LAPORAN TAHUNAN PENELITIAN HIBAH BERSAING
ANALISIS KANDUNGAN LOGAM BERAT DALAM SAYURAN DI SUMATERA BARAT
Tahun ke-1 dari rencana 2 tahun
OLEH:
Drs. Amrin, M.Si ; NIDN 0031015203 Edi Nasra, S.Si, M.Si ; NIDN 0022068101
Sesuai dengan Surat Penugasan Pelaksanaan Penelitian Desentralisasi melalui DIPA UNP Tahun Anggaran 2013 Nomor: 029.a.47/UN35.2/PG/2013 tanggal 31
Mei 2013
2
UNIVERSITAS NEGERI PADANG November 2013
HALAMAN PENGESAHAN
Judul : Analisis Kandungan Logam Berat dalam Sayuran di Sumatera Barat
Peneliti/Pelaksana :
Ketua Peneliti :
a. Nama Lengkap : Drs. Amrin, M.Si
b. NIDN : 0031015203
c. Jabatan Fungsional : Lektor d. Program Studi : Kimia
e. Nomor HP : 081363680002
f. Alamat surel (e-mail) : amrin_fmipaunp@yahoo.com Anggota Peneliti (1) :
a. Nama Lengkap : Edi Nasra, S.Si, M.Si
b. NIDN : 0022068101
c. Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Padang Tahun Pelaksanaan : Tahun ke-1 dari rencana 2 tahun Biaya Tahun Berjalan : Rp.34.677.000,-
Biaya Keseluruhan : Rp 50.000.000,-
Mengetahui Padang, 4 November 2013
Ketua Lembaga Penelitian Ketua Peneliti,
(Dr. Alwen Bentri, M.Pd ) ( Drs. Amrin, M.Si )
4
RINGKASAN
Konsumsi sayuran di masyarakat merupakan sutu kebutuhan yang sangat vital. Dalam sayuran terdapat mineral-mineral yang dibutuhkan maupun yang tidak dibutuhkan. Salah satu mineral yang tidak dibutuhkan tersebut adalah logam-logam berat yang bisa bersumber dari dalam tanah, dari pupuk maupun akibat polusi dari kendaraan bermotor. Diantara logam-logam berat tersebut adalah Cu, Zn, Pb, Cd, Ag, Hg, Fe, Mn. Sumatera Barat sebagai salah satu penghasil sayuran terbesar di sumatera yang memasok kebutuhan sayuran di daerah lain. Oleh sebab itu perlu dilakukan analisis kandungan logam berat tersebut sebagai salah parameter pencemaran. Pada penelitian ini analisis logam-logam tersebut dilakukan menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) dan Spektrofotometri UV-Vis. Sampel diambil dari berbagai Kota/kabupaten di Sumatera Barat seperti kabupaten solok, tanah datar, Padang Panjang dan Bukittinggi (Kabupaten Agam). Sampel diambil dari 5 titik tiap lokasi, sehingga didapatkan data persebaran logam berat dalam sayuran tiap kota/kabupaten di Sumatera Barat.
5
PRAKATA
Kegiatan penelitian mendukung pengembangan ilmu serta terapannya. Dalam hal ini, Lembaga Penelitian Universitas Negeri Padang berusaha mendorong dosen untuk melakukan penelitian sebagai bagian integral dari kegiatan mengajarnya, baik yang secara langsung dibiayai oleh dana Universitas Negeri Padang maupun dari sumber dana lain yang relevan atau bekerjasama dengan instansi terkait.
Sehubungan dengan itu, Lembaga Penelitian Universitas Negeri Padang bekerjasama dengan pimpinan Universitas telah memfasilitasi peneliti untuk melaksanakan penelitian tentang Analisis Kandungan Logam Berat dalam Sayuran di Sumatera Barat, berdasarkan surat perjanjian Kontrak Nomor:
023.04.0.415077/2013 tanggal 5 Desember 2012
Kami menyambut gembira usaha yang dilakukan peneliti untuk menjawab berbagai masalah pembangunan, khususnya yang berkaitan dengan permasalahan penelitian tersebut di atas. Dengan selesainya penelitian ini, maka Lembaga Penelitian Universitas Negeri Padang akan memberikan informasi yang dapat dipakai sebagai bagian upaya penting dan kompleks dalam peningkatan mutu pendidikan pada umumnya. Disamping itu, hasil penelitian ini juga diharapkan sebagai bahan masukan bagi instansi terkait dalam rangka penyususnan kebijakan pembangunan.
Hasil penelitian ini telah ditelaah oleh tim pembahas usul dan laporan peneli-tian Lembaga Penelipeneli-tian Universitas Negeri Padang. Kemudian untuk tujuan disemi-nasi dan kesempurnaan, hasil penelitian ini telah diseminarkan yang melibatkan do-sen/tenaga peneliti Universitas Negeri Padang sesuai dengan fakultas peneliti. Mu-dah-mudahan penelitian ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu pada umumnya dan peningkatan mutu staf akademik Universitas Negeri Padang khususnya.
Pada kesempatan ini kami ingin mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang membantu terlaksananya penelitian ini, terutama kepada pimpinan lemba-ga terkait yang menjadi objek penelitian ini, responden yang menjadi sampel peneli-tian, tim pembahas Lembaga Penelitian dan dosen-dosen pada setiap fakultas di ling-kungan Universitas Negeri Padang yang ikut membahas dalam seminar hasil peneli-tian ini. Kami yakin tanpa dedikasi dan kerjasama yang terjalin selama ini, penelipeneli-tian ini tidak akan terlaksana sebagaimana yang diharapkan dan semoga kerjasama yang baik ini akan menjadi lebih baik lagi dimasa yang akan dating.
Terima kasih Padang, November 2013
KetuaLembaga Penelitian UNP,
6
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
RINGKASAN ... iii
PRAKATA ... iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... ix
BAB 1. PENDAHULUAN ... 1
A. Latar belakang ... 1
B. Rumusan masalah ... 3
C. Batasan Masalah ... 3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ... 4
A. Sayuran ... 4
1. Wortel ... 4
2. Kentang ... 5
3. Kubis Bunga ... 6
4. Sawi ... 8
5. Kol ... 9
B. Logam Berat ... 10
1. Logam Tembaga (Cu) ... 11
2. Logam Seng (Zn) ... 13
3. Logam Timbal (Pb) ... 15
7
5. Logam Perak (Ag) ... 20
6. Logam Merkuri (Hg) ... 22
7. Logam Besi (Fe) ... 26
8. Logam Mangan (Mn) ... 28
C. Spektrofotometri Serapan Atom (AAS) ... 30
BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN ... 38
A.Tujuan Penelitian ... 35
B. Manfaat Penelitian ... 35
BAB 4 METODE PENELITIAN... 36
A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 36
B. Sampel Penelitian ... 36
C. Alat dan Bahan Penelitian ... 36
D. Prosedur Penelitian ... 36
BAB 5. HASIL YANG DICAPAI ... 42
BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA ... 48
BAB 7. KESIMPULAN DAN SARAN ... 49
A. KESIMPULAN ... 49
B. SARAN ... 49
8
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Komposisi kimia dalam wortel ... 4
Tabel 2. Komposisi kimia pada kentang tiap 100 gram ... 6
Tabel 3. Kandungan gizi dalam 100 gram kubis bunga ... 7
Tabel 4. Kandungan gizi setiap 100 gram sawi ... 9
Tabel 5. Kandungan logan Cu dalam berbagai pupuk dalam ppm ... 12
Tabel 6. Kandungan logan Zn dalam berbagai pupuk dalam ppm ... 14
Tabel 7. Kadar logam berat yang boleh terdapat dalam tanah, air dan tanaman ... 20
Tabel 8. Ciri-ciri fisik perak ... 20
Tabel 9. Kandungan logam berat dalam tanah secara alamiah ... 23
Tabel 10. Persebaran logam berat dalam sayuran di Kabupaten Solok (mg/L) ... 53
Tabel 11. Persebaran logam berat dalam sayuran di Kabupaten Tanah Datar (mg/L) ... 54
9
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Wortel ... 4
Gambar 2. Kentang ... 5
Gambar 3. Kubis Bunga ... 7
Gambar 4. Sawi ... 8
Gambar 5. Kol ... 10
Gambar 6. Tembaga ... 11
Gambar 7. Besi ... 27
Gambar 8. Skema Kerja SSA ... 30
Gambar 9. Diagram Spektrometer Serapan Atom/ SSA ... 31
Gambar 10. Diagram Skematik Lampu Katoda Berongga ... 32
Gambar 11. Instrumentasi Sumber Atomisasi ... 32
Gambar 12. Sampel yang Akan Didestruksi (atas) dan Sampel yang Sedang Didestruksi ... 42
Gambar 13. Konsentrasi logam-logam berat dalam sayuran di Kabupaten Solok 43 Gambar 14. Konsentrasi logam-logam berat dalam sayuran di Kabupaten Tanah Datar ... 45
Gambar 15. Konsentrasi logam-logam berat dalam sayuran di Padang Panjang .. 46
10
DAFTAR LAMPIRAN
11
BAB I. PENDAHULUAN
A.Latar Belakang
Sayuran merupakan sumber pangan yang mengandung banyak vitamin dan mineral yang secara langsung berperan penting dalam diet dan meningkatkan kesehatan (Sobukola, O. P, 2009). Sayuran juga merupakan salah satu komoditas hortikurtura dan berpotensi sebagai sumber pendapatan petani dan devisa negara. Konsumsi sayuran dari tahun ke tahun semakin meningkat. Hal ini terkait dengan makin meningkatnya kepedulian konsumen terhadap mutu produk dan kesehatan tubuh. Sampai saat ini aspek mutu dan keamanan pangan masih menjadi salah satu masalah utama dalam produksi dan pemasaran sayuran. Mutu sayuran yang tidak konsisten dengan tingkat kontaminan yang cukup tinggi ditenggarai dapat merugikan perdagangan komoditas tersebut di pasaran (Winarti, Christina, 2010). Oleh karena itu, higienitas dan keamanan sayuran yang dikonsumsi sangat penting agar tidak menimbulkan gangguan kesehatan. Namun banyak jenis sayuran yang beredar di masyarakat tidak terjamin keamanannya karena diduga telah terkontaminasi logam-logam berat seperti timbal (Pb), kadmium (Cd) atau merkuri (Hg). (Widaningrum, 2007 dan Asaolu, S. S, 2010). Beberapa logam pada konsentrasi rendah diketahui berperan dalam proses biokimia dalam tubuh seperti Besi (Fe), seng (Zn) dan tembaga (Cu) yang dibutuhkan dalam aktifitas enzimatik. (Asaolu, S. S, 2010)
12
logam berat ini baik secara langsung maupun tidak langsung dapat masuk ke tubuh manusia. Munculnya beberapa kasus keracunan makanan dan penyakit disebabkan mengkonsumsi sayuran segar maupun olahan yang mengindikasikan adanya kontaminan (peptisida, mikroba dan logam-logam berat) dalam sayuran tersebut. Oleh karena itu kita harus waspada terhadap kemungkinan terjadinya pencemaran bahan agrokimia yang mengandung logam-logam berat terhadap sumber daya tanah pertanian di sentra produksi tanaman pangan dan sayuran.
Sumatera Barat sebagai salah satu penghasil sayuran terbesar di Sumatera, memasok sayuran ke provinsi-provinsi sekitarnya. Oleh sebab itu kualitas sayuran yang dipasok tersebut harus terjaga dengan baik. Salah satu parameternya adalah kandungan logam baik mineral-mineral yang dibutuhkan maupun logam-logam berat yang berbahaya bagi kesehatan. Diantara logam-logam-logam-logam tersebut adalah: Cu, Zn, Pb, Cd, Ag, Hg, Fe dan Mn
Penelitian mengenai penentuan kandungan logam pada sayuran sebelumnya juga telah dilakukan Arisa (2011) yakni penentuan kandungan logam berat Cu, Cd dan Pb pada Kentang (Solanum tuberosum L) secara Spektroskopi Serapan Atom. Dari hasil penelitian tersebut diperoleh kesimpulan bahwa kentang mengandung ketiga logam berat tersebut namun tidak melebihi ambang batas. Sobukola dkk, 2010 meneliti kandungan logam berat dalam buah dan sayuran yang terdapat di beberapa supermarket di Lagos Nigeria, mendapatkan bahwa Pb, Cd, Cu, Zn, Co dan Ni masih di bawah batas maksimal yang diperbolehkan.
13 B.Rumusan Masalah
Bagaimanakah persebaran logam berat di beberapa sayuran di Sumatera Barat?
C.Batasan Masalah
Untuk lebih terarahnya penelitian, maka penelitian ini hanya dibatasi pada:
- Logam berat yang akan ditentukan adalah Cu, Zn, Pb, Cd, Ag, Hg, Fe dan Mn. - Sayuran yang menjadi objek penelitian adalah kol, sawi, wortel, kubis bunga dan
kentang
- Wilayah penelitian meliputi kabupaten/kotamadya pemasok sayuran di Sumatera Barat, yaitu Kabupaten Solok, kabupaten tanah datar, kota Padang Panjang dan Bukittinggi (Kabupaten Agam)
14
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
A.Sayuran
1. Wortel
Wortel (Daucus carrota L.) termasuk kelompok sayuran yang merupakan tanaman hortikultura. Tanamannya berbentuk rumput, batangnya pendek dan akarnya tunggang. Wortel ini berwarna kuning sampai kemerah-merahan karena kandungan karotenoidnya tinggi (Sunaryono, 1980).
Sayuran wortel umumnya dikenal karena kandungan alfa dan beta-karoten akar tunggangnya. Kedua jenis karoten ini penting dalam gizi manusia sebagai pre-cursor vitamin A. Perbedaan karoten juga dipengaruhi oleh suhu, kematangan tana-man dan kultivar. Pertumbuhan akar dan daun pada wortel pada suhu 16-210C. Pada suhu di bawah 00C, pertumbuhan tanaman berlangsung lambat dan suhu lebih tinggi dari 210C cenderung menyebabkan umbi pendek dan keras, sedangkan suhu kurang dari 160C menghasilkan akar ramping dan panjang (Priandoko, 2010).
Gambar 1 Wortel ( Sumber : Hananhiri.com)
Tabel 1 Komposisi kimia dalam wortel
Komposisi Satuan Wortel
Protein Gram 1,20
15
Karbohidrat Gram 9,30
Kalsium Milligram 39,00
Fosfor Milligram 37,00
Besi Milligram 0,80
Vitamin A SI 12.000,00
Vitamin B1 Milligram 0,06
Vitamin C Milligram 6,00
Air Gram 88,20
Sumber : Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI (1995)
2. Kentang
Kentang (Solanum tuberosum, L) merupakan tanaman hortikultura yang mempunyai kandungan kalori dan mineral penting bagi kebutuhan manusia (Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Yogyakarta, 2004). Kentang (Solanum tuberosum L.) merupakan salah satu jenis umbi- umbian yang bergizi. Zat gizi yang terdapat dalam kentang adalah antara lain karbohidrat, mineral (besi, fosfor, magnesium, natrium, kalsium dan kalium), protein serta vitamin terutama vitamin C dan B1. Selain itu, kentang juga mengandung lemak dalam jumlah relatif kecil, yaitu 1,0 ± 1,5%.
16
Komposisi kimia kentang sangat bervariasi tergantung varietas, tipe tanah, cara budidaya, cara pemanenan, tingkat kemasakan dan kondisi penyimpanan.
Tabel 2 Komposisi kimia pada kentang tiap 100 g
Komponen Jumlah
Protein (g) 2,00
Lemak (g) 0,10
Karbohidrat (g) 19,10
Kalsium (mg) 11,00
Fosfor (mg) 56,00
Serat (g) 0,30
Zat besi (mg) 0,70
Vitamin B1 (MG) 0,09
Vitamin B2 (mg) 0,03
Vitamin C (mg) 16,00
Niasin (mg) 1,4
Energi (kal) 83,00
Sumber : Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI (1997).
3. Kubis Bunga
Kubis bunga merupakan salah satu anggota dari keluarga tanaman kubis-kubisan (Cruciferae) dan dikenal sebagai tanaman subtropis. Kubis bunga memiliki bunga yang berwarna putih bersih atau putih kekuning-kuningan. Bunga ini disebut
GHQJDQ³curd´%DJLDQLQLODK\DQJGLNRQVXPVLPDV\DUDkat pada umumnya.
17
Sulfoksida S-metilsistein merupakan senyawa yang mampu menurunkan kolesterol darah, sedangkan sulforafan merupakan senyawa yang memiliki prospek sebagai obat kanker pada manusia (Widiatningrum, 2010). Nilai kesehatan dan farmasi kubis bunga seharusnya dapat memicu tingkat budidaya kubis bunga, namun produksi kubis di Indonesia terbatas di dataran tinggi (pegunungan saja). Cirateun yang terletak di antara Bandung dan Lembang sudah sejak dahulu menjadi daerah pertanaman kubis bunga dengan benih yang diproduksi di daerah itu sendiri, sehingga terkenal dengan nama kultivar lokal Cirateun. Akan tetapi akhir-akhir ini mulai banyak beredar varietas-varietas kubis bunga yang cocok ditanam di dataran rendah sampai dataran menengah (Rukmana, 1994).
Gambar 3 Kubis Bunga (Sumber : susandayley.wordpress.com)
Tabel 3. Kandungan gizi dalam 100 gram Kubis Bunga
No Zat gizi Nilai gizi
1 Kalori ( kal ) 31,0
2 Protein ( gr ) 2,4
3 Lemak( gr ) 0,4
4 Karbohidrat ( gr ) 6,1
18
6 Abu ( gr ) 0,8
7 Kalsium ( mg ) 34,0
8 Fosfor ( mg ) 50,0
9 Zat Besi ( mg ) 1,0
10 Natrium ( mg ) 8,0
11 Kalium ( mg ) 314,0
12 Niacin ( mg ) 0,7
13 Vitamin A ( SI ) 95,0
14 Vitamin B1 ( mg ) 0,1
(Sumber : Rahmat Rukmana dikutip dari Food and Nutrition Resarch Center)
4. Sawi
19
Gambar 4 sawi (Sumber : ditsayur.hortikultura.deptan.go.id)
Menurut Fahrudin (2009) manfaat sawi sangat baik untuk menghilangkan rasa gatal di tenggorokan pada penderita batuk. Penyembuh penyakit kepala, bahan pembersih darah, memperbaiki fungsi ginjal, serta memperbaiki dan memperlancar pencernaan, bijinya dimanfaatkan sebagai minyak serta pelezat makanan. Sedangkan kandungan yang terdapat pada sawi adalah kalori, protein, lemak, karbohidrat, serat, Ca, P, Fe, Vitamin A, Vitamin B, dan Vitamin C.
Tabel 4. Kandungan gizi setiap 100 g sawi
No Komposisi Jumlah
1 Kalori 22,00 K
2 Protein 2,30 g
3 Lemak 0,3 g
4 Karbohidrat 4,00 g
5 Serat 1,20 g
6 Kalsium (Ca) 220,50 mg 7 Fosfor (P) 38,40 mg 8 Besi (Fe) 2,90 mg 9 Vitamin A 969,00 SI 10 Vitamin B1 0,09 mg 11 Vitamin B2 0,10 mg 12 Vitamin B3 0,70 mg 13 Vitamin C 102,00 mg
Sumber: Direktorat Gizi, Departemen Kesehatan RI, 1979.
5. Kol
20
menembus pada kedalaman antara 20-30 cm. batang tanaman kol umumnya pendek dan banyak mengandung air. Di batang titik tumbuh, terdapat helai daun yang bertangkai pendek.
Daun kol berbentuknya bulat telur sampai lonjong dan lebar, berwarna hijau sampai merah. Daun atas pada fase generative akan saling menutupi satu sama lain membentuk krop. Bentuk krop sangat variatif antara bulat telur, gepeng dan berbentuk kerucut. Bunga kol terdiri dari 4 helai daun kelopak berwarna hijau (Chandra, 2002).
Gambar 5 Kol (Sumber : indonetwork.co.id)
B.Logam Berat
21 1. Logam Tembaga (Cu)
Tembaga di alam tidak begitu melimpah dan ditemukan dalam bentuk bebas maupun dalam bentuk senyawaan. Bijih tembaga yang terpenting yaitu kalkosit (Cu2S), kovelit (CuS), kalkopirit (Cu5FeS4), dan enargit (Cu3AsS4) sedangkan dalam unsur bebas ditemukan di Northern Michigan Amerika Serikat (Widowati, dkk, 2008). Tembaga merupakan logam merah±muda, lunak, dapat ditempa dan liat, tembaga melebur pada suhu 1038oC (Panjaitan, 2011).
Gambar 6. Tembaga
Tembaga tak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer, meskipun adanya oksingen ia dapat larut sedikit. Asam nitrat yang sedang pekatnya (8M) dengan mudah melarutkannya (Vogel, 1990).
3Cu (s) + 8HNO3(aq)ĺ&X2+ (aq) + 6NO3-(aq) + 2NO (g) + 4H2O (aq) Asam sulfat pekat panas juga melarutkan tembaga :
Cu (s) + 2H2SO4(aq)ĺ&X2+(aq) + SO42-(aq) + SO2(g) + 2H2O (aq) Tembaga mudah pula larut dalam air raja :
3Cu(s) + 6HCl(aq) + 2HNO3(aq)ĺ&X2+(aq) + 6Cl-(aq) + 2NO(g) + 4H2O(aq)
22
Lindsay (1972) menyimpulkan bahwa kadar Cu dalam larutan tanah menurun dengan peningkatan pH disebabkan Cu terikat kuat pada matriks tanah. Unsur Cu2+ terikat lebih kuat pada bahan organik dibandingkan dengan unsur mikro lainnya misalnya Zn2+ dan Mn2+ dan Cu kompleks berperan penting dalam regulasi mobilitas dan ketersediannya dalam tanah.
Tembaga dilepaskan oleh pelapukan sebagai Cu2+. Kemudian dalam bentuk ion Cu2+ diserap oleh tanaman yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit, dan berperan dalam proses oksidasi-reduksi dan pembentukan enzim (Napitupulu, 2008). Logam tembaga dapat terakumulasi dalam jaringan tubuh, maka apabila konsentrasinya cukup besar logam ini akan meracuni manusia tersebut.
Cemaran logam tembaga pada bahan pangan pada awalnya terjadi karena penggunaan pupuk dan pestisida secara berlebihan. Meskipun demikian, pengaruh proses pengolahan akan dapat mempengaruhi status keberadaan tembaga tersebut dalam bahan pangan (Mertz, 1987). Tabel berikut akan menunjukkan kandungan logam Cu dalam berbagai jenis pupuk (ppm).
Tabel 5 . Kandungan Logam Cu dalam Berbagai Pupuk dalam ppm
Unsur Pupuk Fosfat Pupuk Nitrat Pupuk Kandang Kapur Kompas
Cu 1-300 - 2-172 2-125 13-3580
Sumber : (Alloway 1995 dalam Lenny 2011 ).
a. Efek toksik
23
Batas maksimum logam tembaga dalam sayuran yaitu 50 Pg/g (samara et al. 1992). Namun demikian, tembaga merupakan konstituen yang harus ada dalam makanan manusia dan dibutuhkan per hari oleh tubuh 0,05 mg/kg berat badan. Pada kadar ini tidak terjadi akumulasi pada tubuh manusia normal (Ganiswara, 1995).
Menurut Lahuddin (2007) kelebihan Cu akan mengganggu aktivitas dari beberapa enzim dan proses fotosintesis, metabolisme asam lemak dan protein. Efek yang paling penting adalah penurunan sistem transfer elektron pada proses fotosintesis yang menyebabkan produksi radikal yang memulai reaksi dari rantai peroksidase, melibatkan membran lipid. Menurut Supriharyono (2000) Keracunan tembaga dapat menyebabkan gangguan pencernaan seperti sakit perut, mual, muntah dan diare, serta gangguan sistem peredaran darah. Beberapa kasus yang parah dapat menyebabkan gagal ginjal dan kematian.
2. Logam seng (Zn)
Seng adalah logam yang putih kebiruan, logam ini cukup mudah ditempa dan liat pada 110 ± 150oC. Seng melebur pada 410oC dan mendidih pada 906oC. Seng tersebut dengan mudah larut dalam asam klorida encer dan asam sulfat encer dengan mengeluarkan gas hidrogen :
Zn (s) + 2H+ (aq)ĺ=Q2+(aq) + H2(g)
Pelarutan akan terjadi dalam asam nitrat yang encer sekali dan tak ada gas yang dilepaskan :
4Zn (s) + 10H+(aq) + NO3- (aq)ĺ=Q2+(aq) + NH4+(aq) + 3H2O (aq)
Dengan bertambah pekatnya konsentrasi asam nitrat, akan terbentuk dinitrogen oksida (N2O), nitrogen oksida (NO) :
24
Zn (s) + 2H2SO4(aq)ĺ=Q2+(aq) + SO2(g) + SO42-(aq) + 2H2O (aq)
Seng (Zn) berasal dari pelapukan mineral seperti Smithsonite, seng sulfida (ZnS), Spalerit [(ZnFe)S], Smithzonte (ZnCO3), Wellemite (ZnSiO4). Pelarutan mineral-mineral yang mengandung Zn terjadi secara alami sehingga unsur-unsur yang terkandung didalamnya terbebas dalam bentuk ion. Ion Zn2+ yang terbebas mengalami proses lebih lanjut, terikat dengan matriks tanah atau bereaksi dengan unsur-unsur lain. Adsorpsi Zn2+ yang kuat dalam tanah dapat terjadi dengan adanya bahan organik dan mineral liat, dan hal ini berhubungan dengan kapasitas kation tanah dan keasaman tanah (Lahuddin, 2007).
Menurut Lahuddin (2007) kelihatan bahwa pada pH rendah (pH 4,5) kadar Zn2+ lebih tinggi dibandingkan dengan kadar Zn2+ pada pH 9. Dengan kata lain keasaman makin tinggi kelarutan Zn tinggi dan sebaliknya pada keasaman rendah kelarutan Zn rendah.
Penambahan Zn dalam tanah dapat terjadi dengan berbagi cara yaitu melalui polusi, penggunaan sarana produksi seperti pupuk, pestisida dan fungisida, sehingga terjadi kontaminasi logam-logam pada tanah dan tumbuh-tumbuhan (lahuddin 2007). Tabel berikut akan memperlihatkan kadar logam Zn yang terkandung dalam berbagai jenis pupuk baik pupuk organik maupun pupuk anorganik (ppm).
Tabel 6 . Kandungan Logam Zn dalam Berbagai Pupuk dalam ppm (Allowey, 1995)
Ambang batas maksimum residu yang ditetapkan oleh Dit-Jen POM Depkes, Republik Indonesia (2004), yaitu maksimal logam Zn dalam sayuran 40 mg/kg
Unsur Pupuk Fosfat Pupuk Nitrat Pupuk Kandang Kapur Kompas
25
kering. Namun demikian, seng merupakan konstituen yang harus ada dalam makanan manusia dan dibutuhkan per hari oleh tubuh 15 mg (Dara, 1993).
Tubuh manusia memerlukan logam seng (Zn) yang berperan sebagai kofaktor untuk enzim arginase dan diaminase. Membantu dalam sintesis DNA, protein dan insulin. Logam seng sebagai unsur essensial berperan dalam sintesis protein, metabolisme karbohidrat, pertumbuhan sel dan pembelahan sel. Pada tubuh normal mengandung seng 1,42,3 mg dan terdapat dalam semua sel tubuh (Hashmi, dkk, 2007).
a. Efek Toksik
Kelebihan mengkonsumsi logam Seng (Zn) akan berpengaruh buruk pada tubuh manusia karena dapat menyebabkan mual, muntah, pusing, mulas/sakit perut, demam, dan diare. Mengkonsumsi Zn 150-450 mg/hari dapat mengakibatkan penurunan kadar Cu, pengurangan imunitas tubuh, serta pengurangan kadar High Densuty Lipoprotein (HDL) kolesterol (Widowati, dkk, 2008).
3. Logam Timbal (Pb)
Timbal ( Pb) merupakan logam yang mempunyai berat atom 207,21, berat jenis 11,34, bersifat lunak dan berwarna biru atau silver abu-abu dengan kilau logam.
7LPEDOWHUPDVXNORJDPEHUDW´WUDFHPHWDOV´NDUHQDmempunyai berat jenis lebih dari lima kali berat jenis air. Senyawa Timbal dapat masuk ke dalam tubuh melalui makanan dan akan mengendap pada jaringan tubuh, dan sisanya akan terbuang bersama bahan sisa metabolisme (Darmono, 2001).
26
pertumbuhan. Timbal hanya mempengaruhi tanaman bila konsentrasinya tinggi. Tanaman dapat menyerap logam Pb pada saat kondisi kesuburan dan kandungan bahan organik tanah rendah. Pada keadaan ini logam berat Pb akan terlepas dari ikatan tanah dan berupa ion yang bergerak bebas pada larutan tanah. Jika logam lain tidak mampu menghambat keberadaannya, maka akan tejadi serapan Pb oleh akar tanaman (Widaningrum dkk, 2007).
Timbal (Pb) merupakan logam yang bersifat toksik terhadap manusia yang bisa berasal dari tindakan mengonsumsi makanan, minuman, atau melalui inhalasi dari udara, debu yang tercemar Pb, kontak lewat kulit dan kontak dengan mata. Logam timbal tidak dibutuhkan oleh tubuh manusia sehingga bila makanan atau minuman yang tercemar Pb dikonsumsi, maka tubuh akan mengeluarkannya. Orang dewasa mengabsorbsi Pb sebesar 5±15 % dari keseluruhan Pb yang dicerna, sedangkan anak-anak mengabsorsi Pb lebih besar yaitu 41,5 %.
Di dalam tubuh manusia, Pb bisa menghambat aktivitas enzim yang terlibat dalam pembentukan hemoglobin dan sebagian kecil Pb dieksresikan lewat urin karena sebagian terikat oleh protein, sedangkan sebagian lagi terakumulasi dalam hati, kuku, jaringan lemak dan rambut. Timbal di dalam tubuh terutama terikat dalam gugus ±SH molekul protein sehingga menghambat aktivitas kerja sistem enzim (Widowati dkk, 2008).
a. Risiko Timbal (Pb) pada system hemopoietik
Timbal mempengaruhi system darah dengan cara memperlambat pematangan normal sel darah merah (eritrosit) dalam sumsum tulang yang menyebabkan terjadinya anemia dan mempengaruhi kelangsungan hidup sel darah merah.
b. Risiko Keracunan Timbal (Pb) Pada Sistem Syaraf
27
epilepsi, halusinasi, kerusakan pada otak besar dan delirium yaitu sejenis penyakit gula (Sudarwin, 2008).
Timbal masuk ke dalam tubuh manusia melalui saluran pernapasan (respirasi) dan saluran pencernaan (gastrointestinal) yang kemudian didistribusikan ke dalam darah, dan terikat pada sel darah. Sebagian Pb (Timbal) disimpan dalam jaringan lunak dan tulang, dan sebagian lagi diekskresikan lewat kulit, ginjal dan usus besar. Timbal bersirkulasi dalam darah setelah diabsorpsi dari usus, terutama berhubungan dengan sel darah merah (eritrosit). Timbal kemudian didistribusikan ke dalam jaringan lunak dan berinkorporasi dalam tulang, gigi dan rambut untuk dideposit (storage). Timbal 90% dideposit dalam tulang dan sebagian kecil tersimpan dalam otak, pada tulang timbal dalam bentuk Pb fosfat Pb3(PO4).
4. Logam Kadmium (Cd)
Kadmium merupakan logam putih, mudah dibentuk, lunak dengan warna kebiruan. Titik didih kadmium relatif rendah (767ºC) sehingga membuatnya mudah terbakar dan membentuk asap kadmium oksida. Kadmium dan bentuk garamnya banyak digunakan pada beberapa jenis pabrik untuk proses produksinya. Industri pelapisan logam adalah pabrik yang paling banyak menggunakan kadmium murni sebagai pelapis, begitu juga pabrik yang membuat Ni - Cd baterai. Bentuk garam Cd banyak digunakan dalam proses fotografi, gelas, campuran perak, produksi foto - elektrik, foto ± konduktor dan fosforus.
a. Mekanisme Toksisitas Cd
28
dan purin. Kemungkinan besar pengaruh toksisitas Cd disebabkan oleh interaksi antara Cd dan protein tersebut, sehingga menimbul kan hambatan terhadap aktivitas kerja enzim dalam tubuh.
Berbagai organ tubuh dapat terpengaruh toksisitas setelah paparan jangka panjang terhadap kadmium. Organ yang kritis akibat paparan kadmium adalah ginjal. Kadmium lebih beracun apabila terhisap melalui saluran pernafasan daripada melalui saluran pencernaan. Kasus keracunan akut kadmium kebanyakan dari mengisap debu dan asap kadmium, terutama kadmium oksida (CdO). Beberapa jam setelah mengisap, korban akan mengeluh gangguan saluran pernafasan, muntah, kepala pusing dan sakit pinggang (Sudarwin, 2008).
b. Efek kadmium (Cd) Terhadap Kesehatan Manusia
Menurut Darmono (1995), efek kadmium terhadap kesehatan manusia dapat bersifat akut dan kronis. Kasus keracunan akut kadmium kebanyakan melalui saluran pernapasan, misalnya menghisap debu dan asap kadmium terutama kadmium oksida (CdO). Gejala yang timbul berupa gangguan saluran pernapasan, mual, muntah, kepala pusing dan sakit pinggang. Akibat dari keracunan akut ini dapat menimbulkan penyakit paru-paru yang akut dan kematian. Efek kronis terjadi dalam selang waktu yang sangat panjang. Peristiwa ini terjadi karena kadmium yang masuk ke dalam tubuh dalam jumlah yang kecil sehingga dapat ditolerir oleh tubuh. Efek akan muncul saat daya racun yang dibawa kadmium tidak dapat lagi ditolerir tubuh karena adanya akumulasi kadmium dalam tubuh.
Efek kronis dapat dikelompokkan menjadi lima kelompok (Palar, 2008), yaitu:
a) Efek Kadmium Terhadap Ginjal
29
dideteksi dari tingkat atau kandungan protein yang terdapat dalam urin. Petunjuk lain berupa adanya asam amino dan glukosa dalam urin, ketidaknormalan kandungan asam urat serta Ca dan protein dalam urin.
b) Efek Kadmium Terhadap Paru-paru
Keracunan yang disebabkan oleh kadmium lebih tinggi bila terinhalasi melalui saluran pernapasan daripada saluran pencernaan. Efek kronis kadmium akan muncul setelah 20 tahun terpapar kadmium. Akan muncul pembengkakan paru-paru (pulmonary emphysema) dengan gejala awal gangguan saluran napas, mual, muntah dan kepala pusing.
c) Efek Kadmium Terhadap Tulang
Serangan yang paling hebat karena kadmium adalah kerapuhan tulang. Efek ini telah menggoncangkan dunia internasional sehingga setiap orang dilanda rasa takut terhadap pencemaran. Efek ini timbul akibat kekurangan kalsium dalam makanan yang tercemar kadmium, sehingga fungsi kalsium darah digantikan oleh logam kadmium yang ada. Pada akhirnya kerapuhan pada tulang-tulang penderita yang dinamakan itai-itai disease.
d) Efek Kadmium Terhadap Darah dan Jantung
Efek kronis kadmium dapat pula menimbulkan anemia karena CdO. Penyakit ini karena adanya hubungan antara kandungan kadmium yang tinggi dalam darah dengan rendahnya hemoglobin.
e) Efek Kadmium Terhadap Sistem Reproduksi
30
Tabel 7 . Kadar logam berat yang boleh terdapat dalam tanah, air, dan tanaman
5. Logam Perak (Ag)
Perak adalah suatu unsur kimia dalam table periodik yang memiliki lambang Ag dan nomor atom 47. Lambangnya berasal dari bahasa Latin Argentum. Perak merupakan logam yang terbentuk dan selalu bersama-sama dengan logam emas, yang mempunyai warna putih, lunak, mengkilap dan memiliki konduktivitas listrik dan panas tertinggi di seluruh logam (Istiyono,dkk 2008: 186).
Tabel 8 Ciri- ciri fisik perak
Fase Padat
Densitas (sekitar suhu kamar) 10,49 g/cm3 Densitas cair pada titik lebur 9,320 g/cm3
Titik Lebur 1234,93 K (961,780C, 1763,20F)
Titik didih 2435 K (21620C, 39240F)
Kalor peleburan 11,28 kJ/mol
31
Kapasitas kalor (250C) 25,350 J/(mol-K) Sumber : (http://www.id.wikipedia.org/wiki/Perak)
Perak merupakan salah satu jenis logam di alam bebas yang dapat ditemukan bersamaan dengan logam-logam lain, misalnya tembaga dan emas. Dalam tabel periodik, perak dapat dipadukan dengan atom-atom dalam golongannya dan diperoleh berbagai jenis logam paduan dengan berbagai sifat (Vlack and Laurence, 1985).
Mineral- mineral yang terpenting yang mengandung perak adalah Perak alam (Ag), Argentite (Ag2S), Cerrargyrite (AgCl), Polybasite (Ag16Sb2S11), Proustite (Ag2AsS3) dan Pyrargyrite (Ag3SbS3).
a. Mekanisme Toksisitas Perak
Walau unsur perak itu sendiri tidak beracun, banyak senyawa garamnya sangat berbahaya. Exposisi pada perak (baik logam maupun senyawa-senyawanya yang dapat larut) di udara jangan sampai melebihi 0.01 g/m3 (berdasarkan 8 jam berat rata-rata, selama 40 jam per minggu). Senyawa-senyawa perak dapat diserap dalam sistem sirkulasi tubuh dan hasil reduksi perak dapat terdepositkan pada banyak jaringan tubuh. Sebuah kondisi (argyria) dapat menimbulkan pigmenpigmen abu-abu pada kulit tubuh dan selaput-selaput mucous. Perak memiliki sifatsifat yang dapat membunuh bakteri tanpa membahayakan binatang-binatang besar.
32
kejang-kejang dan bahkan dapat menyebabkan gastroenteritis parah, yang dapat berakibat fatal (Kuswati dkk, 2003)
6. Logam Merkuri (Hg)
Merkuri dalam bahasa latin dikenal dengan nama hydraargyrum, dalam bahasa Yunani dikenal hydragyros atau liquid silver yang berarti cairan berwarna perak. Merkuri disingkat dengan Hg. Merkuri pada tabel periodik terdapat pada golongan II B, periode ke-6, memiliki nomor atom 80 dengan berat atom 200,59 g/mol. (Cotton, 1989). Logam ini dihasilkan dari bijih sinabar, HgS, yang mengandung unsur merkuri antara 0,1% - 4%.
HgS + O2 Hg + SO2
Merkuri yang telah dilepaskan kemudian dikondensasi, sehingga diperoleh logam cair murni (Subanri, 2008)
Merkuri (Hg) adalah logam berat berbentuk cair, berwarna putih perak, serta mudah menguap pada suhu ruangan. Hg akan memadat pada tekanan 7.640 atm. Merkuri (Hg) dapat larut dalam asam sulfat atau asam nitri, tetapi tahan terhadap
basa. Hg memiliki titik lebur -38,90 C dan titik didih 356,60 C (Widowati, 2008). Menurut Hutagalung (1989) dalam Apriyadi (2005) logam berat Hg berbahaya
karena bersifat biomagnifikasi sehingga dapat terakumulasi dalam jaringan tubuh organism melalui rantai makanan. Organisme yang berada pada rantai yang paling tinggi (top carnivora) memiliki kadar merkuri yang lebih tinggi disbanding organism di bawahnya. Logam berat dalam jumlah berlebihan dapat bersifat racun. Hal ini disebabkan karena terbentuknya senyawa merkaptida antara logam berat dengan gugus ±SH yang terdapat dalam enzim. Akibatnya aktifitas enzim tidak berlangsung.
a. Tingkat Pencemaran Logam Merkuri
33
(Hg+1), dan bivalen (Hg+2). Apabila masuk ke dalam perairan, merkuri mudah berikatan dengan klor yang ada dalam air laut dan membentuk ikatan HgCl. Dalam bentuk tersebut, Hg mudah masuk ke dalam plankton dan bias berpindah ke biota laut lain. Merkuri anorganik (HgCl) akan berubah menjadi merkuri organik (metil merkuri) oleh peran mikroorganisme yang terjadi pada sedimen di dasar perairan. Merkuri dapat pula bersenyawa dengan karbon membentuk senyawa organo- merkuri. Senyawa organomerkuri yang paling umum adalah metal merkuri yang dihasilkan oleh mikroorganisme dalam air dan tanah. Sumber Hg secara alami dari kerak bumi termasuk dari tanah, sungai, dan laut, diperkirakan sebesar 25.000 ± 150.000 ton/ tahun. (Widowati,dkk 2008: 128-129).
Komposisi kimia dari tanah berperan penting dalam komposisi materi dalam tanaman. Racun logam yang ada di dalam tanah menyebar ke dalam logam yang terdapat di dalam buah/ sayuran (Abbas,dkk 2010:61) Kandungan logam berat di dalam tanah secara alamiah sangat rendah, kecuali tanah tersebut sudah tercemar. Kandungan logam berat dalam tanah sangat berpengaruh terhadap kandungan logam pada tanaman yang tumbuh di atasnya, kecuali terjadi interaksi di antara logam itu sehingga terjadi hambatan penyerapan logam tersebut oleh tanaman. Akumulasi logam dalam tanaman tidak hanya tergantung pada kandungan logam dalam tanah, tetapi juga tergantung pada unsur kimia tanah, jenis logam, pH tanah dan spesies tanaman yang sensitif terhadap logam berat. Logam berat masuk ke lingkungan tanah melalui penggunaan bahan kimia yang langsung mengenai tanah, penimbunan debu, hujan atau pengendapan, pengikisan tanah dan limbah buangan (Widaningrum,dkk 2007: 19).
Tabel 9. Kandungan logam berat dalam tanah secara alamiah.
Logam Kandungan dalam tanah (Rata- rata µg/ g)
As (Arsenik) 100
Co (Kobalt) 8
34
Pb (Timbal) 10
Zn (seng) 50
Cd (Kadmium) 0,06
Hg (Merkuri) 0,03
Sumber : Peterson & Alloway (1979) dalam Darmono (1995).
Salah satu penyebab pencemaran lingkungan oleh Hg adalah pembuangan tailing pengolahan emas yang diolah secara amalgamasi, di mana Hg mengalami perlakuan tertentu berupa putaran, tumbukan, atau gesekan, sehingga sebagian Hg akan membentuk amalgam dengan logam- logam (Au, Ag, Pt, ) dan sebagian hilang dalam proses. Beberapa bentuk Hg yang masuk dalam lingkungan perairan meliputi :
a. Hg anorganik yang berasal dari air hujan atau aliran sungai dan bersifat stabil pada pH rendah.
b. Hg organik antara lain fenil merkuri (C6H5- Hg), metil merkuri (CH3- Hg), al-koksil merkuri atau metoksi- etil merkuri (CH3O-CH2-CH2-Hg).Hg organik yang berasal dari kegiatan pertanian yaitu pestisida.
c. Terikat dalam bentuk suspended soil sebagai Hg+2
d. Logam Hg berasal dari kegiatan industri (Widowati, dkk 2008: 128-129).
b. Mekanisme Toksisitas Merkuri Anorganik
35
anorganik meliputi gejala gangguan sistem syaraf, antara lain berupa tremor, terasa pahit di mulut, gigi tidak kuat dan rontok, anemia, albuminuria, dan gejala lain berupa kerusakan ginjal, serta kerusakan mukosa usus.
Senyawa merkuri anorganik, seperti Hg(NO3)2, HgCl2 dan HgO akan diakumulasi pada berbagai organ hati, ginjal, dan otak. Ekskresi senyawa merkuri anorganik dalam dosis 10µg/kg berat badan menunjukkan bahwa hanya 2,3 % yang akan diekskresikan melalui urin sebesar 2,3%. Senyawa Hg2Cl2 akan diabsorbsi oleh tubuh setelah diubah menjadi HgCl2. Senyawa merkuri anorganik yang dapat diabsorpsi tubuh tidak lebih dari 2%, sedangkan senyawa merkuri organik, tubuh mampu menyerap 95%. Sementara itu, uap merkuri bisa diabsorpsi sebesar 70-90% melalui jalur pernafasan.
c. Mekanisme Toksisitas Merkuri Organik
Metil merkuri memiliki afinitas yang tinggi terhadap sulfhidril serta mampu bergabung dengan membran dan intra seluler protein. Metil merkuri juga memiliki afinitas terhadap imin, amin, karbonil, dan kelompok hidroksil. Senyawa merkuri organik, seperti metal merkuri (CH3HgCl) dan alkil merkuri (C2H5HgCl) banyak digunakan sebagai bahan pestisida. Senyawa CH3HgCl merupakan penyebab keracunan merkuri. Lebih dari 95% metil merkuri terabsorpsi dan ditransportasikan ke dalam sel darah merah, lalu diedarkan ke seluruh jaringan tubuh dan hanya sejumlah kecil yang terakumulasi dalam plasma protein. Metil merkuri pada umumnya terakumulasi dalam system syaraf pusat dan ditemukan paling banyak pada bagian kortek dan serebelum. Waktu paruh alkil merkuri adalah 70 hari dan akan diekskresikan sebesar 1% dengan sisa 99% yang terakumulasi pada berbagai organ.
Gejala toksisitas merkuri organik meliputi kerusakan system syaraf pusat berupa anoreksia, ataksia, dismetria, gangguan pandangan mata yang bisa mengakibatkan kebutaan, gangguan pendengaran, konvulsi, paresis, koma dan kematian (Widowati, dkk 2008:143-146).
36
Kadar normal Hg di dalam berbagai jenis bahan pangan, tanah, dan perairan yaitu pada biji- bijian 1-20 ppb, berbagai jenis bahan pangan mencapai 0,1 ppm, telur 0,004-0,007 ppb, sungai dan air laut 0,08-0,12 µg/L, air minum dan air tanah 0,01-0,07 µg/L, tanah 0,05 ppm, serta udara 0,02 µg/m3. Kadar maksimum Hg yang diizunkan dan boleh dikonsumsi pada berbagai jenis pangan adalah bahan pangan secara umum 0,01 ppm, ikan 0,1 ppm, ikan laut 0,5 ppm, organ hewan potong 0,05 ppm dan air minum 0,01 ppm. Kadar Hg pada makanan ternak yang diizinkan tidak boleh melebihi 0,1 ppm, konsentrasi tertinggi Hg pada daerah/ wilayah kerja sebesar 0,1 mg/m3, sedangkan uap Hg anorganik dan Hg organik sebesar 0,01 mg/m3.
Setiap orang pada umumnya terpapar Hg yang diperkirakan berasal dari paparan udara sebesar 1 µg/hari, air sebesar 2 µg/hari, makanan sebesar 20 µg/hari dan bisa mencapai 75 µg/hari tergantung pada jumlah ikan yang dikonsumsi. Standar Hg yang diizinkan untuk kadar merkuri anorganik di udara di daerah tempat kerja adalah 0,05 mg/m3. Angka tersebut setara dengan ambang batas udara 0,015 mg/m3 di wilayah penduduk paparan selama 24 jam (Widowati, dkk 2008:146-147).
7. Logam Besi (Fe)
37
Gambar 7. Besi
Besi yang murni adalah logam yang berwarna putih-perak, yang kukuh dan liat. Jarang terdapat besi komersial yang murni; biasanya besi mengandung sejumlah kecil karbida, silisida, fosfida dan sulfida dari besi, serta sedikit grafit. Zat-zat pen-cemar ini memainkan peranan penting dalam kekuatan struktur besi. Asam klorida encer atau pekat dan asam sulfat encer melarutkan besi, pada mana dihasilkan garam-garam besi (II) dan gas hidrogen.
Fe(s) + 2H+(aq)ĺ)H2+(aq) + H2(g) Fe(s)+&Oĺ)H2+(aq)+ 2Cl-(aq)+ H2(g)
Asam sulfat pekat yang panas, menghasilkan ion-ion besi(III) dan belerang dioksida: 2Fe + 3H2SO4 + 6H+ ĺ 2Fe3+ 62Ĺ+2O
Dengan asam nitrat encer dingin, terbentuk ion besi(II) dan ammonia: 4Fe + 10H+ + NO3- ĺ)H2+ + NH4+ + 3H2O
Asam nitrat pekat, dingin, membuat besi menjadi pasif; dalam keadaan ini, ia tak bereaksi dengan asam nitrat encer dan tak pula mendesak tembaga dari larutan air suatu garam tembaga. Asam nitrat 1+1 atau asam nitrat pekat yang panas melarutkan besi dengan membentuk gas nitrogen oksida dan ion besi(III):
4Fe + HNO3 + 3H+ ĺ)H3+ 12Ĺ+2O (Vogel, 1985)
38
tedapat dalam air tanah. Karena air tanah tidak berhubungan dengan oksigen dari at-mosfer, konsumsi oksigen bahan organik dalam media mikroorganisme sehingga menghasilkan keadaan reduksi dalam air tanah (Achmad, 2004).
Fe memiliki berbagai fungsi esensial dalam tubuh, yaitu:
1. Sebagai alat angkut oksigen dari paru-paru ke seluruh tubuh 2. Sebagai alat angkut elektron dalam sel
3. Sebagai bagian terpadu dari berbagai reaksi enzim (Widowati, dkk, 2008).
Kekurangan besi dalam diet akan mengakibatkan defisiensi yaitu kehilangan darah yang berat sering terjadi pada penderita tumor saluran pencernaan, ulcer lambung dan pada menstruasi. Defisiensi besi menimbulkan gejala anemia seperti kelemahan, fatigue, sulit bernapas waktu berolahraga, kepala pusing, diare, penurunan nafsu makan, kulit pucat, kuku berkerut, kasar dan cekung serta terasa dingin pada tangan dan kaki (Darmono, 1995).
Konsumsi Fe dosis besar akan merusak sel alat pencernaan secara lansung, lalu Fe akan mengikuti peredaran darah. Kerusakan sel juga meluas pada hati, jantung, dan organ lain, bahkan berakhir pada kematiaan. (Widowati, dkk, 2008).
8. Logam Mangan (Mn)
Mangan (Mn) adalah logam berwarna putih abu-abu keputihan, memiliki sifat mirip dengan besi (Fe), merupakan logam keras, mudah retak, serta mudah teroksidasi (Widowati, dkk, 2008). Ia melebur pada kira-kira 12500C (Vogel, 1985).
Mangan relatif melimpah dan terdapat dalam banyak deposit, terutama oksida, oksida hidrat atau karbonat (Cotton dan Wilkinson, 1989). Bijih mangan (Mn) utama adalah pirolusit, psilomelan, dan rodokrosit (Widowati, dkk, 2008). Mangan bereaksi dengan air hangat membentuk mangan(II) hidroksida dan hidrogen:
39
Asam mineral encer dan juga asam asetat melarutkannya dengan menghasilkan garam mangan(II) dan hydrogen:
Mn + 2H+ĺ0Q2+ + H2Ĺ
Bila bereaksi dengan asam sulfat pekat dan panas, belerang dioksida akan dilepaskan:
Mn + 2H2SO4ĺ0Q2+ + SO42- + SO2Ĺ+2O (Vogel, 1985).
Sebagian besar mangan memiliki bilangan valensi +2, +3, +4, +6 dan +7. Bilangan valensi +2 mudah bereaksi dengan asam hidroklorit membentuk MnCl2, sedangkan bilangan valensi +3 (manganit) bersifat tidak stabil dan mudah berubah menjadi bilangan valensi +2. Status bilangan +4 banyak sebagai MnO2, sedangkan bilangan valensi +4 bersifat amfoterik yang dapat mendonasikan dan menerima elektron dalam reaksi kimia. Bilangan valensi +6 terdapat dalam bentuk manganat (MnO4-), sedangkan bilangan valensi +7 terdapat dalam ion permanganat (Mn4-) yang bersifat stabil. Terdapat pula bilangan valensi +1 (Mn mengompleks sianida), juga terdapat bilangan valensi +5 yang bersifat tidak stabil. Mn+7 merupakan bahan oksidator yang kuat.
Mangan (Mn) merupakan mikronutrien esensial bagi semua makhluk hidup. Mn bersifat esensial bagi komponen lebih dari 36 jenis enzim untuk metabolisme karbohidrat, protein dan lipid, sebagai kofaktor beberapa kelompok enzim oksireduktase, transferase, hidrolase, liase, isomerase, ligase, lektin dan integrin (Widowati, dkk, 2008).
a. Efek Toksik
40
diizinkan dalam air digunakan untuk keperluan domestik sangat rendah, yaitu dibawah 0,05mg/l (Achmad,2004).
9. Spektroskopi Serapan Atom (SSA)
Metoda Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) pertama kali diperkenalkan oleh A.Walsh pada tahun 1955. Spektrofotometri Serapan Atom (SSA), merupakan metode analisis unsur secara kuantitatif yang pengukurannya berdasarkan penyerapan cahaya dengan panjang gelombang tertentu oleh atom logam dalam keadaan bebas (Skoog, 1982).
Prinsip dasar Spektrofotometri serapan atom adalah interaksi antara radiasi elektromagnetik dengan sampel. Spektrofotometri serapan atom merupakan metode yang sangat tepat untuk analisis zat pada konsentrasi rendah (Khopkar, 1990).
Cara kerja Spektroskopi Serapan Atom ini adalah berdasarkan atas penguapan larutan sampel, kemudian logam yang terkandung di dalamnya diubah menjadi atom bebas. Atom tersebut mengapsorbsi radiasi dari sumber cahaya yang dipancarkan dari lampu katoda (Hollow Cathode Lamp) yang mengandung unsur yang akan ditentukan. Banyaknya penyerapan radiasi kemudian diukur pada panjang gelombang tertentu menurut jenis logamnya (Darmono,1995).
41
Alat spektrofotometer serapan atom terdiri dari rangkaian dalam diagram skematik berikut:
Gambar 9. Diagram Spektrometer Serapan Atom atau SSA
Keterangan :1. Sumber sinar, 2. Pemilah (Chopper), 3. Nyala, 4. Monokromator, 5. Detektor, 6. Amplifier, 7. Meter atau recorder
Komponen-komponen Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)
a. Sumber Sinar
Sumber radiasi SSA adalah Hallow Cathode Lamp (HCL). Setiap pengukuran dengan SSA kita harus menggunakan Hallow Cathode Lamp khusus misalnya akan menentukan konsentrasi tembaga dari suatu cuplikan. Maka kita harus menggunakan Hallow Cathode khusus tembaga. Hallow Cathode akan memancarkan energi radiasi yang sesuai dengan energi yang diperlukan untuk transisi elektron atom.
42
Gambar 10. Diagram skematik lampu katoda berongga (Khopkar, 1990).
b. Sumber atomisasi
Sumber atomisasi dibagi menjadi dua yaitu sistem nyala dan sistem tanpa nyala. Kebanyakan instrumen sumber atomisasinya adalah nyala dan sampel diintroduksikan dalam bentuk larutan. Sampel masuk ke nyala dalam bentuk aerosol. Aerosol biasa dihasilkan oleh nebulizer (pengabut) yang dihubungkan ke nyala oleh ruang penyemprot (chamber spray). Jenis nyala yang digunakan secara luas untuk pengukuran analitik adalah udara-asetilen dan nitrous oksida-asetilen. Dengan kedua jenis nyala ini, kondisi analisis yang sesuai untuk kebanyakan analit dapat ditentukan dengan menggunakan metode-metode emisi, absorbsi dan juga fluorosensi.
Gambar 11. Instrumentasi sumber atomisasi (Anonim, 2003) Socket
Anode
Hollow Cathode Lamp
Fill Gas Ne or Ar (1-5
43
a) Nyala udara asetilen
Biasanya menjadi pilihan untuk analisis mengunakan SSA. Temperatur nyalanya yang lebih rendah mendorong terbentuknya atom netral dan dengan nyala yang kaya bahan bakar pembentukan oksida dari banyak unsur dapat diminimalkan.
Nitrous oksida-asetilen
Dianjurkan dipakai untuk penentuan unsur-unsur yang mudah membentuk oksida dan sulit terurai. Hal ini disebabkan karena temperatur nyala yang dihasilkan relatif tinggi. Unsur-unsur tersebut adalah: Al, B, Mo, Si, So, Ti, V, dan W.
c. Monokromator
Monokromator merupakan alat yang berfungsi untuk memisahkan radiasi yang tidak diperlukan dari spektrum radiasi lain yang dihasilkan oleh Hallow Cathode Lamp
d. Detektor
Detektor merupakan alat yang mengubah energi cahaya menjadi energi listrik, yang memberikan suatu isyarat listrik berhubungan dengan daya radiasi yang diserap oleh permukaan yang peka.
e. Sistem pengolah
Sistem pengolah berfungsi untuk mengolah kuat arus dari detektor menjadi besaran daya serap atom transmisi yang selanjutnya diubah menjadi data dalam sistem pembacaan.
44
Sistem pembacaan merupakan bagian yang menampilkan suatu angka atau gambar yang dapat dibaca oleh mata.
g. Readout
45
BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
A. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kandungan logam berat Cu, Zn, Pb, Cd, Ag, Hg, Fe dan Mn dalam sayuran wortel, kentang, kubis bunga, sawi dan kol di Kabupaten Solok, Tanah Datar, Bukittinggi (Agam) dan Padang Panjang
B. MANFAAT PENELITIAN
46
BAB 4. METODE PENELITIAN
A.Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penelitian Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Padang, mulai Bulan Mei sampai Desember 2013.
B.Sampel Penelitian
Sampel sayuran diambil dari empat lokasi yang berbeda di Propinsi Sumatra Barat, yaitu Kabupaten Tanah Datar, Kabupaten Agam, Kabupaten Solok dan Kota Padang Panjang. Sayuran yang dianalisa adalah kubis bunga, wortel, kol, kentang dan sawi. Masing-masing sayuran diambil dari lima titik yang berbeda pada tiap lahan pertanian.
C.Alat dan Bahan Penelitian
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah mantel pemanas, labu kjedahl, labu ukur, pipet tetes, pipet gondok, pipet ukur, bola hisap, timbangan analitik, labu semprot, cawan penguap, oven dan peralatan Spektrofotometer Serapan Atom.
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sayuran (kubis bunga, wortel, kol, kentang dan sawi), HNO3 pekat, aquadest, logam Fe, logam Mn, logam Cu, logam Zn, kristal Kadmium nitrat (Cd(NO3)2), kristal Timbal nitrat (Pb(NO3)2), kristal Perak nitrat, (AgNO3) dan kristal Merkuri (II) nitrat (Hg(NO3)2.
D.Prosedur Penelitian 1. Persiapan Sampel
47 2. Pembuatan Larutan Standar Tembaga (Cu)
a. Larutan induk Cu 1000 ppm
Logam tembaga ditimbang sebanyak 1,000 gram kemudian dilarutkan dengan 10 ml HNO3 pekat lalu dimasukkan ke dalam Labu ukur 1000 mL dan dien-cerkan dengan aquades sampai tanda batas.
b. Larutan Cu2+ 100 ppm
Dibuat dengan cara memipet 10 mL larutan induk Cu2+ 1000 ppm lalu dima-sukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
c. Larutan standar Cu2+
Larutan standar dibuat dengan mengencerkan larutan Cu2+ 100 ppm dengan variasi konsentrasi 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 ppm. Dipipet masing-masing 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mL larutan Cu2+ 100 ppm lalu dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
3. Pembuatan Larutan Standar Zink (Zn)
a. Larutan induk Zn 1000 ppm
Logam tembaga ditimbang sebanyak 1,000 g kemudian dilarutkan dengan 10 ml HNO3 pekat lalu dimasukkan ke dalam labu ukur 1000 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
b. Larutan Zn 100 ppm
Dibuat dengan cara memipet 10 mL larutan induk Zn 1000 ppm lalu dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
c. Larutan standar Zn
48 4. Pembuatan Larutan Standar Timbal (Pb)
a. Larutan induk Pb2+ 1000 ppm
Kristal Pb(NO3)2 ditimbang sebanyak 1,599 gram kemudian dilarutkan den-gan aquades lalu dimasukkan ke dalam labu ukur 1000 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
b. Larutan Pb2+ 100 ppm
Dibuat dengan cara memipet 10 mL larutan induk Pb2+ 1000 ppm lalu dima-sukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
c. Larutan standar Pb2+
Larutan standar dibuat dengan mengencerkan larutan Pb2+ 100 ppm dengan variasi konsentrasi 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 ppm. Dipipet masing- masing 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mL larutan Cu2+ 100 ppm lalu dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
5. Pembuatan Larutan Standar Kadmium (Cd)
a. Larutan induk Cd2+ 1000 ppm
Kristal Cd(NO3)2 ditimbang 2,107 gram kemudian dilarutkan dengan aquadest lalu dimasukkan ke dalam labu ukur 1000 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
b. Larutan Cd2+ 100 ppm
Dibuat dengan cara memipet 10 mL larutan induk Cd2+ 1000 ppm lalu dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
c. Larutan standar Cd2+
49 6. Pembuatan Larutan Standar Perak (Ag)
a. Larutan induk Ag+ 1000 ppm
Kristral AgNO3 ditimbang sebanyak 1,574 gram kemudian dilarutkan dengan aquades lalu dimasukkan ke dalam Labu ukur 1000 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
b. Larutan Ag+ 100 ppm
Dibuat dengan cara memipet 10 ml larutan induk Ag+ 1000 ppm lalu dima-sukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
c. Larutan standar Ag+
Larutan standar dibuat dengan mengencerkan larutan Ag+ 100 ppm dengan variasi konsentrasi 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 ppm. Dipipet masing- masing 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mL larutan Ag+ 100 ppm lalu dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
7. Pembuatan Larutan Standar Merkuri (Hg)
a. Larutan induk Hg2+ 1000 ppm
Kristal Hg(NO3)2.H2O ditimbang sebanyak 1,71 gram kemudian dilarutkan aquades lalu dimasukkan ke dalam labu ukur 1000 mL kemudian diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
b. Larutan Hg2+ 100 ppm
Dibuat dengan cara memipet 10 mL larutan induk Hg2+ 1000 ppm lalu dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
c. Larutan standar Hg2+
50
masukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
8. Pembuatan Larutan Standar Besi (Fe)
a. Larutan induk Fe 1000 ppm
Logam besi ditimbang sebanyak 1,0000 g kemudian dilarutkan dengan 20 ml HNO3 pekat lalu dimasukkan ke dalam Labu ukur 1000 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
b. Larutan Fe 100 ppm
Dibuat dengan cara memipet 10 mL larutan induk Fe 1000 ppm lalu dimasuk-kan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerdimasuk-kan dengan aquades sampai tanda batas.
c. Larutan standar Fe
Larutan standar dibuat dengan mengencerkan larutan Fe 100 ppm dengan variasi konsentrasi 0,5; 1,5; 1,0; 2,0 ppm. Dipipet masing- masing 0,5; 1,5; 1,0; 2,0 mL larutan Fe 100 ppm lalu dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
9. Pembuatan Larutan Standar Mangan (Mn)
a. Larutan induk Mn1000 ppm
Logam Mn ditimbang sebanyak 1,000 gram kemudian dilarutkan dengan 20 ml HNO3 pekat lalu dimasukkan ke dalam labu ukur 1000 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
b. Larutan Mn 100 ppm
Dibuat dengan cara memipet 10 mL larutan induk Mn 1000 ppm lalu dimasukkan kedalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
51
Larutan standar dibuat dengan mengencerkan larutan Mn 100 ppm dengan variasi konsentrasi 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 ppm. Dipipet masing-masing 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 ml larutan Mn 100 ppm lalu masukkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan aquades sampai tanda batas.
10. Pembuatan Kurva Kalibrasi
Masing-masing deret standar diukur serapannya dan dibuat kurva kalibrasi antara konsentrasi dan absorban atau serapan. Kemudian ditentukan persamaan garis-nya.
11. Penentuan konsentrasi Cu, Zn, Pb, Cd, Ag, Hg, Fe dan Mn
a. Sampel ditimbang sebanyak 1 gram dimasukkan lalu dimasukkan kedalam la-bu kjedahl 300 ml lalu tambahkan HNO3 pekat dan didiamkan 1 malam. b. Larutan didihkan di atas mantel pemanas sampai larutan jernih. Kemudian
la-rutan didinginkan selama ± 10 menit.
c. Larutan disaring, kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 50 ml dan ditam-bahkan aquades sampai tanda batas.
52
BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN
Logam berat merupakan salah satu parameter pencemaran dari air, tanah, udara maupun makanan. Dalam bahan makanan seperti sayuran, logam berat berada dalam konsentrasi yang relatif kecil (trace metals) yang sifatnya akumulatif, artinya memberikan dampak dalam jangka waktu yang lama. Dalam sayuran logam-logam berat berada dalam bentuk organo metalik sehingga pada analisa logam berat dalam sayuran, terlebih dahulu sayuran didestruksi dengan destruksi basah menggunakan HNO3 sebagai pelarut (Pahdinol, Amrin dan Nasra, 2013), seperti terlihat pada Gambar 12, berikut:
Gambar 12. Sampel yang akan didestruksi (kiri) dan sampel yang sedang didestruksi (kanan)
53
A. Penentuan kadar logam dalam sampel sayuran per lokasi 1. Solok
Lokasi pengambilan sampel di Kabupaten Solok adalah Batu Bagiriak Alahan Panjang Kecamatan Lembah Gumanti Kabupaten Solok. Sampel diambil pada 5 (lima) titik yang diharapkan mewakili persebaran logam-logam berat dalam sayuran tiap kabupaten. Data hasil pengukuran konsentrasi logam-logam berat dalam sayuran di Kabupaten Solok dapat dilihat pada Tabel 10 (Lampiran 1) dan Gambar 13 berikut:
Gambar 13. Konsentrasi logam-logam berat dalam sayuran di Kabupaten Solok
Dari gambar dapat diketahui bahwa sumber sayuran tidak memberikan pengaruh pada persebaran logam-logam berat. Secara umum logam toksit seperti Cd (0,04162 ± 0,05488 mg/L) dan Hg (0,04141 ± 0,07752 mg/L) terdapat dalam jumlah yang relatif rendah dari logam lainnya. Begitupun Ag (sekitar 0,2 mg/L kecuali dalam kubis bunga yang terdapat sekitar 0,6459 mg/L). Kandungan rata-rata tertinggi dalam tiap sayuran adalah logam Fe dan Zn sebagai salah satu mineral yang dibutuhkan manusia dari mengkonsumsi sayuran. Sedangkan logam Pb salah satu logam toksit yang terkandung dalam jumlah yang relatif besar yaitu sekitar 0,4878 ± 1,1229 mg/L. Paparan Pb ini kemungkinan berasal dari asap kendaraan bermotor. Meskipun begitu
54
konsentrasi ini masih di bawah ambang batas normal pada tumbuh-tumbuhan yaitu berkisar 0,5 ± 3 mg/L (Widaningrum, 2007)
Untuk logam Cu, rentang konsentrasi dalam semua sayuran berkiar pada 0,21536 mg/L (dalam wortel) ± 0,3535 (dalam sawi). Konsentrasi normal komponen ini di tanah berkisar 20 mg/L dengan tingkat mobilitas sangat lambat karena ikatan yang kuat dengan material organik dan mineral tanah liat. Cemaran tembaga pada bahan pangan awalnya terjadi karena penggunaan pupuk dan pestisida secara berlebihan. Meskipun demikian, pengaruh proses pengolahan akan dapat mempengaruhi status keberadaan tembaga tersebut dalam bahan pangan (Charlene, 2004). Dirjen Pengawasan Obat dan Makanan (POM) RI telah menetapkan ambang batas maksimum cemaran logam berat tembaga pada sayuran segar yaitu 50 mg/L. Namun demikian tembaga merupukan konstituen yang harus ada dalam makanan manusia dan dibutuhkan oleh tubuh (Acceptance Daily Intake/ ADI = 0,05 mg/kg berat badan)
2. Kabupaten Tanah Datar
Kandungan logam berat dalam sayuran di Kabupaten Tanah datar tidak berbeda jauh dengan di Kabupaten Solok. Konsentrasi rata-rata tertinggi dalam masing-masing sayuran didominasi oleh logam Fe dalam kisaran 0,7082 ± 1,8142 mg/L, Zn dalam kisaran 0,503 ± 1,8271 mg/L dan Pb pada rentang 0,48784 ± 1,1782 mg/L. Logam Cu, Ag dan Mn cukup tinggi yaitu dalam kisaran 0,2041 ± 0,3008 mg/L untuk Cu, 0,1991 ± 0,64594 mg/L untuk Ag dan 0,20686 ± 0,9162 mg/L untuk Mn. Untuk logam Cd dan Hg berada dalam rentang yang cukup rendah yaitu 0,04414
± 0,04762 mg/L dan 0,01773 ± 0,0834 mg/L berturut-turut untuk Cd dan Hg.
55
Gambar 14. Konsentrasi logam-logam berat dalam sayuran di Kabupaten Tanah Datar
Jenis sayuran tidak mempengaruhi persebaran logam-logam berat yang terkandung di dalamnya. Secara umum kandungan logam berat Cu, Zn, Pb, Cd, Ag, Hg, Fe dan Mn masih di bawah batas minimal yang dipersyaratkan untuk sayuran.
3. Kota Padang Panjang
Untuk kota Padang Panjang, kandungan logam berat yang dalam sayuran yang diujikan dapat dilihat pada Tabel 12 (Lampiran 1) dan Gambar 15 berikut:
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
Cu Zn Pb Cd Ag Hg Fe Mn
Kon
sen
tr
asi, m
g
/L
Logam
kol
sawi
wortel
kubis bunga
56
Gambar 15. Konsentrasi logam-logam berat dalam sayuran di Padang Panjang
Dari gambar di atas dapat diketahui bahwa kandungan Fe secara umum lebih tinggi dibandingkan kandungan logam berat lainnya yaitu dalam rentang 1,61764 ± 3,3036 mg/L. Kandungan ini masih aman karena di bawah ambang batas yang dipersyaratkan untuk bahan pangan yaitu 425 mg/kg sampel sayuran. (FAO/WHO-Codex alimentations commission, 2001 dalam Nenman, Daniel Victor dkk, 2012). Sedangkan logam Cd dan Hg kandungan rata-rata secara umum untuk setiap jenis sayuran paling rendah yaitu 0,0539 ± 0,0699 mg/L untuk Cd dan 0,02188 ± 0,0834 mg/L untuk Hg.
4. Bukittinggi - Kabupaten Agam
Untuk kota Bukittinggi sampel sawi diambil di Sariak kab. Agam, kubis Bunga di Sungai Pua Kab. Agam, Kol di Kubang Putiah Kab. Agam, wortel di balingka Kabupaten Agam. Data persebaran logam berat di Kabupaten Agam dapat dilihat pada Tabel 13 (Lampiran 1) dan Gambar 16 berikut:
57
Gambar 16. Konsentrasi logam-logam berat dalam sayuran di Kabupaten Agam
Sama seperti di lokasi lainnya, kandungan rata-rata logam berat dalam tiap-tiap sayuran masih dalam batas aman masing-masing logam. Kandungan rata-rata tertinggi dicapai oleh logam Fe yaitu 1,0824 ± 2,5508 mg/L. Mineral Fe termasuk salah satu mineral yang asupannya dibatasi, karena dalam jumlah berlebih dapat mengganggu kesehatan, yaitu beresiko pada aktivitas pro-oksidan, sehingga merangsang pembentukan radikal bebas. Defisiensi mineral Fe dapat mengakibatkan anemia atau kurang darah (eritrosit) (Harsojo dan June Mellawati, 2009).
Adanya logam berat dalam sayuran dapat bersumber dari tanah pertanian atau dari kontaminasi asap pabrik maupun kendaraan bermotor. Kandungan logam berat dalam tanah pertanian dapat menurunkan produktivitas pertanian dan kualitas hasil pertanian selain dapat membahayakan kesehatan manusia melalui konsumsi pangan yang dihasilkan dari tanah yang tercemar logam berat tersebut (Subowo, 1999). Tanaman sayuran yang tumbuh di media terkontaminasi logam berat dapat terakumulasi logam dengan konsentrasi tinggi sehingga menyebabkan risiko kesehatan yang serius kepada konsumen (Long, 2010).
58
BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA
Dari hasil penelitian yang telah didapatkan pada tahun pertama, belum didapatkan persebaran kandungan logam dalam semua jenis sayuran yang banyak dikonsumsi masyarakat dan ditanam di Sumatera Barat. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap kandungan logam berat yang ada dalam jenis sampel sayuran lainnya, yaitu Terung, Cabe, Bawang, Tomat dan Bayam yang terdapat di Solok, Kabupaten Tanah Datar, Kota Padang Panjang dan Kota Bukittinggi (Kabupaten Agam).
59
BAB 7. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
Dari penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut:
1. Konsentrasi rata-rata logam Cu, Zn, Pb, Cd, Ag, Hg, Fe dan Mn pada berbagai jenis sayuran dan berbagai lokasi berada dalam rentang 0,2041 ± 0,4717 mg/L untuk Cu, 0,503 ± 1,8271 mg/L untuk Zn, 0,4662 ± 1,5229 mg/L untuk Pb, 0,04162 ± 0,5621 mg/L untuk Cd, 0,1277 ± 0,6459 mg/L untuk Ag, 0,01773 ± 0,09274 mg/L untuk Hg, 1,61764 ± 3,3036 mg/L untuk Fe dan 0,20686 ± 1,8501 mg/L untuk logam Mn.
2. Secara umum dari sampel yang telah dianalisis, logam Hg dan Cd berada dalam konsentrasi rata-rata paling rendah sementara konsentrasi rata-rata logam paling tinggi dalam masing-masing sayuran yaitu logam Fe.
3. Jenis sayuran dan lokasi pengambilan sampel tidak mempengaruhi persebaran logam berat.
B. SARAN
Untuk kesempurnaan hasil penelitian sehingga dapat dijadikan acuan untuk berbagai pihak yang terkait dengan penelitian ini disarankan untuk tahapan selanjutnya disarankan untuk melakukan:
1. Pengukuran lebih lanjut terhadap logam-logam dalam sampel sayuran yang lain seperti Terung, Bawang, Cabe, Tomat dan Bayam.
60
DAFTAR PUSTAKA
Arisa. 2011. Penentuan Kandungan Logam Berat Cu, Cd, dan Pb pada Kentang (Solanum Tuberosum L) secara Spektroskopi Serapan Atom. Skripsi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Andalas.
Charlena. 2004. Pencemaran Logam Berat Timbal (Pb) dan Cadmium (Cd) pada Sayur-sayuran. Falsafah Sains. Program Pascasarjana S3 IPB.
Darmono. 1995. Logam Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta: UI-Press.
Day, R.A. JR dan A.L Underwood. 1998. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi keenam. Jakarta: Erlangga.
Ellen, G., J.W. Van Loon and K.Tolsma. 1990. Heavy Metals in Vegetables Grown in the Netherlands and in Domestic and Imported Fruits. Z. LebensmUnters Forsch. 190: 34-39.
Gholib, Ibnu & Abdul Rahman. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Pustaka Pelajar: Yogyakarta
Handayani, Elya Hilda , Katharina Oginawati dan Muhayatun Santoso. Analisa Logam Cu dan Zn Pada Jajanan Anak Sekolah Dasar Di Bandung Dengan Metode Spektrofotometri Serapan Atom (SSA). Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan. Institut Teknologi Bandung. Diakses pada tanggal 20 November 2012.
Harsojo dan June Mellawati. 2009. Uji Kandungan Mineral dan Cemaran Bakteri Pada Sayuran Segar Organik dan Anorganik. Indo. J. Chem. 9(2): 226 ± 230.
Khairiah, J., M.K. Zalifah, Y. H. Yin and A. Aminha. 2004. The Uptake of Heavy Metals by Fruits type Vegetable grown in selected Agricultural Areas. Pakis-tan. Journal of Biologycal Science, 7 : 1438-42.
Khopkar, S.M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: Universitas Indonesia.
61
Lindsay, W. L. (1979). Chemical Equilibria in Soils. A Wiley-Inetrscience Publication. John Wley & Sons. New York-Chichester-Brisbane-Toronto. 448 p.
Long, X.X. X.E. Yang, W.Z.Ni, Z.Q. Ye, Z. L. He, D.V. Calvert and J.P. Stoffella, 2010. Assessing zinc thresholds for phytotoxicity and potential dietary toxicity in selected vegetable crops. Commun Soil Sci. Plant Anal. 34(9-10) : 1421-1434.
Nenman, Daniel Victor dkk. 2012. Trace Metals Accumulation in Some Irrigated Vegetables Grown Around Heipang Village Plateau State. Global Engieers & Technologist Review, Vol.2 No. 4: 11 ± 15.
Palar. 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rineka Cipta.
Panjaitan, Yanti Grace. (2009). Akumulasi Logam Tembaga (Cu) dan Logam Timbal (Pb) pada pohon avicennia marina GL +XWDQ 0DQJURYH ³6NULSVL´ 0HGDQ USU. Fakultas Pertanian.
Priandoko, Deni Agung dkk. 2012. Kandungan Logam Berat (Pb dan Cd) Pada Sawi Hijau (Brassica rapa L.) Dan Wortel (Daucus Carrota L.) Yang beredar di Kota Denpasar. Jurnal Simbiosis Universitas Udayana Vol 1 hal 9-20.
Rukmana, Rahmat. 1994. Budidaya Kubis Bunga & Broccoli. Yogyakarta: Kanisius.
Sabukola, O.P, O.M. Adeniran, A.A. Odedairo and O.E. Kajihausa. 2009. Heavy Metal Levels of some fruits and Leavy Vegetables from Selected Markets in La-gos, Nigeria. African Journal of Food Science Vol. 4(2), pp. 389-393, June 2010.
Sharma, Shashank and F.M. Prasad. 2010. Accumulation of Lead and Cadmium in Soil and Vegetable Crops along Major Highways in Agra (India). E-journal of Chemistry 2010, 7(4), 1174-1183.
62
Sudarwin, 2008. Analisis Spasial Pencemaran Logam Berat ( Pb dan Cd) Pada Sedimen Aliran Sungai dari Tempat Pembuangan Akhir ( TPA) Sampah Jatibarang Semarang. Semarang : Tesis Universitas Diponegoro.
Subowo, Mulyadi, S. Widodo dan Asep Nugraha.1999. Status dan Penyebaran Pb, Cd, dan Pestisida pada Lahan Sawah Intensifikasi di Pinggir Jalan Raya. Prosiding. Bidang Kimia dan Bioteknologi Tanah, Puslittanak, Bogor.
Sugiyarto, Kristian H. 2003. Dasar-dasar Kimia Anorganik Logam. Universitas Negeri Yogyakarta: Yogyakarta.
Sunaryono, H. 1980. Kunci Bercocok Tanam Sayur-sayuran Penting di Indonesia. Sinar Baru, Bandung
Vinod, Kumar., G.Awasthi and P.K. Chauhan. 2012. Cu and Zn Tolerance and Res-ponses of the Biochemical and physiochemical system of Wheat. Journal of Stress Physiology & Biochemistry, Vol. 8 No. 3 2012, pp. 203-213 ISSN 1997-0838.
Vogel. 1990. Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Bagian I. Kalman Media Pustaka: Jakarta.
Wardatun, Sri dan Prasetyorini. 2011. Analisis Kandungan Timbal, Tembaga dan Arsen pada Daun Kangkung (Ipomoea aquatica) yang Dijual Di Tempat yang Berbeda dengan Metode Spektrofotometri Serapan Atom. Program Studi Farmasi. MIPA-UNPAD. Jurnal Ekologia, Vol.11 No.2, Oktober 2011: 31-35. Diakses pada tanggal 20 November 2012.
Widaningrum,dkk. 2007. Bahaya Kontaminasi Logam Berat dalam Sayuran & Alternatif Pencegahan Cemarannya. Buletin Teknologi Pascapanen Pertanian Vol.3.2007. Diakses pada tanggal 20 November 2012.
Widiatningrum, Talitha dan Krispinus Kedati Pukan. 2010. Pertumbuhan dan Pro-duksi Kubis Bunga (Brassica Oleracea var botrytis) dengan Sistem Pertanian Organik di Dataran Rendah. Jurnal Biosaintifika Vol. 2 No. 2, September 2010. Diakses pada tanggal 20 November 2012.
Widowati, W., Astiana S., Raymond J, R.,.2008. Efek Toksik Logam Pencegahan dan Penanggulangan Pencemaran. Yogyakarta : Penerbit ANDI.
