PERAIRAN TELUK JAKARTA
ANMA HARI KUSUMA
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Variabilitas Senyawa Logam Berat (Pb, Cd, Cu, Ni dan Zn) Terlarut dan Sedimen di Perairan Teluk Jakarta 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2015
Anma Hari Kusuma
NIM C551130061
ANMA HARI KUSUMA. Variabilitas Senyawa Logam Berat (Pb, Cd, Cu, Ni dan Zn) Terlarut dan Sedimen di Perairan Teluk Jakarta. Dibimbing oleh TRI PRARTONO, AGUS SALEH ATMADIPOERA dan TASLIM ARIFIN.
Teluk Jakarta telah mengalami degradasi lingkungan yang diakibatkan oleh masukan dari berbagai kegiatan didaratan yang semakin tinggi dari waktu ke waktu. Teluk Jakarta termasuk ke dalam wilayah yang relatif tertutup sebagai tempat bermuara 13 sungai yang mengalir melalui kawasan padat industri dan pemukiman. Hal ini mengakibatkan perairan Teluk Jakarta sangat rentan terhadap berbagai tekanan ekologis dan membahayakan bagi kehidupan masyarakat yang ada disekitarnya. Salah satu materi yang dapat membahayakan adalah logam berat. Di suatu perairan logam berat sangat bervariasi baik secara spasial dan temporal maupun mengalami spesiasi membentuk senyawa yang komplek. Oleh karena itu sangat penting untuk mengetahui kondisi profil distribusi dari logam berat di suatu perairan khususnya Teluk Jakarta. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menjelaskan proses dan sumber logam berat terlarut dan sedimen di perairan Teluk Jakarta. Penelitian ini telah dilakukan dari bulan April hingga September 2014 di perairan Teluk Jakarta dengan menggunakan metode APHA (2012).
Pola arus saat pasang, arus pasut masuk ke dalam teluk dari mulut teluk bagian Timur menuju daerah pantai Teluk Jakarta dan akhirnya keluar melalui mulut teluk bagian Barat. Pola distribusi salinitas dan derajat keasaman (pH) mengindikasikan kondisi hidro-oseanografi Teluk Jakarta sebagian besar dipengaruhi oleh aktivitas dari daratan. Pola distribusi logam berat sedimen lebih mampu mengindikasikan sumber dari logam berat dibandingkan dengan yang ada di kolom air. Hal ini karena kolom air bersifat dinamis akibat variasi sirkulasi arus laut sedangkan sedimen bersifat relatif stabil. Pola logam berat terlarut yang diperkuat dengan pola logam berat sedimen menunjukkan sumber dari logam berat Pb, Cu dan Zn berasal dari daratan sedangkan Cd dan Ni sudah ada dari laut itu sendiri..
and Zn) Dissolved and Sediment in Jakarta Bay. Supervised by TRI PRARTONO, AGUS SALEH ATMADIPOERA and TASLIM ARIFIN.
Jakarta Bay have experience environmental degradation result from input from a variety of activities from terrestrial which excelsior over time. Jakarta Bay is included in region relatively closed as the place empties 13 rivers flowing through region over industrial and settlement areas. In this case effected Jakarta Bay very susceptible about a variety of ecological pressure and endangered for the scocety life around. One of material that may be harmful is heavy metal. In waters heavy metal is very have variation in spatial and temporal although experience speciation make complex compound. Therefore,it is very important to know condition profile ditribution of heavy metal in Jakarta Bay. The purpose of this research is to explain the process and the source of heavy metal through pattern dissolved heavy metals and sediment in the Jakarta Bay. This research has been conducted from April to September 2014 in the Jakarta Bay by using a method of APHA ( 2012).
The pattern of tidal current in the Jakarta Bay included mouth bay from east and exit from west. The distribution of salinity and acidity (pH) to indicate condition of hydro-oceanography in the Jakarta Bay a considerable part influenced input supply from the terrestrial. The distribution of heavy metals in the sediments more than capable of indicated the source heavy metals than in the water column. It is because in the water column is dynamic effetct hidro-oceanography while in the sediment is relatively stable. The distribution of dissolved heavy metals were support with distribution heavy metals in sediment to indicate the source of heavy metals for Pb, Cu and Zn are from the terrestrial, while for Cd and Ni from the sea.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
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, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Kelautan
ANMA HARI KUSUMA
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2015
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya berupa kesehatan dan keluangan waktu sehingga penelitian tesis mengenai Variabilitas Senyawa Logam Berat (Pb, Cd, Cu, Ni dan Zn) Terlarut dan Sedimen di Perairan Teluk Jakarta berhasil diselesaikan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Tri Prartono MSc, Bapak Dr Ir Agus Saleh Atmadipoera DESS dan Bapak Dr Ir Taslim Arifin selaku pembimbing, serta Bapak Tri Hartanto MSi yang telah banyak memberi saran. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Muhammad Ramdan dan Bapak Lesmana Hadi Wijaya, Dewa Adyatama yang telah membantu selama pengumpulan data penelitian. Penelitian ini dibiayai oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Laut dan Pesisir (P3SDLP)-Badan Penelitian dan Pengembangan Kelautan dan Perikanan (Balitbang KP). Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Saran dan kritik yang membangun dari semua pihak sangat diharapkan demi perbaikan dimasa mendatang.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2015
DAFTAR TABEL xii
Kondisi Hidro-Oseanografi di Perairan Teluk Jakarta pada Bulan April
dan Bulan September 9
Konsentrasi Logam Berat Terlarut di Perairan Teluk Jakarta pada Bulan
April dan Bulan September 23
Hubungan Logam Berat Terlarut dengan Salinitas pada Bulan
April dan Bulan September 29
Konsentrasi Logam Berat Sedimen di Perairan Teluk Jakarta pada Bulan
1 Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian 6 April (b) pengambilan sampel pada bulan September di perairan Teluk
Jakarta 10
4 Validasi data arus simulasi (a) dengan data arus pengukuran lapang (b)
pada bulan April di perairan Teluk Jakarta 11
5 Validasi data arus dengan data tinggi muka laut (SSH) pada bulan surut terendah (a) dan surut terendah (b) di perairan Teluk Jakarta pada
bulan April 17 salinitas permukaan pada bulan April dan bulan September 31 18 Pb sedimen pada (a) bulan April dan (b) bulan September di perairan
Teluk Jakarta 33
19 Cd sedimen pada (a) bulan April dan (b) bulan September di perairan
Teluk Jakarta 37 22 Zn sedimen pada (a) bulan April dan (b) bulan September di perairan
Teluk Jakarta 38
DAFTAR LAMPIRAN
1 Data suhu, salinitas, derajat keasaman (pH), dan partikel tersuspensi
(TSS) bulan April 2014 di perairan Teluk Jakarta 46
2 Data Pb, Cd, Cu, Ni dan Zn terlarut bulan April 2014
di perairan Teluk Jakarta 46
3 Data Pb, Cd, Cu, Ni dan Zn sedimen bulan April 2014
di perairan Teluk Jakarta 47
4 Data suhu, salinitas, derajat keasaman (pH), dan partikel tersuspensi (TSS) bulan September 2014 di perairan Teluk Jakarta 47 5 Data Pb, Cd, Cu, Ni dan Zn terlarut bulan September 2014 di
perairan Teluk Jakarta 48
6 Data Pb, Cd, Cu, Ni dan Zn sedimen bulan September 2014
di perairan Teluk Jakarta 48
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Teluk Jakarta telah mengalami degradasi lingkungan yang diakibatkan oleh masukan dari berbagai kegiatan di daratan yang semakin tinggi dari waktu ke waktu. Berbagai penelitian mengenai Teluk Jakarta telah dilakukan cukup lama mulai dari Yatim et al. (1979) diikuti dengan berbagai penelitian lain hingga saat ini seperti Hutagalung (1996), Williams et al. (2000), Lestari dan Edward (2004), Sanusi et al. (2005), Sutisna (2007) Arifin dan Fadlina (2009), Hamzah dan Setiawan (2010) dan Mustarudin (2013). Degradasi Teluk Jakarta diindikasikan dengan berbagai peristiwa seperti semakin sering terjadinya peristiwa blooming
fitoplankton (Wardiatno et al. 2004), penurunan kualitas hidup pada kerang hijau (Jalius et al. 2008) dan kerusakan ekosistem terumbu karang (Estradivarti et al. 2007). Teluk Jakarta termasuk ke dalam wilayah yang relatif tertutup sebagai tempat bermuara 13 sungai yang mengalir dengan melalui berbagai kawasan padat industri dan pemukiman. Hal ini mengakibatkan perairan Teluk Jakarta sangat rentan terhadap berbagai tekanan ekologis dan membahayakan bagi kehidupan masyarakat yang ada disekitarnya.
Salah satu materi yang dapat membahayakan adalah logam berat (logam dengan berat massa atom lebih dari 5 gr/cm3) (Buffle dan Vitre 1994). Logam berat sangat berbahaya karena bersifat toksik dan akumulatif. Logam berat mampu membentuk ikatan komplek yang sulit terlepas saat masuk ke dalam tubuh organisme (Palar 1994). Di suatu perairan logam berat sangat bervariasi baik secara spasial dan temporal maupun mengalami spesiasi membentuk senyawa yang komplek. Oleh karena itu sangat penting untuk mengetahui kondisi profil distribusi dari logam berat di suatu perairan khususnya Teluk Jakarta. Berbagai penelitian mengenai logam berat telah banyak dilakukan, mulai dari logam berat dalam bentuk terlarut (Lestari dan Edward 2004), dalam organisme (Riyani 2010) dan dalam sedimen (Rochyatun dan Razak 2007) namun masih bersifat menggambarkan konsentrasi logam berat masih sangat bervariasi dari waktu ke waktu. Penelitian ini memberikan penjelasan lebih lanjut terhadap logam berat baik terlarut maupun sedimen seperti timbal (Pb), kadmium (Cd), tembaga (Cu), nikel (Ni) dan seng (Zn) yang berkaitan dengan pasokan input materi dan pengaruhnya terhadap kondisi perairan Teluk Jakarta.
Perumusan Masalah
Teluk Jakarta merupakan perairan yang terletak pada posisi 5º 56’ 15’’-6º 55’
dikaji dibandingkan dengan teluk lainnya adalah Teluk Jakarta merupakan tempat bermuaranya dari 13 sistem sungai baik besar maupun kecil sehingga menjadikan kapasitas beban yang dapat ditampung menjadi sangat berat dibandingkan dengan teluk lainnya. Kegiatan industri, perikanan, pelabuhan dan perkapalan merupakan sektor yang memberi kontribusi meningkatkan pendapatan dan pertumbuhan ekonomi penduduk di kawasan Teluk Jakarta. Namun disisi lain kegiatan tersebut memberi dampak pengaruh negatif terhadap lingkungan. Masalah yang timbul dari adanya berbagai hal tersebut adalah penggunaan logam berat sebagai pengemulsi atau katalis dalam kegiatan industri yang berpotensi sebagai penyumbang limbah yang mengalir menuju Teluk Jakarta.
Perkembangan industri yang terus meningkat di kawasan pesisir Teluk Jakarta secara langsung maupun tidak langsung akan berpotensi meningkatkan konsentrasi logam berat di Teluk Jakarta. Hal ini mengakibatkan hingga sampai saat ini masih belum diketahui secara pasti konsentrasi logam berat terlarut dan sedimen di perairan Teluk Jakarta sehingga penelitian ini perlu dilakukan. Di suatu perairan logam berat sangat bervariasi baik secara spasial dan temporal. Selain itu logam berat juga mengalami proses seperti adveksi-difusi dan disolusi-deposisi. Adanya proses ini mengakibatkan konsentrasi logam berat disuatu perairan ini akan mengalami pengurangan atau penambahan. Untuk melihat proses ini biasanya dilakukan dengan cara menghubungkan konsentrasi logam berat dengan salinitas. Salinitas dapat digunakan karena bersifat konservatif dimana tidak dipengaruhi oleh reaksi kimia dan biologi namun lebih banyak dikontrol oleh proses percampuran antara massa air sungai dan laut. Oleh karena itu penelitian ini untuk menjawab beberapa pertanyaan.
1. Apakah pola distribusi tiap jenis logam berat terlarut dan sedimen sama di perairan Teluk Jakarta ?
2. Bagaimana pola ditribusi logam berat terlarut berdasarkan salinitas di perairan Teluk Jakarta ?
Kerangka Pemikiran
aloton (allothoneous) dan autoton (autothoneous) (Sanusi 2006). Sumber aloton merupakan sumber yang berasal dari luar sistem perairan melalui sungai maupun atmosfer seperti proses pelapukan, erupsi gunung berapi dan presipitasi sedangkan sumber autoton merupakan sumber yang berasal dari laut itu sendiri seperti proses adveksi, pengadukan, biodegradasi bahan organik dan disolusi. Kondisi perairan yang masih alami tidak tercermin dari perairan Teluk Jakarta karena sumber logam berat yang masuk ke dalam perairan Teluk Jakarta bukan saja berasal dari sumber alami namun juga dari antropogenik yang berasal dari aktivitas industri dan pelabuhan yang membuang limbahnya secara langsung maupun melalui sungai menuju kawasan dekat daratan Teluk Jakarta (Gambar 1). Pada penelitian ini dilakukan analisa sampel air dan sedimen untuk dianalisa logam berat (Pb, Cd, Cu, Ni dan Zn) terlarut dan sedimen pada bulan April dan September. Perbedaan waktu dan lokasi penelitian diperkirakan akan memberikan pengaruh yang berbeda terhadap proses dan sumber dari logam di perairan Teluk Jakarta. Informasi mengenai proses dan sumber logam berat terlarut dan sedimen ini diharapkan mampu untuk menggambarkan kondisi terkini sehingga mampu memberikan solusi dalam menyelesaikan permasalahan lingkungan dekat daratan khususnya perairan Teluk Jakarta.
Tujuan Penelitian
Secara umum penelitian ini bertujuan untuk :
1. Menjelaskan proses dan sumber logam berat melalui perbandingan pola distribusi logam berat terlarut dan sedimen pada bulan April dan bulan September di Perairan Teluk Jakarta.
2. Menentukan distribusi dan pola konsentrasi logam berat Pb, Cd, Cu, Ni dan Zn
terlarut ditinjau dari salinitas pada bulan April dan bulan September di Perairan Teluk Jakarta.
Manfaat Penelitian
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat untuk menambah informasi mengenai sebaran logam berat Pb, Cd, Cu, Ni dan Zn terlarut dan sedimen pada bulan April dan September di perairan Teluk Jakarta, sehingga dapat digunakan bagi perencanaan, pengelolaan dan pengkajian wilayah dekat daratan secara berkelanjutan oleh pihak yang berkepentingan.
Hipotesis Penelitian
Hipotesis dalam penelitian ini adalah :
1. Pola distribusi logam berat terlarut pada bulan April dan bulan September sangat dipengaruhi oleh pola arus di wilayah perairan Teluk Jakarta.
Gambar 1 Skema kerangka pemikiran
2 METODE
Waktu dan Lokasi
Penelitian ini dilakukan dari bulan Maret sampai Desember 2014. Waktu dan lokasi pengambilan sampel pada bulan April dilakukan pada tanggal 1-3 April 2014 sedangkan pada bulan September dilakukan pada tanggal 10-12 September 2014 di perairan Teluk Jakarta. Analisis logam berat terlarut dan sedimen pada bulan April dilakukan pada tanggal 4 April 2014 sedangkan pada bulan September dilakukan pada tanggal dilakukan pada tanggal 13 September 2014 di Laboratorium Produktivitas Lingkungan Departemen MSP-IPB sedangkan untuk pengolahan data dilakukan di Laboratorium Oseanografi Kimiawi Departemen ITK-IPB. Peta Lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain Van Dorn, Van Veen,
Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) dan Atomic Absorbtion Spectofotometer (AAS) sedangkan bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain akuades, HNO3, MIBK dan APDC. Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini secara spesifik dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian
Keterangan : PA = Jenis prinsip analisis
Alat Bahan
Nama Spesifikasi Nama Spesifikasi
GPS Garmin Map 76 Kertas Saring Whatman 41
Van Dorn Philip BL 1516 Akuades (PA)
Van Veen Precisa XT 220 A Alumium Foil Klinpak 8 m X 30 cm
TOAA U 50 Series Larutan Buffer (PA)
ADCP AWAC Nortek NH4Cl (PA)
Refraktometer XY-8765 MIBK (PA)
pH meter Stabech AT- 9533 HCl (PA)
Turbidimeter D-600 APDC (PA)
Oven EYELA NDO-400 NaNO3 (PA)
Penangas Sanken 562221 H2O2 (PA)
Pompa Vakum Model VE115N HNO3 (PA)
Desikator Thermolyne MAXI Kertas Label Mariko 18 mm X 38 mm
Pipet Volumetrik Pyrex Tissue Paseo
Perangkat Lunak Surfer 8 Perangkat Lunak Microsoft Excel
2007 Perangkat Lunak MATLAB 2010
Perangkat Lunak LINUX
Laptop Acer Aspire 4736
Atomic Absorbtion
Spectofotometer (AAS)
Sumber Data
Data arus, pasang surut, suhu, salinitas, kekeruhan, derajat keasaman (pH), partikel tersuspensi (TSS), logam berat baik terlarut maupun sedimen menggunakan data primer atau data hasil pengukuran lapang sedangkan untuk data model arus digunakan data sekunder P3SDLP Balitbang-KP. Sumber data yang digunakan dalam penelitian ini secara rinci dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Sumber data yang digunakan dalam penelitian
Jenis Data Sifat Data Sumber Data Satuan
Primer Sekunder
Parameter hidro-oseanografi untuk fisika perairan meliputi suhu, arus dan pasang surut menggunakan data lapang dan sekunder tahun 2014 dari P3SDLP Balitbang-KP. Untuk kimia perairan yang dilakukan pengukuran di lapangan meliputi salinitas, kekeruhan dan derajat keasaman (pH) dilakukan menggunakan alat TOAAU 50 Series sedangkan logam berat dilakukan pengambilan contoh air dan sedimen untuk dianalisis di laboratorium melalui penjelasan sebagai berikut.
Pengambilan Contoh Air Laut
volume 1 liter dan disimpan di dalam kotak es selama proses transportasi menuju laboratorium untuk dilakukan analisis.
Pengambilan Contoh Sedimen
Contoh sedimen diambil menggunakan Van Veen Grab. Contoh sedimen dimasukkan ke dalam botol polyetilen bersih sesuai standar APHA (2012) dengan volume 250 ml dan disimpan di dalam kotak es selama proses transportasi menuju laboratorium untuk dilakukan analisis.
Analisis Partikel Tersuspensi (TSS)
Analisis partikel tersuspensi mengikuti prosedur APHA (2012) yang secara singkat diuraikan sebagai berikut. Contoh air laut sebanyak 100 ml disaring menggunakan filter selulosa dengan ukuran 0.45 (bersih, kering dan ditimbang berat awal). Filter selulosa hasil penyaringan selanjutnya dikeringkan dalam oven 103 °C sampai 105 °C selama 1 jam. Filter selulosa didinginkan dalam desikator dan ditimbang untuk didapatkan berat akhir.
Analisis Logam Berat Terlarut
Analisis logam berat terlarut mengikuti prosedur APHA (2012) yang secara singkat diuraikan sebagai berikut. Contoh air laut sebanyak 250 ml disaring menggunakan filter selulosa dengan ukuran 0.45 µm dan selanjutnya ditambahkan asam nitrat (HNO3) pekat sampai pH < 2 lalu diekstraksi dengan 5 ml APDC dan 25 ml MIBK. Hasil ekstraksi dalam fase organik selanjutnya dilarutkan kembali dengan menambahkan 2 ml asam nitat (HNO3) pekat sehingga terbentuk ion logam yang larut dalam fase air. Konsentrasi logam berat diukur nilainya dengan mengguankan AAS Pin Aacle 900 H dengan deteksi limit 0.001 ppm.
Analisis Logam Berat Sedimen
Analisis Data
Analisis data arus dan pasang surut dilakukan dengan melihat arah, kecepatan dan tinggi elevasi menggunakan Matlab 9, sedangkan suhu, salinitas, derajat keasaman (pH), partikel tersuspensi (TSS), kekeruhan, logam berat terlarut dan sedimen dilakukan dengan melihat pola distribusi konsentrasi menggunakan
Microsoft Excel.
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Hidro-Oseanografi di Perairan Teluk Jakarta pada Bulan April dan Bulan September
Perairan Teluk Jakarta merupakan perairan yang relatif dangkal sehingga sangat dipengaruhi oleh kondisi hidro-oseanografi (Hadikusumah 2007). Nilai elevasi pasang surut pada saat pengambilan sampel pada bulan April menunjukkan tunggang pasang surut (pasut) mencapai 0.5 m dengan pasang tertinggi 0.9 m dan surut terendah 0.4 m (Gambar 3a) sedangkan pada saat pengambilan sampel pada bulan September menunjukkan tunggang pasut juga mencapai 0.3 m dengan pasang tertinggi 0.7 m dan surut terendah 0.4 m (Gambar 3b). Pasang surut di Teluk Jakarta bersifat tunggal dengan kisaran pasang tertinggi 0.4-1.54 m dan surut terendah 0.02-0.86 m (Ilahude dan Lisaputra 1980; Indriani
et al. 2010; Lubis dan Yosi 2012 dan Newyeara et al. 2014). Pengambilan sampel pada tanggal 1 April 2014 untuk stasiun 13 pada jam 11:01 pada saat surut, stasiun 10 pada jam 12:45 pada saat surut, stasiun 7 pada jam 15:50 pada saat surut menuju pasang, stasiun 4 pada jam 16:20 pada saat surut menuju pasang dan satsiun 1 pada jam 16:57 pada saat surut menuju pasang. Titik pengambilan sampel tanggal 2 April 2014 untuk stasiun 14 pada jam 11:52 pada saat surut, stasiun 11 pada jam 12:28 pada saat surut, stasiun 8 pada jam 14:01 pada saat surut, stasiun 5 pada jam 14:32 pada saat surut menuju pasang dan stasiun 2 pada jam 15:01 pada saat surut menuju pasang. Untuk titik pengambilan sammpel pada 3 April 2014 untuk stasiun 15 pada jam 11:27 pada saat surut, stasiun 12 pada jam 11:57 pada saat surut, stasiun 9 pada jam 12:25 pada saat surut, stasiun 6 pada jam 12:53 pada saat surut dan stasiun 3 pada jam 13:25 pada saat surut. Kondisi pasang surut pada saat pengambilan sampel yang dilakukan pada bulan April sebagian besar berada dalam kondisi muka air surut.
sampel yang dilakukan pada bulan September sebagian besar berada dalam kondisi muka air pasang. Pengambilan sampel yang dilakukan pada bulan April pada saat kondisi surut dan pengambilan sampel yang dilakukan pada bulan September pada saat kondisi pasang berkaitan dengan perbedaan pola sirkulasi arus pasang surut di perairan Teluk Jakarta. Hal ini diduga yang menyebabkan perbedaan variasi konsentrasi logam berat di perairan Teluk Jakarta. Kondisi pasang surut perairan Teluk Jakarta saat penelitian pada bulan April dan bulan September dapat dilihat pada Gambar 3a dan 3b.
(a)
(b)
Validasi arus hasil simulasi perlu dilakukan agar dapat diketahui sejauh mana penyimpangan dari hasil simulasi yang telah dilakukan. Suatu hasil simulasi dapat dikatakan valid jika hasil simulasi memiliki pola yang konsisten dengan data lapangan. Validasi arus pasang surut pada bulan April dilakukan dengan membandingkan arus hasil simulasi pada grid yang terpilih dengan data pengukuran lapangan pada tanggal 15-18 April 2014 dengan koordinat 6.0853 LS dan 106.7701 BT. Kecepatan minimum, rata-rata dan maksimum arus hasil simulasi adalah sebesar 0 cm/s, 1.6 cm/s dan 5.2 cm/s, sedangkan kecepatan minimum, rata-rata dan maksimum arus total hasil pengukuran lapang sebesar 0 cm/s, 7.6 cm/s dan 18 cm/s. Hasil validasi data arus hasil simulasi dengan arus total pengukuran lapang untuk arah arus sebagian besar dominan sama namun untuk kecepatan arus terdapat perbedaan. Kecepatan arus hasil pengukuran lapang jauh lebih besar dibandingkan kecepatan arus hasil simulasi. Perbedaan hasil kecepatan arus pengukuran lapang dibandingkan kecepatan arus dari hasil simulasi disebabkan karena simulasi arus yang dilakukan hanya menggunakan pasang surut dan angin saja sebagai gaya pembangkit arus sedangkan di alam gaya pembangkit arus sangat komplek sehingga terdapat perbedaan pola antara data yang dihasilkan simulasi model arus dengan data pengukuran lapang. Secara umum arah arus hasil simulasi dapat digunakan untuk melihat kondisi sirkulasi arus di perairan Teluk Jakarta pada bulan April. Validasi data arus pasang surut pada bulan April di perairan Teluk Jakarta dapat dilihat pada Gambar 4a dan 4b.
(a)
(b)
Validasi arus pasang surut pada bulan September dilakukan dengan membandingkan tinggi muka muka laut dari hasil simulasi Regional Ocean Modelling System (ROMS) dengan data tinggi muka air laut Sea Surface Height
(SSH) dari satelit altimetri (AVISO). Secara keseluruhan, kenaikan muka laut dari data satelit altimetri memiliki pola yang sama dengan tinggi muka laut dari data hasil simulasi ROMS sehingga data arus hasil simulasi dapat digunakan untuk melihat kondisi sirkulasi arus diperairan Teluk Jakarta September. Validasi data arus pasang surut pada bulan September di perairan Teluk Jakarta dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5 Validasi data arus pada bulan September di perairan Teluk Jakarta (Atmadipoera AS 11 Juni 2015, komunikasi pribadi).
Validasi data simulasi pola arus rata-rata pada bulan April dan September di perairan Teluk Jakarta dilakukan dengan membandingkan data tinggi muka laut dari simulasi Regional Ocean Modelling System (ROMS) dengan data data tinggi muka air laut Sea Surface Height (SSH) dari satelit altimetri (AVISO) tahun 2005-2010. Data satelit altimetri dirata-ratakan mingguan dalam periode bulanan. Sebagai perbandingan adalah data tinggi muka laut (zeta) simulasi Regional Ocean Modelling System (ROMS) pada tahun ke 5. Data simulasi ROMS memiliki rataan harian. Kedua data ini dibuatkan nilai anomali atau datum Mean Sea Level (MSL) sehingga nilai tinggi muka laut dapat dibandingkan. Hail validasi menunjukka nilai tinggi muka laut dari data satelit altimetri menunjukkan tinggi muka laut pada bulan April dominan besar berada di bawah nol atau rata-rata muka laut Mean Sea Level (MSL) sedangkan pada bulan September tinggi muka laut dominan besar di atas nol atau rata-rata muka laut Mean Sea Level
rata-rata pada bulan April dan September di perairan Teluk Jakarta dapat dilihat pada Gambar 6a dan 6b.
(a)
(b)
pergerakan massa air semakin besar juga sehingga pada kondisi ini kecepatan arus sangat besar dengan arah yang beraturan bergerak dari Timur masuk ke dalam teluk melewati pantai dan keluar melalui Barat. Hasil simulasi pola arus pada saat muka air (mean sea level) menuju pasang tertinggi dan pada saat muka air berada pada pasang tertinggi pada bulan April dapat dilihat pada Gambar 7a dan 7b.
(a)
(b)
(a)
(b)
Pola sirkulasi arus di perairan teluk dan dekat daratan biasanya dipengaruhi oleh rambatan pasang surut. Koropitan dan Ikeda (2008) mengatakan rambatan pasang surut di Laut Jawa didominasi oleh komponen K1 yang merambat dari Laut Flores dibagian timur dan berakhir di Laut Jawa yang menghasilkan resonansi yang menguatkan amplitudo pasang surut di bagian tengah sebagai akibat dari batas tertutup Pulau Sumatera di bagian barat. Hatayama (1996) menambahkan komponen pasang surut K1 merambat dari Samudera Pasifik menuju Laut Jawa melalui 3 jalur yaitu melewati Laut Cina Selatan menuju Laut Jawa, melewati Laut Sulawesi menuju Selat Makasar kemudian berbelok ke Laut Jawa dan melewati Laut Halmahera melewati Laut Flores menuju Laut Jawa. Fatoni (2011) menjelaskan rambatan passing surut dengan komponen K1 di Laut Jawa merambat dari Timur ke Barat dengan perubahan jam 20 menuju jam 24 dengan amplitudo yang rapat di sekitar Laut Jawa sebesar 15 cm sampai 50 cm. Pasang surut di Teluk Jakarta dominan besar dipengaruhi komponen K1 karena berbatasan langsung dengan Laut Jawa yang merambat berasal dari Laut Flores. Pada kondisi pasang dan surut pada wilayah teluk ditandai arah arus yang bolak-balik. Di perairan Teluk Jakarta pada saat arah gelombang pasang ditandai dengan arah Timur menuju ke Barat sedangkan pada saat surut ditandai dengan arah yang berkebalikan dari Barat menuju ke Timur.
Pola sirkulasi arus rata-rata pada bulan April yang masih berada dalam kisaran Musim Peralihan I terlihat pengaruh dari Musim Barat sudah mulai hilang namun pengaruh dari Musim Timur sudah mulai muncul yang terlihat pola arus yang melemah menuju ke arah Barat dengan kecepatan sekitar 1-4 cm/s (Gambar 9a).Pola arus di perairan Teluk Jakarta pada Musim Peralihan I bergerak dominan ke arah Timur dan Barat Daya dengan kecepatan sebesar 0.05-2.3 cm/s (Hadikusumah 2007 dan Simanjuntak 2007). Lubis dan Yosi (2012) menambahkan pola arus pada bulan April di perairan Teluk Jakarta dominan ke arah Utara dan Timur Laut dengan kecepatan sebesar 0.3-7.78 cm/s. Pola arus sirkulasi rata-rata pada bulan September yang masih berada dalam kisaran Musim Peralihan II terlihat pengaruh dari Musim Timur masih sangat kuat dimana pola arus terlihat dominan menuju ke arah Barat dengan kecepatan sekitar 1-6 cm/s (Gambar 9b). Simanjuntak (2007) menyatakan pola arus di perairan Teluk Jakarta pada Musim Peralihan II bergerak dominan ke arah Barat, Barat dan Tenggara dengan kecepatan sebesar 0.07-3.8 cm/s. Pola arus pada bulan September di perairan Teluk Jakarta dominan ke arah Barat, Utara dan Timur Laut dengan kecepatan sebesar 0.8-3.4 cm/s (Hadikusumah 2007 dan Newyeara et al. 2012). Kecepatan arus bulan September lebih besar dibandingkan dengan kecepatan arus bulan April. Wyrtki (1996) menjelaskan bahwa pola arus di Laut Jawa pada bulan April-September bergerak ke arah Barat. Perbedaan kecepatan arus rata-rata ini diduga mempengaruhi perbedaan profil logam berat pada bulan April dan September di perairan Teluk Jakarta. Simulasi pola arus rata-rata pada bulan April dan September di perairan Teluk Jakarta dapat dilihat pada Gambar 9a dan 9b.
(a)
(b)
Suhu perairan pada bulan April berkisar antara 30-31.3 °C dengan rata-rata sebesar 30.6 °C (Gambar 10a) sedangkan pada bulan September berkisar antara 28.9-30.2 °C dengan rata-rata sebesar 29.3 °C (Gambar 10b). Hasil penelitian sebelumnya mengatakan suhu perairan Teluk Jakarta berkisar 28.9-31.2 °C (Illahude 1995; Wiliam et al. 2000; Paonganan et al. 2005; Hadikusumah 2008 dan Kusuma et al. 2014). Kondisi suhu di perairan Teluk Jakarta tidak lepas dari pengaruh Laut Jawa yang mengalami pengingkatan yang mencapai puncaknya pada Musim Peralihan I dan Musim Peralihan II karena pada ke dua musim ini tiupan angin relatif lemah dan memiliki konsistensi arah yang labil sehingga pemanasan lebih maksimal (Syahdan 2015). Illahude (1995) menambahkan suhu di Teluk Jakarta secara normal mengalami dua kali nilai minimum dan dua kali nilai maksimum setiap tahunnya. Nilai minimum pada bulan Februari karena angin Musim Barat yang cukup keras dan minimum bulan Agustus yang disebabkan oleh penguapan yang relatif tinggi oleh pengaruh angin Musim Timur.
Salinitas perairan pada bulan April berkisar 23.1-29.4 psu dengan rata-rata sebesar 27.75 psu (Gambar 10c) sedangkan pada bulan September berkisar antara 29.5-30.6 psu dengan rata-rata sebesar 30.2 psu (Gambar 10d). Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan salinitas perairan Teluk Jakarta berkisar 22-32.4 psu (Praseno dan Kastoro 1979; Illahude 1995; Mezuan 2007; Sutisna 2007; Hadikusumah 2008 dan Kusuma et al. 2014). Salinitas di perairan Teluk Jakarta juga tidak lepas dari pengaruh Laut Jawa yang mengalami dua kali minimum pada bulan Februari dan September dan dua kali nilai maksimum sekitar bulan Mei dan November (Illahude 1995). Minimum pada bulan Februari lebih rendah dari mimimum bulan September disebabkan tambahan pengenceran oleh curah hujan dan maksimum bulan November lebih besar dari bulan Mei disebabkan karena massa air Laut Pasifik yang masuk dari bagian Timur tidak mengalami pengenceran oleh sungai-sungai di bagian Timur. Derajat keasaman (pH) perairan pada bulan April berkisar 6.98-7.48 dengan rata-rata sebesar 7.23 (Gambar 10e) sedangkan pada bulan September berkisar antara 7.80-8.17 dengan rata-rata sebesar 8.02 (Gambar 10f). Hasil penelitian sebelumnya menyatakan derajat keasaman (pH) perairan Teluk Jakarta berkisar 6.5-8.1 (Praseno dan Kastoro 1979; Wiliam et al. 2000; Paonganan et al. 2005; Sutisna 2007; BPLHD 2010 dan Kusuma et al. 2014). Kondisi suhu dan salinitas perairan Teluk Jakarta pada bulan April dan bulan September dapat dilihat pada Gambar 10.
(c) (d)
(e) (f)
Gambar 10 Kondisi suhu permukaan bulan (a) April dan (b) September, salinitas permukaan bulan (c) April dan (d) September, derajat keasaman (pH) permukaan bulan (e) April dan (f) September.
melalui sungai atau drainase yang masuk ke wilayah dekat daratan sangat mempengaruhi kondisi hidro-oseanografi perairan Teluk Jakarta Teluk Jakarta baik pada bulan April maupun bulan September terutama suhu, salinitas, derajat keasaman (pH) dan partikel tersuspensi (TSS) serta kekeruhan. Kondisi salinitas dan derajat keasaman (pH) yang terlihat rendah sedangkan suhu, kekeruhan dan partikel tersuspensi (TSS) yang terlihat tinggi di wilayah dekat daratan membuktikan bahwa kondisi hidro-oseanografi perairan Teluk Jakarta baik pada bulan April maupun bulan September sebagian sangat besar dipengaruhi oleh aktivitas dari daratan. Kondisi derajat keasaman (pH), partikel tersuspensi (TSS) dan kekeruhan perairan Teluk Jakarta pada bulan April dan bulan September dapat dilihat pada Gambar 11.
(a) (b)
(c) (d)
Konsentrasi Logam Berat Terlarut di Perairan Teluk Jakarta pada bulan April dan Bulan September
Sifat yang membedakan polutan logam berat dibandingakan dengan polutan lainya seperti polutan partikel tersuspensi (TSS) dan polutan organik adalah logam berat sulit terdegradasi sedangkan partikel tersuspensi (TSS) dan organik mudah untuk didegradasi (Palar 1994). Berdasarkan hasil penelitian yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa terdapat perbedaan pola sirkulasi arus dimana kondisi pengambilan sampel yang dilakukan pada bulan April pada saat surut dimana arus pasang surut di perairan Teluk Jakarta bergerak dari arah bagian Barat teluk menyusuri pantai kemudian keluar melalui bagian Timur teluk sedangkan kondisi pengambilan sampel yang dilakukan pada bulan September pada saat pasang dimana arus pasang surut bergerak dari arah bagian Timur teluk menyusuri pantai kemudian keluar melalui bagian Barat teluk. Perbedaan pola sirkulasi arus ini yang menyebabkan perbedaan pola distribusi dan pola konsentrasi logam berat terlarut antara bulan April dan bulan September.
Pb terlarut perairan pada bulan April berkisar antara 0.001-0.005 mg/l dengan rata-rata sebesar 0.001 mg/l (Gambar 12a) sedangkan pada bulan September berkisar antara 0.006-0.016 mg/l dengan rata-rata sebesar 0.011 mg/l (Gambar 12b). Hasil penelitian sebelumnya menyatakan Pb terlarut perairan Teluk Jakarta berkisar 0.001-0.012 mg/l (Arifin et al. 2003; Arifin 2004; Lestari dan Edward 2004; Razak 2004; Razak dan Muchtar 2004; Mulyawan 2005; Sanusi et al. 2005 dan Kusuma et al. 2014). Pb terlarut pada bulan April di bagian Timur berkisar 0.001-0.003 mg/l dengan rata-rata 0.0022 mg/l lebih rendah dibandingkan bagian Barat yang berkisar 0.002-0.004 mg/l dengan rata-rata 0.0028 mg/l dan bagian Tengah yang berkisar 0.002-0.005 mg/l dengan rata-rata 0.0028 mg/l. Kondisi ini berbeda dengan pola sirkulasi arus yang sebagian besar berada saat kondisi menuju surut pada pengambilan sampel pada bulan April yang bergerak dari Barat menuju ke Timur sehingga Pb terlarut pada bulan April seharusnya terlihat tinggi di bagian Timur teluk. Hal ini karena waktu pengambilan sampel pada bulan April terdapat beberapa titik yang sudah ada pada kondisi menuju pasang dimana arah arus di teluk bergerak dari Timur menuju ke Barat sehingga membuat konsentrasi Pb terlarut pada bulan April terlihat tinggi di bagian Barat dan rendah di bagian Timur.
dari daratan. Pb terlarut pada bulan April dan September di perairan Teluk Jakarta dapat dilihat pada Gambar 12.
(a) (b)
Gambar 12 Pb terlarut pada (a) bulan April dan (b) bulan September di perairan Teluk Jakarta.
Cd terlarut perairan pada bulan April berkisar antara 0.018-0.026 mg/l dengan rata-rata sebesar 0.021 mg/l (Gambar 13a) sedangkan pada bulan September berkisar antara 0.001-0.003 mg/l dengan rata-rata sebesar 0.002 mg/l (Gambar 13b). Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan Cd terlarut perairan Teluk Jakarta berkisar 0.018-0.080 mg/l (BAPEDAL 1993; Mulyawan 2005; Sanusi et al. 2005; Sutisna 2007 dan Kusuma et al. 2014). Kondisi berbeda ditunjukkan oleh Cd terlarut dimana pada bulan April di bagian Timur berkisar 0.021-0.023 mg/l dengan rata-rata 0.022 mg/l lebih tinggi dibandingkan bagian Barat yang berkisar 0.018-0.025 mg/l dengan rata-rata 0.012 mg/l dan bagian Tengah yang berkisar 0.021-0.026 mg/l dengan rata-rata 0.021 mg/l. Kondisi ini sesuai dengan pola sirkulasi arus pada yang sebagian besar berada saat kondisi menuju surut pada pengambilan sampel pada bulan April yang bergerak dari Barat menuju ke Timur sehingga mengakibatkan Cd terlarut pada bulan April terbawa arus menuju Timur sehingga konsentrasi menjadi tinggi di bagian Timur teluk.
sudah ada memang dari perairan itu sendiri dan mengalami pengenceran (disolusi) di wilayah dekat daratan. Cd terlarut pada bulan April dan September di perairan Teluk Jakarta dapat dilihat pada Gambar 13.
(a) (b)
Gambar 13 Cd terlarut pada (a) bulan April dan (b) bulan September di perairan Teluk Jakarta.
Cu terlarut perairan pada bulan April berkisar antara 0.005-0.007 mg/l dengan rata-rata sebesar 0.006 mg/l (Gambar 14a) sedangkan pada bulan September berkisar antara 0.001-0.005 mg/l dengan rata-rata sebesar 0.002 mg/l (Gambar 14b). Hasil penelitian sebelumnya menjelaskan Cu terlarut perairan Teluk Jakarta berkisar 0.001-0.036 mg/l (Ismail dan Wasilun 1986; Arifin et al. 2003; Arifin 2004; Razak 2004 dan Kusuma et al. 2014). Cu terlarut pada bulan April di bagian Timur berkisar 0.005-0.007 mg/l dengan rata-rata 0.0064 mg/l lebih tinggi dibandingkan bagian Barat yang berkisar 0.005-0.007 mg/l dengan rata-rata 0.0060 mg/l dan bagian Tengah yang berkisar 0.005-0.007 mg/l dengan rata-rata 0.0060 mg/l. Sama seperti Cd terlarut, kondisi Cu terlarut sesuai dengan pola sirkulasi arus pada yang sebagian besar berada saat kondisi menuju surut pada pengambilan sampel pada bulan April yang bergerak dari Barat menuju ke Timur sehingga mengakibatkan Cu terlarut pada bulan April terbawa arus menuju Timur sehingga konsentrasi menjadi tinggi di bagian Timur teluk.
(a) (b)
Gambar 14 Cu terlarut pada (a) bulan April dan (b) bulan September di perairan Teluk Jakarta.
Ni terlarut perairan pada bulan April berkisar antara 0.111-0.119 mg/l dengan rata-rata sebesar 0.011 mg/l (Gambar 15a) sedangkan pada bulan September berkisar antara 0.001-0.016 mg/l dengan rata-rata sebesar 0.006 mg/l (Gambar 15b). Hasil penelitian sebelumnya mengatakan Ni terlarut perairan Teluk Jakarta berkisar 0.001-0.119 mg/l (Arifin et al. 2003; Arifin 2004; Lestari dan Edward 2004 dan Kusuma et al. 2014). Ni terlarut pada bulan April di bagian Timur berkisar 0.117-0.119 mg/l dengan rata-rata 0.1178 mg/l lebih tinggi dibandingkan bagian Barat yang berkisar 0.110-0.119 mg/l dengan rata-rata 0.1158 mg/l dan bagian Tengah yang berkisar 0.116-0.119 mg/l dengan rata-rata 0.1172 mg/l. Sama seperti Cd dan Cu terlarut, pola distribusi konsentrasi Ni terlarut juga sesuai dengan pola sirkulasi arus pada yang sebagian besar berada saat kondisi menuju surut pada pengambilan sampel pada bulan April yang bergerak dari Barat menuju ke Timur sehingga mengakibatkan Ni terlarut pada bulan April terbawa arus menuju Timur sehingga konsentrasi menjadi tinggi di bagian Timur teluk.
daratan. Ni terlarut pada bulan April dan September di perairan Teluk Jakarta dapat dilihat pada Gambar 15.
(a) (b)
Gambar 15 Ni terlarut pada (a) bulan April dan (b) bulan September di perairan Teluk Jakarta.
Zn terlarut perairan pada bulan April berkisar antara 0.021-0.026 mg/l dengan rata-rata sebesar 0.022 mg/l (Gambar 16a) sedangkan pada bulan September berkisar antara 0.003-0.097 mg/l dengan rata-rata sebesar 0.044 mg/l (Gambar 16b). Hasil penelitian sebelumnya mengatakan Zn terlarut perairan Teluk Jakarta berkisar 0.001-0.097 mg/l (Ismail dan Wasilun 1986; Wiliam et al. 2000; Arifin et al. 2003; Arifin 2004; Razak 2004; Hamzah dan Setiawan 2010 dan Kusuma et al. 2014). Zn terlarut pada bulan April di bagian Timur berkisar 0.022-0.024 mg/l dengan rata-rata 0.0226 mg/l lebih rendah dibandingkan bagian Barat yang berkisar 0.021-0.024 mg/l dengan rata-rata 0.0228 mg/l namun lebih tinggi dibandingkan bagian Tengah yang berkisar 0.022-0.023 mg/l dengan rata-rata 0.0224 mg/l. Sama seperti Pb terlarut, kondisi Zn terlarut ini berbeda dengan pola sirkulasi arus pada yang sebagian besar berada saat kondisi menuju surut pada pengambilan sampel pada bulan April yang bergerak dari Barat menuju ke Timur sehingga Zn terlarut pada bulan April seharusnya terlihat tinggi di bagian Timur teluk. Hal ini karena waktu pengambilan sampel pada bulan April terdapat beberapa titik yang sudah ada pada kondisi menuju pasang dimana arah arus di teluk bergerak dari Timur menuju ke Barat sehingga membuat konsentrasi Pb terlarut pada bulan April terlihat tinggi di bagian Barat dan rendah di bagian Timur.
September yang bergerak dari Timur menuju ke Barat Zn terlarut pada bulan September seharusnya terlihat tinggi di bagian Barat teluk. Hal ini karena waktu pengambilan sampel pada bulan September terdapat beberapa titik yang sudah ada pada kondisi menuju surut dimana arah arus di teluk bergerak dari Barat menuju ke Timur sehingga membuat konsentrasi Zn terlarut pada bulan September terlihat tinggi di bagian Barat dan rendah di bagian Timur. Sama seperti Pb dan Cu terlarut, Zn terlarut pada bulan April dan September yang terlihat tinggi di wilayah dekat daratan kemudian semakin rendah seiring menuju ke laut mengindikasikan sumber dari Zn terlarut berasal dari daratan. Zn terlarut pada bulan April dan September di perairan Teluk Jakarta dapat dilihat pada Gambar 16.
Gambar 16 Zn terlarut pada (a) bulan April dan (b) bulan September di perairan Teluk Jakarta.
Secara umum sebagaian besar hasil peneletian menunjukkan bahwa pola sirkulasi arus pasang surut sangat mempengaruhi pola distribusi logam berat terlarut baik pada bulan April maupun September. Pola sirkulasi arus pada saat surut yang bergerak dari Barat menuju ke Timur pada saat pengambilan sampel bulan April menyebabkan sebagian besar logam berat terlarut terbawa oleh arus sehingga terkonsentrasi di bagian Timur teluk sedangkan pola sirkulasi arus pada saat pasang yang bergerak dari Timur menuju ke Barat pada saat pengambilan sampel bulan September menyebabkan sebagian besar logam berat terlarut terbawa arus sehingga terkonsentrasi di bagian Barat Teluk Jakarta.
permukaan laut bersifat dinamis akibat dari kondisi hidro-oseanografi. Variasi pola distribusi dari logam berat terlarut baik pada bulan April dan September ini karena pengaruh dari hidro-oseanografi perairan. Hal ini membuktikan bahwa pola distribusi logam berat Pb, Cd, Cu, Ni dan Zn terlarut sangat dipengaruhi oleh kondisi hidro-oseanografi.
Hubungan Logam Berat Terlarut dengan Salinitas pada bulan April dan bulan September
Logam berat merupakan merupakan element yang bersifat non-konservatif yang dapat dilihat kelimpahan relatifnya dengan cara dihubungkan dengan elemen yang bersifat konservatif seperti salinitas (Chester 1990). Salinitas dapat digunakan karena tidak dipengaruhi oleh reaksi kimia dan biologi namun lebih banyak dikontrol oleh proses percampuran antara massa air sungai dan laut. Pola sebaran Pb terlarut dengan salinitas menunjukkan konsentrasi Pb terlarut tinggi di dekat daratan dan semakin rendah menuju laut pada bulan April dan bulan September (Gambar 17a). Hasil penelitian sebelumnya menyatakan konsentrasi Pb terlarut mengalami peningkatan di wilayah dekat daratan pada salinitas 5-10 psu namun kemudian mengalami penurunan seiring menuju laut pada kisaran salinitas 10-30 psu (Danielsson et al. 1983; Window et al. 1988; Elbaz-Poulichet
al. 1989; Benoit et al. 1994 dan Beayens et al. 2005). Pola hubungan salinitas dengan konsentrasi logam berat Pb, Cu dan Zn terlarut yang terlihat mengalami penurunan konsentrasi seiring bertambahnya salintas sedangkan Cd dan Ni terlarut mengalami peningkatan konsentrasi seiring bertambahnya salinitas menujukkan bahwa sumber logam berat Pb, Cu dan Zn terlarut berasal dari daratan sedangkan Cd dan Ni terlarut berasal dari laut baik pada bulan April maupun bulan September.
Sumber logam berat terlarut Pb, Cu dan Zn yang berasal dari daratan ini saat masuk ke wilayah laut mengalami pengenceran akibat pasang surut, perpindahan (adveksi) dan penyebaran (difusi) akibat adanya arus sehingga konsentrasi yang tinggi di wilayah dekat daratan kemudian akan berkurang seiring menuju ke laut. Selain itu di laut juga terdapat banyak anion yang akan mempengaruhi karakteristik logam berat dalam air laut. Adanya anion di laut ini mengakibatkan deposisi di dasar sehingga konsentrasi logam berat berkurang seiring menuju laut. Chester (1990) menyatakan adanya anion CO32-, SO42- dan Cl- dilaut akan membentuk senyawa solid dengan Cu2+menjadi padatan CuCO32-, CuSO42- dan CuCl- yang kemudian jatuh (deposisi) ke dasar perairan sehingga kosentrasi logam berat akan berkurang di dalam air laut. Namun lain halnya dengan logam berat terlarut Cd dan Ni yang dimana menunjukkan konsentrasi yang rendah di wilayah dekat daratan dan semakin tinggi menuju ke laut. Chester (1990) juga mengatakan logam berat Ni berbeda dengan logam berat lainnya, saat membentuk senyawa kompleks menjadi NiCl-, NiCl2 dan NiCO3 memiliki sifat yang tidak mengendap melainkan konsentrasinya meningkat seiring bertambahnya nilai salinitas. Libes (1992) juga menambahkan bentuk senyawa CdCl2, CdCl3 dan CdCl4 tidak bersifat mengendap melainkan semakin konsentrasinya meningkat seiring bertambahnya nilai salinitas. Adanya bentuk spesies senyawa yang sifat tidak mengendap di air laut seiring bertambahnya nilai salinitas ini ini diduga berasal dari desorpsi dari partikel tersuspensi serta resuspensi sedimen yang ada di laut. Hubungan logam berat terlarut dengan salinitas pada bulan April dan bulan September ditunjukkan pada Gambar 17.
(c) (d)
(e)
Gambar 17 Hubungan (a) Pb, (b) Cd, (c) Cu, (d) Ni dan (e) Zn terlarut dengan salinitas permukaan pada bulan April dan bulan September
Konsentrasi Logam Berat Sedimen di Perairan Teluk Jakarta pada Bulan April dan Bulan September
Sedimen dapat digunakan sebagai suatu indikator pencemaran karena menjadi tempat akumulasi logam (Sakellari et al. 2011). Berdasarkan hasil penelitian yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa pola sirkulasi arus rata-rata pada bulan April dan bulan September dipengaruhi oleh Musim Timur dimana arus bergerak dari Timur menuju ke Barat namun terdapat perbedaan kecepatan pola sirkulasi arus pada bulan April dan bulan September. Hal ini diduga yang mempengaruhi pola distribusi logam berat sedimen di Teluk Jakarta. Perbedaan kecepatan arus rata-rata dimana pada bulan September lebih tinggi dibandingkan dengan kecepatan arus rata-rata pada bulan April juga diduga menyebabkan perbedaan besarnya konsentrasi logam berat dalam sedimen antara bulan April dan bulan September.
1996; Wiliam et al. 2000; Arifin et al. 2003; Arifin 2004; Razak 2004; Muhajir et al. 2004; Sutisna 2007; Rochyatun dan Rozak 2007 dan Arifin dan Fadlina 2009, Hamzah dan Setiawan 2010; Hosono et al. 2011 dan Kusuma et al. 2014). Pb sedimen pada bulan April di bagian Barat yang berkisar 56.61-87.60 mg/kg dengan rata-rata 70.46 mg/kg lebih tinggi dibandingkan bagian Timur yang berkisar 38.62-86.48 mg/kg dengan rata-rata 68.21 mg/kg dan bagian Tengah yang berkisar 57.38-99.43 mg/kg dengan rata-rata 70.34 mg/kg. Kondisi ini sesuai dengan pola sirkulasi arus rata-rata pada bulan April yang sudah dipengaruhi Musim Timur dimana arus bergerak dari Timur menuju ke Barat sehingga Pb sedimen pada bulan April mengakibatkan logam dalam sedimen terbawa arus menuju ke Barat sehingga konsentrasinya menjadi tinggi di bagian Barat teluk.
Kondisi yang sama terlihat pada Pb sedimen pada bulan September di bagian Barat yang berkisar 25.59-59.56 mg/kg dengan rata-rata 40.11 mg/kg lebih tinggi dibandingkan bagian Timur yang berkisar 35.41-47.32 mg/kg dengan rata-rata 39.97 mg/kg dan bagian Tengah yang berkisar 24.86-56.90 mg/kg dengan rata-rata 33.51 mg/kg. Kondisi ini sesuai dengan pola sirkulasi arus rata-rata pada bulan September yang masih dipengaruhi Musim Timur dimana arus bergerak dari Timur menuju ke Barat sehingga Pb sedimen pada bulan September mengakibatkan logam dalam sedimen terbawa arus menuju ke Barat sehingga konsentrasinya menjadi tinggi di bagian Barat teluk. Pola distribusi Pb sedimen baik pada bulan April maupun bulan September yang masih dipengaruhi oleh Musim Timur pada penelitian ini sama seperti yang dilakukan oleh Muhajir et al.
(a) (b)
Gambar 18 Pb sedimen pada (a) bulan April dan (b) bulan September di perairan Teluk Jakarta.
Cd sedimen perairan pada bulan April berkisar antara 5.96-14.69 mg/kg dengan rata-rata sebesar 7.77 mg/kg (Gambar 19a) sedangkan pada bulan September berkisar antara 0.32-3.49 mg/kg dengan rata-rata sebesar 1.37 mg/kg (Gambar 19b). Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan Cd sedimen perairan Teluk Jakarta berkisar 0.12-14.69 mg/kg (Hutagalung 1994; Hutagalung 1996; Arifin et al. 2003 ; Mulyawan 2005 dan Kusuma et al. 2014). Cd sedimen pada bulan April di bagian Barat yang berkisar 6.59-14.69 mg/kg dengan rata-rata 9.60 mg/kg lebih tinggi dibandingkan bagian Timur yang berkisar 5.96-6.97 mg/kg dengan rata-rata 6.58 mg/kg dan bagian Tengah yang berkisar 6.74-7.96 mg/kg dengan rata 7.12 mg/kg. Kondisi ini sesuai dengan pola sirkulasi arus rata-rata pada bulan April yang sudah dipengaruhi Musim Timur dimana arus bergerak dari Timur menuju ke Barat sehingga Cd sedimen pada bulan April mengakibatkan logam dalam sedimen terbawa arus menuju ke Barat sehingga konsentrasinya menjadi tinggi di bagian Barat teluk.
Kondisi yang sama terlihat pada Cd sedimen pada bulan September di bagian Barat yang berkisar 0.80-3.49 mg/kg dengan rata-rata 1.81 mg/kg lebih tinggi dibandingkan bagian Timur yang berkisar 0.32-2.06 mg/kg dengan rata-rata 0.89 mg/kg dan bagian Tengah yang berkisar 0.93-2.06 mg/kg dengan rata-rata 1.41 mg/kg. Kondisi ini sesuai dengan pola sirkulasi arus rata-rata pada bulan September yang masih dipengaruhi Musim Timur dimana arus bergerak dari Timur menuju ke Barat sehingga Cd sedimen pada bulan September mengakibatkan logam dalam sedimen terbawa arus menuju ke Barat sehingga konsentrasinya menjadi tinggi di bagian Barat teluk. Pola distribusi Cd sedimen baik pada bulan April maupun bulan September yang masih dipengaruhi oleh Musim Timur pada penelitian ini sama seperti yang dilakukan oleh Muhajir et al.
0.01-0.06 mg/kg dengan rata-rata 0.03 mg/kg di perairan Teluk Jakarta. Konsentrasi Cd sedimen pada bulan April pada penelitian terlihat lebih tinggi dibandingkan Cd sedimen pada bulan September. Hal ini diduga karena kecepatan arus rata-rata pada bulan September yang lebih tinggi dibandingkan dengan kecepatan arus rata-rata pada bulan April menyebabkan konsentrasi Pb sedimen pada bulan September lebih rendah dibandingkan bulan April. Cd sedimen pada bulan April dan September yang terlihat konsentrasi hampir sama dari wilayah dekat daratan hingga menuju ke laut sehinga tidak terlalu jelas atau untuk mengatakan indikasi sumber dari Cd sedimen berasal dari daratan atau dapat dikatakan konsentrasi dari Cd sedimen sudah ada memang dari perairan itu sendiri yang mengalami pengenceran (disolusi) sedimen di wilayah dekat daratan. Cd sedimen pada bulan April dan September di perairan Teluk Jakarta dapat dilihat pada Gambar 19.
(a) (b)
Gambar 19 Cd sedimen pada (a) bulan April dan (b) bulan September di perairan Teluk Jakarta.
dalam sedimen terbawa arus menuju ke Barat sehingga seharusnya terkonsentrasi di bagian Barat teluk.
(a) (b)
Gambar 20 Cu sedimen pada (a) bulan April dan (b) bulan September di perairan Teluk Jakarta.
Ni sedimen perairan pada bulan April berkisar antara 33.18-49.39 mg/kg dengan rata-rata sebesar 43.31 mg/kg (Gambar 21a) sedangkan pada bulan September berkisar antara 19.80-39.85 mg/kg dengan rata-rata sebesar 26.72 mg/kg (Gambar 21b). Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan Ni sedimen perairan Teluk Jakarta berkisar 2.94-49.39 mg/kg (Hutagalung 1996; Muhajir et al. 2004; Rochyatun dan Rozak 2007 dan Kusuma et al. 2014). Ni sedimen pada bulan April di bagian Barat yang berkisar 33.81-48.65 mg/kg dengan rata-rata 43.53 mg/kg lebih tinggi dibandingkan bagian Timur yang berkisar 42.39-49.39 mg/kg dengan rata-rata 43.01 mg/kg dan bagian Tengah yang berkisar 33.18-44.97 mg/kg dengan rata-rata 41.96 mg/kg. Kondisi ini sesuai dengan pola sirkulasi arus rata-rata pada bulan April yang sudah dipengaruhi Musim Timur dimana arus bergerak dari Timur menuju ke Barat sehingga Ni sedimen pada bulan April mengakibatkan logam dalam sedimen terbawa arus menuju ke Barat sehingga konsentrasinya menjadi tinggi di bagian Barat teluk.
jelas dibandingkan Ni sedimen pada bulan September. Hal ini diduga karena kecepatan arus rata-rata pada bulan September yang lebih tinggi dibandingkan dengan kecepatan arus rata-rata pada bulan April menyebabkan konsentrasi Ni sedimen pada bulan September lebih rendah dibandingkan bulan April. Ni sedimen pada bulan April dan September yang terlihat konsentrasi hampir sama dari wilayah dekat daratan hingga menuju ke laut sehingga tidak terlalu jelas atau untuk mengatakan indikasi sumber dari Ni sedimen berasal dari daratan atau dapat dikatakan konsentrasi dari Ni sedimen sudah ada memang dari perairan itu sendiri yang mengalami pengenceran (disolusi) sedimen di wilayah dekat daratan. Ni sedimen pada bulan April dan September di perairan Teluk Jakarta dapat dilihat pada Gambar 21.
(a) (b)
Gambar 21 Ni sedimen pada (a) bulan April dan (b) bulan September di perairan Teluk Jakarta.
Zn sedimen perairan pada bulan April berkisar antara 42.8-257.61 mg/kg dengan rata-rata sebesar 130.70 mg/kg (Gambar 22a) sedangkan pada bulan September berkisar antara 26.14-241.01 mg/kg dengan rata-rata sebesar 109.01 mg/kg (Gambar 22b). Hasil penelitian sebelumnya menjelaskan Zn sedimen perairan Teluk Jakarta berkisar 26.14-533.5 mg/kg (Arifin et al. 2003; Razak 2004; Rochyatun dan Rozak 2007, Hamzah dan Setiawan 2010; Hosono et al.
Kondisi yang sama terlihat pada Zn sedimen pada bulan September di bagian Timur yang berkisar 84.13-241.01 mg/kg dengan rata-rata 148.22 mg/kg lebih tinggi dibandingkan bagian Barat yang berkisar 37.84-236.20 mg/kg dengan rata-rata 100.95 mg/kg dan bagian Tengah yang berkisar 26.14-116.62 mg/kg dengan rata-rata 77.85 mg/kg. Kondisi ini tidak sesuai dengan pola sirkulasi arus rata-rata pada bulan April yang sudah dipengaruhi Musim Timur dimana arus bergerak dari Timur menuju ke Barat dimana seharusnya Zn sedimen pada bulan April mengakibatkan logam dalam sedimen terbawa arus menuju ke Barat sehingga seharusnya terkonsentrasi di bagian Barat teluk. Kondisi pola distribusi Zn sedimen pada bulan April dan September yang terlihat berbeda dengan pola arus rata-rata bulanan disebabkan karena pengambilan sedimen hanya dilakukan sesaat pada bulan April mapun bulan September. Pola distribusi Zn sedimen baik pada bulan April maupun bulan September yang masih dipengaruhi oleh Musim Timur pada penelitian ini berbeda seperti yang dilakukan oleh Muhajir et al.
(2004) yang menunjukkan bahwa konsentrasi Zn sedimen pada bulan Juli yang dipengaruhi oleh Musim Timur di bagian Barat yang berkisar 86.01-118 mg/kg dengan rata-rata 99.65 mg/kg lebih tinggi dibandingkan bagian Tengah yang berkisar 16.19-145.33 mg/kg dengan rata-rata 97.58 mg/kg dan Timur yang berkisar 16.19-145.33 mg/kg dengan rata-rata 86.69 mg/kg di perairan Teluk Jakarta. Rochyatun dan Rozak (2007) menambahkan Zn sedimen pada bulan Juni yang dipengaruhi oleh Musim Timur di bagian Barat yang berkisar 82.18-533.59 mg/kg lebih tinggi dibandingkan bagian Timur yang berkisar 93.51-289 mg/kg di perairan Teluk Jakarta. Konsentrasi Zn sedimen pada bulan April pada penelitian ini terlihat lebih tinggi dibandingkan Zn sedimen pada bulan September. Hal ini diduga karena kecepatan arus rata-rata pada bulan September yang lebih tinggi dibandingkan dengan kecepatan arus rata-rata pada bulan April menyebabkan konsentrasi Zn sedimen pada bulan September lebih rendah dibandingkan bulan April. Zn sedimen pada bulan April dan September yang terlihat tinggi di wilayah dekat daratan yang kemudian semakin rendah seiring menuju ke laut mengindikasikan sumber dari Zn sedimen berasal dari daratan. Zn sedimen pada bulan April dan September di perairan Teluk Jakarta dapat dilihat pada Gambar 22.
. Gambar 22 Zn sedimen pada (a) bulan April dan (b) bulan September di perairan
Secara umum pola sirkulasi arus rata-rata pada bulan April dan bulan September dipengaruhi oleh Musim Timur dimana arus bergerak dari Timur menuju ke Barat mempengaruhi pola distribusi logam berat sedimen di Teluk Jakarta. Perbedaan kecepatan arus rata-rata juga menyebabkan perbedaan konsentras logam berat sedimen pada bulan April dan September. Kecepatan arus rata-rata pada bulan September lebih tinggi dibandingkan dengan kecepatan arus rata-rata pada bulan April juga menyebabkan konsentrasi logam berat Pb, Cd, Cu, Ni dan Zn sedimen pada bulan April lebih tinggi dibandingkan bulan September. Variabilitas distribusi logam berat sedimen antar bulan ini menunjukkan proses deposisi dalam kolom air pada bulan April lebih besar dibandingkan bulan September. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya hal ini karena kecepatan arus rata-rata pada bulan September (Gambar 9b) lebih besar dibandingkan dengan bulan April (Gambar 9a). Kecepatan arus rata-rata pada bulan September yang lebih besar dibandingkan dengan bulan April menyebabkan material sulit terdeposisi ke dalam sedimen. Indikasinya adalah besarnya konsentrasi rata-rata partikel tersuspensi (TSS) (Gambar 11d) dan kekeruhan rata-rata (Gambar 11e) pada bulan September yang lebih tinggi dibandingkan konsentrasi rata-rata partikel tersuspensi (TSS) (Gambar 11b) dan kekeruhan rata-rata (Gambar 11c) pada bulan April. Proses deposisi dalam kolom air pada bulan April lebih besar dibandingkan bulan September memberi peluang kontribusi terhadap besarnya konsentrasi logam berat dalam sedimen. Lauma dan Rainbow (2008) mengatakan logam berat yang berasosiasi dengan materi partikel tersuspensi akan memberi peluang kontribusi terhadap besarnya konsentrasi logam berat dalam sedimen. Konsentrasi partikel tersuspensi (TSS) dan kekeruhan yang rendah pada bulan April dibandingkan bulan September ini mengindikasikan peluang deposisi logam berat untuk melakukan mobilitas dalam berinteraksi dengan sedimen sehingga memungkinkan tingginya logam dalam sedimen pada bulan April dibandingkan bulan September.
sendiri. Potensi sumber logam berat sebagian besar berasal dari daratan seperti aktivitas pelabuhan dan industri (Rochyatun dan Razak 2007 dan Arifin dan Fadhlina 2009). Kegiatan aktivitas di pelabuhan seperti pengecetan kapal, pembuangan air ballast, docking kapal dan pengisian bahan bakar mampu memberi kontribusi logam berat ke perairan. Selain itu, adanya berbagai industri di kawasan dekat daratan seperti pabrik kimia, cat, tekstil dan batu baterai diperkirakan membuang limbahnya melalui sungai atau drainase melewati muara menuju Teluk Jakarta.
4 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Perairan Teluk Jakarta sangat dipengaruhi oleh aktivitas dari daratan. Hal ini terlihat dari kondisi hidro-oseanografi perairan Teluk Jakarta terutama profil salinitas, derajat keasaman (pH), partikel tersuspensi (TSS) dan kekeruhan. Pola distribusi logam berat terlarut sangat dipengaruhi oleh sirkulasi arus di perairan Teluk Jakarta sedangkan pola distribusi logam berat sedimen bersifat relatif konstan. Pola distribusi logam berat terlarut dan logam berat sedimen mengindikasikan bahwa sumber logam berat di perairan Teluk Jakarta sebagian besar berasal dari daratan.
Pola distribusi logam berat terlarut di perairan Teluk Jakarta terhadap nilai salinitas untuk logam Pb, Cu dan Zn mengalami penurunan seiring bertambahnya nilai salinitas sedangkan logam Cd dan Ni mengalami peningkatan seiring bertambahnya nilai salinitas. Pola hubungan salinitas dengan konsentrasi logam berat Pb, Cu dan Zn terlarut yang mengalami penurunan konsentrasi seiring bertambahnya salintas saat logam berat Pb, Cu dan Zn masuk ke wilayah laut mengalami pengenceran akibat arus dan pasang surut serta mengalami deposisi karena adanya anion sehingga konsentrasi logam berat berkurang seiring menuju ke laut. Namun lain halnya dengan logam berat terlarut Cd dan Ni yang dimana menunjukkan konsentrasinya meningkat seiring bertambahnya salinitas. Hal ini karena logam berat Cd dan Ni saat membentuk senyawa kompleks memiliki sifat yang tidak mengendap melainkan konsentrasinya meningkat seiring bertambahnya nilai salinitas.
Saran
DAFTAR PUSTAKA
APHA. 2012. Standar Methode For The Examination of Water and Waste Wayer. 22 th Edition. American Oublic Health Association. Washington DC implication for fishery and recreational activities. Di dalam : Rahmawati R, Aldrian E, Hendiarti N dan Tejakusuma I, editor. International Workshop on Coastal Resources Explorattion and Concervation. 2008 Oktober 17-21; Jakarta, Indonesia. Jakarta (ID):BPPT.
Arifin Z, Fadhlina D. 2009. Fraksinasi logam berat Pb, Cd, Cu dan Zn dalam sedimen dan bioavailibitasnya bagi biota di perairan Teluk Jakarta. Ilmu Kelautan. 14 (1):27-32.
Arifin Z, Ismail MFA. 2013. Dinamika Temporal Kandungan Merkuri Terlarut, Terendapkan dan Tersuspensi di Perairan Estuari Kapuas Kecil, Kalimantan Barat. Segara. 9 (1):37-44.
Ackroyd DR, Bale JA, Howlandc RJ, Knoxd S,Millward GE, Morris AW. 1986. Distributions and behaviour of dissolved Cu, Zn and Mn in the Tamar Estuary. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 23 (1): 621-640.
Badan Pengendalian Dampak Lingkungan (BAPEDAL). 1993. Laporan Proyek Pengelolaan dan Pengendalian Pencemaran Lingkungan serta Studi Formasi Pola/Model Pelabuhan Berwawasan Lingkungan. Jakarta (ID): BAPEDAL.
Badan Pengelolaan Lingkungan Hidup Daerah (BPLHD). 2010. Kondisi Lingkungan Hidup dan Kecenderungannya : Status Lingkungan Hidup Daerah Provinsi Daerah Khusus Ibukota Jakarta. Jakarta (ID): BPLHD. Balls PW. 1985. Trace metals in the northern north sea. Manne Pollution Bulletin.
16 (5): 263:207.
Baeyens W, Leermakers M, De Gieter M, Nguyen HL, Parmentier K, Panutrakul S, Elskens M. 2005. Overview of trace metal contamination in the Scheldt estuary and effect of regulatory measures. Hydrobiologia. 540 (1):141–154.
Benoit G, Oktay-Marshall SD, Cantu A, Hood EM, Coleman CH, Corapcioglu MO, Santschi PH. 1991. Partitioning of Cu, Pb, Ag, Zn, Fe, A1, and Mn between filter-retained particles, colloids, and solution in six Texas estuaries. Marine Chemistry. 45 (1): 307-336.
Boughriet A, Ouddane B, Fischer JC, Wartel M, Leman G. 1992. Variability of dissolved Mn and Zn in the Seine Estuary and chemical speciation of these metals in suspended matter. War. Res. 26 (10): 1359-1378.
Buffle J, Vitre RR. 1994. Chemical and Biological Regulation of Aquatic System. New York (US): CRC Press.
Cenci RM, Martin JM. 2004. Concentration and fate of trace metals in Mekong River Delta. Science of the Total Environment. 332 (1): 167– 182.
