Malaysian Journal of Analytical Sciences, Vol. 7, No. 2 (2001) 417-421
___________________________________________________________________________________________
Kepekatan Logam Berat Dalam Zarahan Termendap Di Kawasan
Perindustrian Teluk Kalung, Kemaman, Terengganu
Mohd. Talib Hj. Latif1, Mohd Rozali Othman2, Azhar Abdul Halim3
1
Program Sains Sekitaran, Pusat Pengajian Sains Sekitaran dan Sumber Alam,
2
Program Kimia, Pusat Pengajian Sains Kimia dan Teknologi Makanan,
3Fakulti Pendidikan
Universiti Kebangsaan Malaysia, 43600 Bangi, Malaysia.
(Received 6 September 2000)
Abstrak: Kepekatan logam berat dalam zarahan termendap yang telah dikumpulkan menggunakan botol polietelina yang dilengkapi dengan corong berpenapis dan bahan anti kulat telah ditentukan melalui kandungannya dalam air hujan dan zarahan yang tidak larut dalam air hujan. Air hujan bersama zarahan termendap yang dikumpulkan kemudiannya dituras menggunakan pam vakum untuk pemisahan zarahan terlarut dan tidak larut. Logam dalam bentuk terlarut terlarut ditentukan secara terus menggunakan spektrofotometer serapan atom relau grafit manakala zarahan tidak larut dibakar dalam relau dan dilarutkan dengan asid nitrik dan air suling sebelum penentuan logam dijalankan menggunakan spektrofotometer serapan atom relau grafit. Hasil kajian mendapati Zn merupakan logam yang mempunyai kepekatan yang tertinggi dalam bentuk terlarut dengan julat kepekatan antara 0.10 ± 0.07 hingga 0.19 ± 0.24 ppm manakala Ferum pula merupakan logam yang mempunyai kepekatan tertinggi dalam zarahan tidak larut dengan julat kepekatan antara 10.94 ± 6.30 hingga 12.56 ± 4.64 mgg-1. Perbezaan kepekatan logam yang dikaji antara stesen persampelan menunjukkan hubungan yang tidak bererti (p > 0.05).
Abstract: Concentration of heavy metal in dust fall, which was collected using polyethylene bottles associated with filter funnel and anti fungus, was studied by its composition in rain water and undissolved solid in rain water. Rain water and dust fall collected was filtered using vacuum pump for separating dissolved and undissolved solid. Metals in rain water were determined directly by using graphite furnace atomic absorption spectrophotometer and undissolved solid was burned in burner and was abstracted with nitric acid and diluted with deionise water before metals concentration was determined by graphite furnace atomic absorption spectrophotometer. Result showed that Zn concentration was higher in dissolved solid range between 0.10 ± 0.07 to 0.19 ± 0.24 ppm and Fe was higher in undissolved solid range between 10.94 ± 6.30 to 12.56 ± 4.64 mgg-1. Concentration of metals studied between sampling stations were not significant (p > 0.05).
___________________________________________________________________________________________
Keywords: heavy metals, dust fall, industrial area
Pendahuluan
Pemendapan zarahan daripada proses pembersihan atmosfera sering melibatkan pemendapan logam berat ke permukaan bumi. Logam berat yang memasuki sistem air sering menyebabkan berlakunya proses ketoksikan dan menyebabkan kematian kepada organisma air dan menyebabkan pengurangan kepada rantaian makanan [1]. Logam berat biasanya tidak mengalami penguraian dan proses homeotasis ke atasnya tidak diketahui. Selain itu, logam berat boleh berakumulasi dalam tisu badan manusia dan memberi kesan kepada sistem saraf pusat, memasuki dalam sistem edaran darah manusia dan mengganggu fungsi organ dalaman manusia serta bertindak sebagai ko-faktor kepada beberapa penyakit [2,3].
Logam berat pada paras semulajadi biasanya berasal daripada batuan induk di permukaan bumi [3]. Proses luluhawa yang berlaku akan membebaskan logam di sekitaran. Walau bagaimanapun pelbagai aktiviti manusia seperti pembakaran bahan api fosil, aktiviti pemprosesan logam, enap cemar kumbahan dan pertanian mampu menyumbang logam berat ke
persekitaran [4]. Logam berat yang dibebaskan ke sekitaran mampu untuk berada di atmosfera apabila dilepaskan dalam bentuk yang halus terutamanya daripada aktiviti luluhawa angin dan pelepasan dari kenderaan dan perkilangan seterusnya membentuk bahan pencemaran udara.
Menurut Park (1987), bahan-bahan pencemaran udara seperti logam berat boleh disingkirkan ke permukaan bumi melalui dua proses utama yang berlaku secara semulajadi iaitu proses pemendapan basah dan kering [5]. Terdapat dua keadaan di mana pemendapan basah boleh berlaku sama ada di dalam atau di bawah awan [6]. Partikel halus yang berada di dalam awan akan bertindak sebagai nukleus kepada wap air dan seterusnya membentuk gabungan yang lebih besar dan akhirnya termendap bersama-sama hujan yang turun [7]. Sekiranya bahan pencemaran berada di bawah awan, bahan tersebut akan termendap ke permukaan bumi melalui proses pembersihan oleh hujan [8].
titisan-titisan air [8]. Proses pemendapan ini amat bergantung kepada saiz bahan pencemaran di atmosfera. Zarahan bersaiz besar akan turun ke permukaan bumi akibat tarikan graviti. Selain itu zarahan juga boleh berada dalam bentuk yang amat halus dan berupaya untuk terjerap ke permukaan bumi atau tumbuhan. Proses pemendapan kering ini merupakan antara punca utama jumlah pemendapan logam berat ke jasad air [9].
Kajian ini ingin melihat proses pemendapan basah dan kering yang berlaku di sekitar Kawasan Perindustrian Teluk Kalung, Kemaman, Terengganu. Kawasan ini merupakan kawasan perindustrian di mana terletaknya beberapa kilang besi dan keluli serta merupakan kawasan perindustrian yang pesat membangan akibat pertambahan beberapa kilang baru
yang sedang dibina. Pembinaan kilang-kilang ini menyebabkan permukaan tanah terdedah dan kemungkinan pemendapan logam berat yang tinggi berlaku.
Eksperimen
Lokasi kajian
Lima stesen persampelan telah dipilih berdasarkan kedudukanya daripada Kawasan Perindustrian Teluk kalung Kemaman. Lima stesen tersebut adalah Sekolah Kebangsaan Teluk Kalung (St. T1), Balai Raya Kampung Teluk Kalung (St. T2), Taman Permai (St. T3), Taman Kekwa (St. T4), dan Taman Prumahan Bukit Kuang (St. T5) (Rajah 1).
MOHD TALIB HJ LATIF et al.: KEPEKATAN LOGAM BERAT DALAM ZARAHAN TERMENDAP
Alat Radas dan Bahan Kimia
Bahan kimia yang digunakan dalam kajian ini adalah asid nitrik pekat, HNO3 (gred Analar); kuprum sulfat
terhidrat, CuSO45H2O. Alat-alat radas yang
digunakan adalah botol polietelena dan spektrofotometer serapan atom relau grafit (Perkin Elmer 4100 ZL)
Pensampelan dan Pengolahan Sampel
Sampel telah dikutip menggunakan botol polietelena yang dimasukkan dengan CuSO4.5H2O sebagai bahan
anti kulat [10]. Sampel kemudian dibawa ke makmal untuk analisa logam dalam air hujan dan zarahan tidak larut didalamnya. Sampel dituras terlebih dahulu untuk memisahkan zarahan tidak larut daripada air hujan. Penentuan logam dalam air hujan ditentukan terus daripada air yang dikumpulkan menggunakan spektrofotometer serapan atom relau grafit. Kajian telah dilakukan selama setahun.
Sisa turasan yang tertinggal di atas kertas turas akan ditimbang untuk mendapatkan berat zarahan tidak larut. Kertas turas tersebut kemudian dibakar selama 4 jam dalam ketuhar pada suhu 600oC untuk mendapatkan abu. Apabila abu telah sejuk ia diekstrak dengan 10 mL asid nitrik pekat [11]. Hasil pengekstrakan kemudiannya dicairkan ke dalam kelalang isipadu 250 mL dan kepekatan logam seterusnya ditentukan melalui spektrofotometer serapan atom relau grafit.
Hasil Dan Perbincangan
Hasil kajian adalah ditunjukkan dalam Jadual 1 dan 2. Daripada data yang diperolehi didapati kepekatan logam dalam air hujan mempunyai kepekatan yang agak sekata di semua stesen. Faktor persampelan yang dijalankan sepanjang tahun menyebabkan nilai sisihan piawai data-data yang diperolehi dalam kajian ini adalah agak besar. Pada bulan-bulan tertentu jumlah isipadu air hujan yang dapat dikumpulkan adalah amat sedikit terutamanya pada bulan Januari hingga April dan Jun hingga September manakala pada bulan Oktober hingga Disember jumlah isipadu air hujan yang dikumpulkan adalah besar.
Perbandingan antara stesen kajian menunjukkan tiada perbezaan yang signifikan (p > 0.05). Logam Zn dan Fe menunjukkan kepekatan yang agak tinggi di semua stesen berbanding logam-logam lain. Kepekatan kedua-dua logam yang tinggi ini kemungkinan disebabkan oleh kehadirannya yang tinggi pada tanah di permukaan bumi [11]. Oleh kerana Kawasan Perindustrian Teluk Kalung merupakan kawasan perindustrian yang agak baru, proses pembinaan dan pembesaran kilang serta pembinaan prasarana lain seperti pembinaan jalanraya yang melibatkan proses pemotongan tanah sentiasa berlaku. Tanah yang terdedah akan mengalami proses luluhawa angin dan menyebabkan habuk yang mengandungi logam berat terbang ke atmosfera.
Jadual 1: Nilai purata (tempoh satu tahun; n=12) kepekatan logam berat di dalam air hujan di Kawasan Perindustrian
Jadual 2: Nilai purata (tempoh satu tahun; n=12) kepekatan logam berat di zarahan tidak larut dalam unit mgg-1 di Kawasan Perindustrian dan Teluk Kalung.
Analisis logam dalam air hujan (Jadual 1) menunjukkan stesen-stesen yang berkedudukan berdekatan dengan kawasan kilang seperti St. T3 menunjukkan kepekatan logam dalam air hujan yang agak sekata dengan stesen yang terletak di Kampung Teluk Kalung, walaupun kampung ini dipisahkan daripada Kawasan Perindustrian Teluk Kalung oleh perbukitan Bukit Pinang, Bukit Mengkuang dan Bukit Tok Boh. Adalah dijangkakan oleh kerana stesen ini terletak berhampiran dengan sebuah kuari di hujung kampung Teluk Kalung, kemungkinan sumbangan kuari tersebut ke atas logam-logam terlarut adalah tinggi. Penggunaan bom oleh kuari tersebut untuk meletupkan batuan menyebabkan logam daripada kerak bumi tersebar ke udara dan akhirnya turun ke permukaan bumi.
Kepekatan logam dalam air hujan yang tinggi tidak diikuti oleh kepekatannya yang tinggi dalam zarahan tidak larut. Logam tidak larut lebih menunjukkan kepekatan sebenar logam yang termendap daripada atmosfera walaupun ia kurang memberi kesan kepada sekitaran. Ferum menunjukkan kepekatan logam tidak larut yang tertinggi di semua stesen diikuti oleh Zn yang menunjukkan kepekatan logam berat dalam atmosfera kebanyakannya berasal daripada permukaan bumi.
Kepekatan paras Fe yang tinggi di St. T5 kemungkinan disebabkan oleh kerja-kerja pembinaan kilang yang melibatkan proses pemunggaran tanah berhampiran kawasan terbabit. Selain itu, kedudukan sebuah kilang pemprosesan besi berhampiran stesen tersebut kemungkinan juga menyumbang kepada kehadiran Fe dalam zarahan yang termendap. Stesen T4 pula menunjukkan kepekatan yang tertinggi bagi logam Pb, Cd, Cr dan Mn. Selain daripada kedudukannya berhampiran dengan jalanraya utama, faktor jarak dari kilang juga kemungkinan menyumbang kepada kehadiran logam tidak larut dalam zarahan di stesen terbabit.
Berdasarkan rekod tiupan angin yang direkodkan di stesen kajicuaca Kuantan, angin dominan yang bertiup di kawasan ini menuju ke utara, walau bagaimanapun angin yang bertiup ke bahagian barat daya serta timur laut juga agak dominan. Jika dianggapkan Kawasan Perindustrian Teluk Kalung sebagai punca pencemaran, kawasan penempatan yang paling berisiko tinggi untuk mengalami masalah pencemaran adalah Taman Permai (St. T3), Taman Kekwa (St. T4) dan Taman Perumahan Bukit Kuang (St. T5). Ini adalah kerana kawasan utara merupakan kawasan yang tidak berpenempatan dan kawasan timur laut dilindungi oleh barisan perbukitan Bukit Pinang, Bukit Mengkuang dan Bukit Tok Boh. Walau bagaimanapun hal ini agak sukar dibuktikan disebabkan oleh pelbagai faktor angin tempatan
terutamanya kedudukan kawasan ini yang berdekatan dengan laut.
Perbandingan dengan kajian-kajian lepas seperti yang dijalankan oleh Rozali dan Talib (1995) di kawasan sekitar Bandar Kota Kinabalu menunjukkan bahawa kepekatan logam berat dalam zarahan terlarut di kawasan kajian masih berada pada paras yang lebih rendah [12]. Fakta ini menunjukkan bahawa kemungkinan logam berat lebih disumbangkan oleh aktiviti perbandaran seperti pembakaran petrol oleh kenderaan adalah benar berbanding dengan proses perindustrian terutamanya di kawasan perindustrian yang agak baru seperti Kawasan Perindustrian Teluk Kalung.
KESIMPULAN
Secara kesimpulannya, data-data yang didapati tidak menunjukakn corak yang begitu jelas terhadap taburan logam mengikut strsen di kawasan kajian. Adalah dijangkakan faktor-faktor seperti kedudukan stesen dari kilang, jalanraya, permukaan bumi yang terdedah akibat aktiviti pembinaan dan faktor-faktor lain seperti kehadiran kuari mungkin menjadi punca logam berat tertabur di atmosfera. Berdasarkan kehadiran logam seperti Fe dan Zn yang tinggi dalam zarahan terlarut dan tidak larut menunjukkan permukaan bumi yang terdedah menjadi punca utama kehadiran logam termendap daripada atmosfera.
PENGHARGAAN
Terima kasih di atas semua pembantu makmal mantan Fakulti Sains Sumber Alam iaitu En Azman, En Shahrul Nizam, En. Azarindra, Encik Affendi dan En. Azlan di atas bantuan yang diberikan semasa persampelan dijalankan.
Rujukan
1. Kupchella, C. E. & Hyland, M. C. 1993. Environmental science. Living within the system of nature. Ed. ke-3. New Jersey: Prentice-Hall International, Inc.
2. Nriagu, J. O. 1988. A silent epidemic of environmental metal poisoning?. Environ. Pollut. 50, 139-161.
3. Susanna, T. Y. T. & Kin, C. L. (2000). Home sweet home?. A case study of houshold dust contamination in Hong Kong. Sci. Total. Environ. 256: 115-123.
MOHD TALIB HJ LATIF et al.: KEPEKATAN LOGAM BERAT DALAM ZARAHAN TERMENDAP
5. Park, C. C. 1987. Acid rain: Rhetoric and reality. London: British Library Cataloguing in Publication Data
6. Bubenick, D. V. 1984. Acid rain information book. Ed. Ke-2. USA: Noyes Publication
7. Tanner, P. A. & Wong, Y. S. 1997. Atmospheric gases particulate and rainfall concentrations during summer rain events. Intern. J. Environ. Anal. Chem. 47: 185-202.
8. Stern, A. C., Boubel R. W., Turner, D. B. & Fox, D. L. 1984. Fundamental of air pollution. Ed. ke-2. Orlando: Academic Press, Inc.
9. Zufal M. J., Bergin M. H. & Davidson, C. I. 1998. Effect of non-equilibrium hygroscopic
growth of (NH4)2SO4 on dry deposition to water
surface. Environ. Sci. Technol. 32: 584-590.
10. Lodge, J. P. 1989. Methods of air sampling and analysis. Ed ke-3. Cetakan kedua. Chelsea: Lewis Publishers Inc.
11. Vasconcelos, M. T. S. D. & Tavaras, H. M. F. 1998. Atmospheric metal pollution (Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn) in Oprto City derived from results from low volume aerosol samplers and from the moss sphagnum auriculatum
bioindicator. Sci. Total. Environ. 212: 11-20.
