.
Sumber alami merkuri adalah cinnabar (HgS) dan mineral sulfida, misalnya sphalerite (ZnS), chalcopyrite (CuFeS) dan galena (PbS). Pelapukan batuan dan erosi tanah dapat melepas merkuri ke dalam perairan (Efendi, 2003). Penambangan, peleburan, pembakaran bahan bakar fosil, dan produksi baja, semen dan fosfat juga merupakan sumber merkuri yang dapat menambah keberadaannya di alam (Lu, 2006). Prosesproses industri, seperti pertanian, pencampuran logam, katalis pada pertambangan, kedokteran gigi, peralatan listrik, obatobatan dan penggunaan di laboratorium yang kemudian sebagian besar merkuri dunia akhirnya dibuang ke lingkungan sekitarnya. Beberapa penelitian mencatat bahwa setiap ton Hg dapat melepas sekitar 150200 g merkuri ke atmosfir dan air buangan (Maanema dan Berhimpon, 2007).
Di perairan alami logam berat merkuri terdapat dalam bentuk Hg, Hg + dan Hg 2+ yang ditentukan oleh kondisi reduksi atau oksidasi. Perairan dengan oksigen terlarut cukup baik (€h ≥ 0,5 mV), maka Hg 2+ terlarut menjadi dominan. Dalam keadaan reduksi atau fakultatif akan terbentuk Hg dan Hg + , dan apabila terdapat sulfit akan terbentuk senyawa HgS (Sanusi, 2006).
Kelarutan merkuri di perairan laut dalam bentuk HgCl4 dan HgCl3 dengan klorida yang dominan. Merkuri tidak hanya larut dalam air tetapi juga akan terabsorpsi oleh partikelpartikel tersuspensi. Dalam substrat anoksida, merkuri ada dalam bentuk HgS dan HgS2. Sistem mikroba dalam laut dapat mengubah semua bentuk merkuri anorganik menjadi metil merkuri, untuk selanjutnya dapat diakumulasi oleh organisme hidup (Clark, 1997). Hal senada juga dikatakan oleh Lu (2006) bahwa unsur merkuri akan menjadi senyawa anorganik melalui proses oksidasi dan kembali menjadi unsur merkuri lewat reduksi. Merkuri anorganik
dapat menjadi merkuri organik melalui kerja kuman anaerobik tertentu, dan senyawa ini secara lambat terdegradasi menjadi merkuri anorganik.
Proses metilasi terpengaruh dengan adanya dominasi unsur sulfur (S), yaitu pada keadaan anaerob dan redok potensial yang rendah. Faktorfaktor yang sangat berpengaruh di dalam pembentukan metil merkuri antara lain : suhu, kadar ion Cl, kandungan organik, derajat keasaman (pH), dan kadar merkuri. Hasil akhir dari proses metilasi adalah metil merkuri (CH3Hg) yang memiliki daya racun tinggi dan sukar terurai dibandingkan zat asalnya.
Merkuri dimanfaatkan dalam bidang kedokteran, pertanian dan industri.
Dalam bidang kedokteran merkuri digunakan untuk pengobatan penyakit kelamin (sifilis). Sebelum diketahui berbahaya, HgCl digunakan sebagai pembersih luka, bahan kosmetik, dan digunakan dalam bidang kedokteran gigi (Fardiaz, 2006).
Merkuri digunakan sebagai pembunuh jamur, sehingga baik untuk bahan pelapis benih sebagai pencegah pertumbuhan kapang (Fardiaz, 2006). Merkuri juga digunakan sebagai bahan pembasmi hama. Sedangkan dalam bidang industri merkuri dimanfaatkan sebagai bahan dasar lampu merkuri untuk penerangan jalan, pembuatan baterai, pembuatan klor alkali yang menghasilkan klorin (Cl2) yang dimanfaatkan perusahaan air minum untuk penjernihan air minum dan membasmi kuman, pembuatan kaustik soda, bahan campuran cat, dan pembuatan plastik. Untuk mencegah lender pada pulp kertas pada industri kertas (Fardiaz, 2006)
Unsur merkuri di perairan laut secara alamiah berada dalam kadar yang rendah, yaitu 10 2 10 5 mg/l (Maanema dan Berhimpon 2007). Suatu perairan dikategorikan tidak tercemar jika kadar Hg 2+ terlarut sekitar 0,020,1 mg/l untuk air tawar dan kurang dari 0,010,03 mg/l untuk air laut (Sanusi, 2006). Moore (1991) menyatakan kadar merkuri yang diperbolehkan untuk air minum tidak lebih dari 0,3 µg/liter.
Kadar merkuri untuk biota laut sebaiknya tidak melebihi 0,2 μg/l Moore (1991). Sedangkan berdasarkan baku mutu air laut untuk budidaya perikanan/biota laut yang tercantum Keputusan Menteri Kependudukan dan Lingkungan Hidup No. 51 tahun 2004, adalah 0,001 ppm.
Metil merkuri merupakan merkuri organik yang selalu menjadi perhatian serius dalam toksikologi. Hal ini karena metil merkuri dapat diserap secara
langsung melalui pernapasan dengan kadar penyerapan 80%. Selain itu metil merkuri menyerang sistem saraf pusat sehingga menyebabkan gangguan saraf sensoris, gangguan saraf motorik, gangguan lain, seperti gangguan mental, sakit kepala, dan hipersalivasi (Darmono, 2001).
2.4. Sedimen
Secara umum sedimen adalah lapisan bawah yang melapisi sungai, danau, reservoar, teluk, muara, dan lautan yang terdiri atas bahan organik dan anorganik.
Sedangkan menurut Fardiaz (2005) sedimen adalah padatan yang dapat langsung mengendap jika air didiamkan tidak terganggu selama beberapa waktu. Padatan yang mengendap tersebut terdiri dari partikelpartikel padatan dengan ukuran relatif besar dan berat sehingga dapat mengendap dengan sendirinya. Sedimen yang mengendap tersebut kemudian membentuk dasar suatu perairan dimana tumbuhan dan hewan dasar perairan tinggal.
Perairan pesisir banyak didominasi oleh substrat lunak seperti lumpur dan butirbutir pasir. Claphman (1973) in Fajri (2001) menyatakan bahwa air sungai mengangkut partikel lumpur dalam bentuk suspensi, ketika partikel mencapai muara dan bercampur dengan air laut partikel lumpur akan membentuk partikel yang lebih besar dan mengendap di dasar perairan. Menurut Fardiaz (2005) adanya sedimen dalam jumlah tinggi di perairan dapat merugikan karena:
1. menyebabkan pendangkalan dan penyumbatan sehingga mengurangi volume air yang ditampung, mengurangi populasi.
2. mengurangi populasi ikan dan hewan air lainnya karena telur dan sumber makanan terendam oleh sedimen.
3. mengurangi penetrasi cahaya ke dalam perairan sehingga mengurangi kecepatan fotosintesis.
4. menyebabkan air menjadi keruh.
Sedimen diklasifikasikan menjadi tiga kelompok yaitu lythogenous, biogenous, dan hydrogenous. Lythogenous adalah sedimen yang berasal dari batuan, umumnya berupa mineral silikat yang berasal dari pelapukan batuan. Biogenous adalah sedimen yang berasal dari organisme berupa sisasisa tulang, gigi atau cangkang
organisme. Sedangkan hydrogenous adalah sedimen yang terbentuk karena reaksi kimia yang terjadi di laut (Hutabarat dan Stewart, 1985).
Pada umumnya logamlogam berat pada sedimen tidak terlalu berbahaya bagi makhluk hidup perairan, tetapi oleh adanya pengaruh kondisi perairan yang bersifat dinamis seperti perubahan pH, akan menyebabkan logamlogam yang mengendap dalam sedimen terionisasi ke perairan. Hal inilah yang merupakan bahan pencemar dan akan memberikan sifat toksik terhadap organisme hidup bila ada dalam jumlah yang berlebih (Connel dan Miller, 1995).
III. METODE PENELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian
Kegiatan penelitian dilaksanakan di Perairan Kamal Muara, Jakarta Utara selama bulan April sampai dengan bulan Oktober 2008. Pemilihan lokasi penelitian pada Perairan Kamal Muara didasarkan atas perairan tersebut digunakan untuk kegiatan perikanan khususnya budidaya kerang hijau sejak tahun 1983.
Pengambilan titik contoh di Perairan Kamal Muara dimulai dari tempat masuknya air sungai ke laut (muara) ke arah laut lepas. Penentuan stasiun pengamatan menggunakan global positioning system (GPS). Titik koordinat dan lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 3 dan Gambar 2.
Tabel 2. Titik koordinat stasiun pengambilan contoh Stasiun Koordinat titik contoh Lokasi
S E
1 06 o 05’.496’’ 106 o 45’.585’’ Muara, lokasi TPI 2 06 o 04’.773’’ 106 o 44’.128’’ Bagan dekat muara 3 06 o 04’.052’’ 106 o 44’.506’’ Bagan tengah
4 06 o 03’.960’’ 106 o 44’.473’’ Bagan terjauh dari muara 5 06 o 03’.383’’ 106 o 44’.987’’ Laut
Gambar 2. Lokasi penelitian di perairan Kamal Muara
3.2. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan adalah untuk pengambilan contoh, pengukuran dan analisis contoh, serta alat dan bahan lain yang menunjang selama penelitian. Alat yang digunakan terdiri dari ekman grab, vandorn water sampler, botol contoh volume 1500 ml dan 300 ml; pH meter merk Hanna Instrument tipe pHel 1; GPS merk Garmin GPSmap 60CSx; termometer air raksa; turbidimeter merk Hach tipe 2100P; coolbox; kertas label; spidol permanen; oven; AAS. Bahan yang digunakan terdiri dari pengawet contohl (H2SO4, HCL, HNO3, NaEDTA), larutan pH 7, larutan standar logam (Cd, Pb dan Hg) larutan buffer (NH4CL dan NH4OH).
3.3. Metode Penelitian
3.3.1. Prosedur pengambilan contoh
Pengambilan contoh dilakukan dengan menggunakan perahu nelayan untuk menuju lokasi pengambilan contoh. Pengambilan contoh air dilakukan pada waktu air surut menggunakan botol vandorn water sampler. Jumlah contoh air yang diambil berjumlah ± 250 ml kemudian contoh air dimasukkan ke dalam botol yang sudah disterilkan dan ditambahkan asam nitrat sebagai pengawet dan disimpan dalam coolbox. Sedangkan contoh sedimen diambil dengan menggunakan ekman grab dan dimasukan ke dalam plastik, selanjutnya disimpan dalam coolbox.
Kemudian contoh air dan sedimen dibawa ke laboratorium untuk dianalisis.
3.3.2. Parameter fisikakimia perairan
Parameter fisikakimia perairan yang di ambil pada penelitian ini merupakan parameter suhu, kekeruhan, salinitas, derajat keasaman perairan (pH) dan kandungan oksigen dalam perairan (DO). Analisis parameter fisika dan kimia perairan dilakukan dengan dua cara, yakni dengan cara langsung atau di lokasi pengambilan contoh dan di laboratorium. Analisis secara langsung di lapangan (insitu) dilakukan terhadap parameter suhu, salinitas, pH, DO. Parameter fisika dan kimiaperairan, alat dan metoda analisis dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Parameter kualitas air dan metode analisis dan pengukurannya
Parameter Satuan Metode Analisa/Alat Lokasi
Fisika
1. Kekeruhan mg/l Gravimetri Lab
2. Suhu o C Termometer Air Raksa In Situ
3. Salinitas o /oo Pembiasan In Situ
Kimia
1. pH pH meter In situ
2. DO mg O2/l DO meter In Situ
Logam Berat
1. Cd mg/l AAS Lab
2. Pb mg/l AAS Lab
3. Hg mg/l AAS Lab
3.4. Penanganan Contoh 3.4.1. Preparasi contoh air
Analisis logam berat dengan AAS dilakukan di Laboratorium Balai Pengujian Mutu dan Pengolahan Hasil Perikanan dan Kelautan Provinsi DKI Jakarta. Contoh air laut disaring dengan kertas saring 0,45 µm, kemudian ditambahkan HNO3 hingga pH 2. Larutan tersebut ditambahkan dengan 1 ml HNO3 dan 5 ml larutan buffer, kemudian dianalisis dengan menggunakan AAS.
3.4.2. Preparasi contoh sedimen
Analisis preparasi sedimen dilakukan di Laboratorium Produktivitas dan Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor. Preparasi sampel sedimen dimulai dengan memisahkan sedimen dengan serasah/cangkang kerang, kemudian contoh sedimen dikeringkan dalam oven pada suhu 105 o C selama 3 jam. Sedimen kering yang diperoleh digerus dan ditumbuk hingga halus. Bubuk sedimen yang dihasilkan kemudian ditimbang seberat 1 gram dan dimasukkan ke dalam gelas piala, kemudian ditambahkan HNO3 dan H2SO4. Selanjutnya ditambahkan 20 ml campuran HNO3/HCl dan didestruksi selama 3 jam pada suhu 120 o C. Hasil destruksi ini disaring dan filtratnya ditampung dalam labu ukur 50 ml dan
