463| I l m u K e l a u t a n [ I K - 1 5 ] - M u c h B a g u s K u r n i a w a n , d k k
TOKSISITAS AKUT LOGAM BERAT HG DAN PB TERHADAP IKAN KERAPU
BEBEK (Cromileptes altivelis) SEBAGAI BIOINDIKATOR PENCEMARAN
Much Bagus Kurniawan1, Defri Yona2*, Rarasrum Dyah Kasitowati2 Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Brawijaya, Malang. Jl. Veteran, Malang, 65145, Indonesia. Telp. +62-341-553512; Fax: +62-341-557837
*
Email: defri.yona@ub.ac.id
Abstrak - Penelitian ini dilakukan untuk mengukur toksisitas akut dan mengetahui tingkat toksisitas logam berat Hg
dan Pb terhadap ikan kerapu bebek serta menganalisa kesesuaian ikan kerapu bebek sebagai bioindikator pencemaran. Ikan kerapu bebek yang digunakan adalah benih dengan ukuran 1-2cm. Uji toksisitas akut dimulai dengan uji pendahuluan dengan 5 konsentrasi logam berat yang berbeda untuk menghasilkan range finding test yaitu 0,1 ppm hingga 1 ppm untuk Hg dan 0,1 ppm hingga 100 ppm untuk Pb. Selanjutnya, dilakukan uji definitif dengan 8 konsentrasi yang berbeda pada masing-masing logam berat untuk menghasilkan data mortalitas. Kedua logam berat memberikan pengaruh sangat nyata terhadap mortalitas ikan kerapu bebek dengan nilai Sig. < 0,05. Analisis Probit dilakukan untuk mendapatkan nilai LC50(50% Lethal Concentration) dengan mencari persamaan
regresi sehingga didapaatkan nilai LC50 Hg sebesar 0,417 ± 0,0132 ppm dan LC50 Pb sebesar 7,02 ± 0,496 ppm.
Hasil yang didapatkan pada penelitian ini yaitu toksisitas Hg dan Pb jika dilihat dari LC50 yang bernilai <30 ppm
terhadap ikan kerapu bebek adalah masuk dalam kategori sangat toksik. Tingkat toksisitas logam berat Hg lebih besar daripada logam berat Pb. Meskipun toksisitas logam berat Hg dan Pb terhadap ikan kerapu bebek (Cromileptes altivelis) masuk dalam kategori sangat toksik, namun kerapu bebek kurang sesuai untuk dijadikan bioindikator pencemaran logam berat Hg dan Pb karena memilki nilai LC50 diatas kadar maksimum logam berat
yang disarankan dalam air laut oleh EPA.
Kata kunci: Ikan kerapu bebek (Cromileptes altivelis), merkuri (Hg), timbal (Pb), toksisitas akut, bioindikator. Abstract - This research was conducted to measure and understand toxicity level of Hg and Pb to humpback
grouper and analyze the suitablitiy of humpback grouper as bioindicator spesies of Hg and Pb pollution in the water. It use fully randomized design with some concentration level and some replication.Acute toxicity test begin with introduction test with five differences concentration of Pb and Hg and the results found the range of finding test were 0,1 ppm to 1 ppm for Hg and 0,1 ppm to 100 ppm to Pb. The definitive test was conducted with eight differences concentration based on of Pb and Hg range finding test from the introduction test to obtain the result of mortality of humpback grouper. Both of Hg and Pb gave a significant influence on the mortality of humpback grouper. While, probit analysis was analyzed to find the regresion equation and it LC50(50% Lethal Concentration)
value of 0,417 ± 0,0132 ppm for Hg and 7,02 ± 0,496 ppm for Pb. The conclusions from this research are toxicity level of Hg and Pb to humpback grouper (Cromileptes altivelis) was categorized in very toxic level with toxicity of Hg is higher than toxicitu of Pb. Based on the Environmental Protection Agency, the humpback grouper (Cromileptes altivelis) is not suitable for Hg ang Pb pollution indicator in the waters,although the heavy metals was categorized in very toxic level.
Keywords: Humpback grouper (Cromileptes altivelis), Mercury (Hg), Lead (Pb), Acute toxicity, bioindicator.
I. PENDAHULUAN
Penelitian yang pernah dilakukan oleh Siregar [1] selama 5 tahun yaitu dari tahun 2001 hingga 2005 melaporkan bahwa kandungan logam berat di Indonesia terus meningkat. Contoh logam berat yang mencemari antara lain yaitu merkuri (Hg) dan timbal (Pb). Terdapat
daerah yang masih dalam kategori aman, namun tidak sedikit pula yang telah masuk dalam kategori tercemar [1].
Banyaknya daerah yang telah masuk dalam kategori tercemar logam berat ini memberikan dampak berbahaya jika logam berat tersebut terlarut dalam perairan pada konsentrasi tertentu karena akan berubah fungsi menjadi
464| I l m u K e l a u t a n [ I K - 1 5 ] - M u c h B a g u s K u r n i a w a n , d k k
racun bagi kehidupan perairan [2]. Logam berat berbahaya karena bersifat magnifikatif, yaitu dapat terakumulasi di jaringan tubuh organisme dalam jangka waktu lama melalui rantai makanan sehingga dampaknya akan berujung pada manusia [3].
Contoh dampak yang pernah terjadi yaitu seperti kasus Minamata pada tahun 1963 di Teluk Minamata, Jepang. Sumber pencemaran merupakan buangan limbah dari industri plastik yang menggunakan senyawa raksa-klorida sebagai katalisator [4]. Ikan yang ditemukan di teluk Minamata memiliki benjolan seperti tumor dan paralisis. Sedangkan kematian massal ikan karena tercemar Pb yang pernah terjadi yaitu pada wadah budidaya waduk di Jawa Barat [5].
Bahaya ikan yang tercemar logam berat Hg dan Pb jika terkonsumsi oleh manusia membuat meningkatnya kewaspadaan saat mengkonsumsi ikan karena sifatnya yang magnifikatif. Ikan laut yang berpotensi tercemar logam berat dengan jalan mengakumulasi adalah ikan yang cenderung bersifat menetap seperti pada kawasan terumbu karang. Kawasan ekosistem terumbu karang merupakan kawasan tangkapan bahan pencemar pertama kali dari kawasan muara sungai yang pada umumnya selalu membawa materi pencemar termasuk logam berat. Contoh dari ikan karang yang sering dikonsumsi masyarakat adalah ikan kerapu bebek. Ikan ini dipilih karena sensitif terhadap perubahan lingkungan. Hal ini dapat dilihat dengan mudahnya muncul luka pada tubuh ikan dan nafsu makan ikan yang menurun [6]. Upaya untuk mengatahui kualitas lingkungan perairan yang tercemar logam berat tersebut terhadap ikan kerapu bebek dapat dilakukan melalui kegiatan monitoring.
Kegiatan monitoring membutuhkan bioindikator yang tepat dan untuk mengetahui bioindikator yang tepat maka ikan harus diuji melalui berbagai macam jenis pengujian, salah satunya yaitu melalui uji toksisitas. Uji toksisitas akut merupakan suatu uji yang bertujuan untuk mengevaluasi konsentrasi suatu bahan polutan dengan lama pemaparan yang singkat untuk dapat menimbulkan pengaruh tertentu pada organisme.
Tingginya konsentrasi logam berat dalam kolom perairan yang terdeteksi melalui berbagai penelitian itulah yang menimbulkan berbagai asumsi. Salah satu asumsi yang muncul yaitu menurunnya produktivitas dan kualitas ikan kerapu yang diakibatkan oleh habitatnya yang tercemar oleh logam berat. Oleh karena itu, perlu diketahui kesesuaian ikan kerapu bebek sebagai bioindikator pencemaran logam berat.
II. METODE PENELITIAN
Efek lethal logam berat Hg dan Pb terhadap ikan kerapu bebek diuji di akuarium mengunakan sistem pemaparan static test. Static test yaitu sistem pemaparan tanpa mengganti media uji. Pada setiap percobaan diberi perlakuan kontrol. Perlakuan kontrol merupakan perlakuan dengan mempertahankan kondisi bahan percobaan tanpa diberikan pengaruh apapun. Tujuan kontrol yaitu untuk mengendalikan keheterogenan bahan percobaan sehingga dapat diketahui perbedaan kondisi asli bahan percobaan dengan kondisi bahan percobaan yang telah sengaja diberikan pengaruh.
Ikan kerapu bebek yang dipilih yaitu benih dengan ukuran 1-2 cm. Hal ini bertujuan karena benih ikan lebih sensitif terhadap toksikan. Pemaparan logam berat Hg dan Pb dilakukan selama 96 jam melalui uji pendahuluan dan uji definitif. Hasil uji pendahuluan yaitu konsentrasi ambang batas atas dan konsentrasi ambang batas bawah. Hasil dari uji definitif yaitu nilai LC50(median lethal concentration) dari logam berat Hg
dan Pb yang dapat membunuh ikan kerapu bebek. LC50
merupakan nilai konsentrasi yang dapat membunuh 50% hewan uji.
2.1 Bahan dan peralatan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu
akuarium, aerator, laminar air flow, DO meter,
refraktometer, pH meter, dan thermometer. Sedangkan
bahan yang digunakan yaitu benih ikan kerapu bebek ukuran 1-2cm sebagai hewan uji, logam Hg dan Pb(CH3COO)2.3H2O sebagai bahan toksikan.
2.2 Analisis Data
Data yang diperoleh akan dianalisis menggunakan one way anova analisis probit sehingga akan diperoleh nilai LC50.
Nilai
LC50 dapat dicari menggunakanpersamaan :
5 = a + bX
(1)
Dimana 5 merupakan nilai probit 50% dan X
merupakan log konsentrasi yang dicari. Sehingga
nilai
LC50 dapat ditemukan dengan jalan menghitungantilog X.
Nilai
LC50 tersebut akan dibandingkandengan nilai kadar maksimum yang ditetapkan oleh EPA untuk mengambil sebuah keputusan.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Uji Pendauhuluan (Range finding test) Logam Berat Hg
Tabel 1. Hasil Uji Pendahuluan Hg Konsentrasi
Logam Berat (ppm)
Ulangan Jumlah Kematian Jam Ke- Total Kematian Logam Berat Hg
465| I l m u K e l a u t a n [ I K - 1 5 ] - M u c h B a g u s K u r n i a w a n , d k k 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 2 7 9 10 10 10 10 2 1 5 6 8 9 10 10 10 3 1 4 5 9 9 10 10 10 10 1 3 4 5 9 9 10 10 10 2 3 6 6 10 10 10 10 10 3 3 6 7 9 10 10 10 10 100 1 9 9 10 10 10 10 10 10 2 10 10 10 10 10 10 10 10 3 7 8 10 10 10 10 10 10 1000 1 10 10 10 10 10 10 10 10 2 10 10 10 10 10 10 10 10 3 10 10 10 10 10 10 10 10
Ket : letak konsentrasi ambang bawah, letak konsentrasi ambang atas
Dapat diihat pada Tabel 1 diatas bahwa konsentrasi bahwa toksisitas Hg terletak dibawah 10 ppm. Ambang atas merupakan konsentrasi terendah dimana terdapat mortalitas hewan uji dalam kurun waktu 24 jam atau LC100-24 jam. Ambang bawah merupakan Konsentrasi
tertinggi dimana belum terdapat mortalitas hewan uji dalam kurun waktu 48 jam atau LC0-48 jam. Hal
tersebut menunjukkan bahwa penelitian ini yang diketahui memiliki konsentrasi ambang batas diantara 0,1 ppm hingga 1 ppm. Hal ini sesuai konsentrasi ambang batas logam berat Hg yang terdapat pada ikan mas yaitu antara 2 ppm hingga 3 ppm [7]. Sedangkan konsentrasi ambang batas logam berat Hg yang terdapat pada ikan nila yaitu antara 1 ppm hingga 2 ppm [8]. Semakin tinggi konsentrasi, maka jumlah kematian semakin tinggi pula. Hal ini disebabkan oleh adanya penyerapan air yang telah terpapar Hg pada tubuh ikan nila yang menyebabkan pecahnya sel dan berinteraksi dengan protein dan membran semi permiabel [9].
Logam Berat Pb
Tabel 2. Hasil Uji Pendahuluan Pb Konsentrasi
Logam Berat (ppm)
Ulangan Jumlah Kematian Jam Ke- Total Kematian Logam Berat Pb 1 2 4 8 16 24 48 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 2 2 4 4 4 2 0 0 0 2 2 4 5 5 3 0 0 1 3 3 3 6 6 10 1 0 2 2 3 4 6 8 8 2 1 1 1 2 3 7 9 9 3 1 1 1 1 2 6 9 9 100 1 1 3 5 6 7 10 10 10 2 0 2 2 4 7 10 10 10 3 1 3 6 6 8 10 10 10 1000 1 5 6 8 10 10 10 10 10 2 5 6 8 10 10 10 10 10 3 6 6 7 10 10 10 10 10
Ket : letak konsentrasi ambang bawah, letak konsentrasi ambang atas
Dapat dilihat pada Tabel 2 bahwa hasil ambang batas untuk logam berat Pb yaitu terletak pada 0,1 ppm hingga 100 ppm. Jarak ambang batas Konsentrasi Pb terhadap ikan kerapu bebek menujukkan bahwa ikan ini memiliki daya tahan yang cukup tinggi. Uji toksisitas akut logam berat Cd terhadap ikan kerapu bebek yang pernah dilakukan sebelumnya menyatakan bahwa RFT (range
finding test) terletak diantara konsentrasi 0 ppm hingga 3
ppm [10]. Proses terjadinya mortalitas benih ikan kerapu bebek selama 96 jam disebabkan oleh akibat masuknya toksikan logam berat Cd ke dalam tubuh benih ikan kerapu bebek sehingga daya tahan tubuhnya menurun dan akhirnya terjadi kematian.Penelitian ini memiliki kemiripan dengan penelitian yang menggunakan benih ikan kerapu bebek dengan ukuran 1 cm – 2 cm [10].
3.2 Uji Definitif Logam Berat Hg
Gambar 1. Hasil Uji Definitif Hg
Gambar 1 diatas menunjukkan bahwa kematian yang dapat membunuh 50% hewan uji tepat pada konsentrasi 0,42 ppm. Namun karena terdapat interval nilai antara 0,42 dengan konsentrasi sebelum dan sesudahnya maka kemungkinan kematian 50% hewan uji disebabkan oleh konsentrasi logam berat Hg ±0,42 ppm.
Mortalitas ikan kerapu bebek (Cromileptes altivelis) dipengaruhi sangat nyata oleh paparan logam berat Hg dengan α = 99%. Tabel ANOVA diatas menunjukkan nilai F hitung yang sangat besar yaitu 75,938 dan nilai Sig. 0,000.
466| I l m u K e l a u t a n [ I K - 1 5 ] - M u c h B a g u s K u r n i a w a n , d k k
Gambar 2 Hasil Uji Definitif Pb
Gambar 2 diatas didapatkan bahwa kematian yang dapat membunuh 50% hewan uji yaitu terletak diantara konsentrasi 3,16 ppm dan 7,5 ppm. Kematian mulai ditunjukkan pada konsentrasi 1,33 ppm dan kematian 100% ditunjukkan pada konsentrasi 42,2 ppm.
Mortalitas ikan kerapu bebek (Cromileptes altivelis) dipengaruhi sangat nyata oleh paparan logam berat Pb dengan α = 99%. Tabel ANOVA diatas menunjukkan nilai F hitung yang sangat besar yaitu 99,375 dan nilai Sig. 0,000.
3.3 Perhitungan Nilai LC50
Logam Berat Hg
Gambar 3. Grafik Hubungan Log Konsentrasi Hg Terhadap Nilai Probit
Persamaan regresi hubungan antara konsentrasi logam berat Hg terhadap mortalitas ikan kerapu bebek dapat dilihat pada gambar 3 yaitu y = 7,9214 + 7,6914x; R2 = 0,9306. Persamaan regresi tersebut dapat menggambarkan keakuratan hubungan kedua variabel sebesar 93,06%. Jika fungsi linear didapatkan 5 = 7,9214 + 7,6914x; maka nilai LC50 yaitu antilog dari
-0,37983 = 0,417 ppm. Sebesar 95% selang kepercayaan konsentrasi Hg yang dapat membunuh 50% ikan kerapu bebek yaitu 0.417 ± 0.0132 ppm. Sedangkan konsentrasi aman logam berat Hg bagi ikan kerapu bebek yaitu 0,00417 ppm. Konsentrasi 0,417 ppm menunjukkan bahwa logam berat Hg terhadap ikan
kerapu bebek dapat dimasukkan kedalam kategori sangat toksik.
Logam Berat Pb
Gambar 4 Grafik Hubungan Log Konsentrasi Pb Terhadap Nilai Probit
Persamaan regresi hubungan antara konsentrasi logam berat Pb terhadap mortalitas ikan kerapu bebek dapat dilihat pada gambar 4 yaitu y = 2,2363 + 3,2656x; R2 = 0,9139. Persamaan regresi tersebut dapat menggambarkan keakuratan hubungan kedua variabel sebesar 91,39%. Jika fungsi linear didapatkan 5 = 2,2363 + 3,2656x maka nilai LC50 yaitu antilog dari
0,846554 = 7,02 ppm. Sebesar 95% selang kepercayaan konsentrasi Hg yang dapat membunuh 50% ikan kerapu bebek yaitu 7.02 ± 0.496 ppm. Sedangkan konsentrasi aman logam berat Pb bagi ikan kerapu bebek yaitu 0,0702 ppm. Konsentrasi 7,02 ppm menunjukkan bahwa logam berat Pb terhadap ikan kerapu bebek dapat dimasukkan kedalam kategori sangat toksik.
Tingkat toksisitas antara logam berat Hg dan Pb dapat dilihat dari kedua nilai LC50 bahwa toksisitas Hg >
Pb. Hal ini sejalan dengan uji toksisitas akut logam berat Cd terhadap benih ikan kerapu bebek yang menyatakan bahwa nilai LC50 sebesar 1,295 ppm [10]. Hal ini sesuai
urutan toksisitas logam berat adalah: Hg
2+ > Cd 2+ > Ag 2+ > Ni 2+ > Pb 2+ >As 2+ >Cr 2+ >Sn 2+ >Zn 2+ [11]
Untuk amannya organisme laut terhadap bahaya keracunan logam berat, maka Environmental Protection Agency mengusulkan kadar maksimum logam berat dalam air laut seperti Hg yaitu 0,0001 ppm dan Pb yaitu 0,05 ppm. Penetapan kadar maksimum ini didasarkan pada nilai LC50 dari organisme yang paling sensitive
[12]. Hal ini diperlukan karena bila organisme yang paling sensitif sudah aman, maka organisme yang Iain akan aman.
Jika dilihat dari pendapat EPA, dapat disimpulkan bahwa ikan kerapu bebek yang masih benih dengan ukuran 1 cm–2 cm kurang sesuai untuk dijadikan
467| I l m u K e l a u t a n [ I K - 1 5 ] - M u c h B a g u s K u r n i a w a n , d k k
bioindikator pencemaran logam berat Hg dan Pb di perairan karena memiliki nilai konsentrasi LC50 lebih
besar dari kadar maksimal logam berat yang diperbolehkan pada air laut sehingga belum mampu membunuh sebanyak 50% hewan uji [2].
IV. KESIMPULAN
Hasil uji definitif yaitu nilai LC50 logam berat Hg
sebesar 0.417 ± 0.0132 ppm dan nilai LC50 logam berat
Pb sebesar 7.02 ± 0.496 ppm. Berdasarkan nilai LC50
kedua logam berat tersebut dapat diketahui bahwa kedua logam berat masuk dalam kategori sangat toksik. Nilai LC50 kedua logam memberitahu bahwa tingkat toksisitas
Hg > Pb. Berdasarkan kadar maksimum logam berat yang diperbolehkan di laut dan nilai ambang batas logam berat Hg dan Pb, maka dapat ditentukan bahwa ikan kerapu bebek (Cromileptes altivelis) kurang sesuai untuk dijadikan sebagai bioindikator perairan tercemar logam berat Hg dan Pb.
UCAPAN TERIMA KASIH
Karya penelitian ini tidak akan selesai tanp bantuan dari berbagai pihak. Saya ucapakan terima kasih kepada orang tua atas support dan doanya, dosen atas bimbingan dalam melakukan penelitian pembimbing dan kekasih yang selalu memberi semangat.
DAFTAR PUSTAKA
[1] T.H. Siregar and J.T Murtini. KANDUNGAN LOGAM BERAT PADA BEBERAPA LOKASI PERAIRAN INDONESIA PADA TAHUN 2001 SAMPAI DENGAN 2005. Squalen 3(1). 2008.
[2] J.T. Murtini, F Ariyani, I.S Wahyuni, et al.. Penelitian inventarisasi dan identifikasi pencemaran logam berat pada perairan dan ikan. 42nd edition. Jakarta: Pusat Riset Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan da Perikanan, 2001.
[3] Anonimous. Compendium of Fish and Fishery Product. Processes, vol.23. Hazards and Control First ed. Chemical Hazards and Controls. 2. USA: National Seafood HACCP Alliance for Training and Education, 1998.
[4] K. Irukayama. The Pollution of Minamata Bay and Minamata Disease. River Pollution II. KLEIN. 1969, 153–165.
[5] I. Musthapia and M.T.D Sunarno. DAMPAK
POLUTAN TIMBAL PADA IKAN DAN MANUSIA. Widya Graha LIPI, 2006.
[6] K. Suwirya and N.A Giri. Usaha Pengembangan Budidaya Ikan Kerapu Sunu, Plectropumus leopardus. Balai Besar Riset Perikanan Budidaya Laut. 2010. [7] M.N. Tyas, A.S Siregar and I. Sulistyo. Uji Toksisitas
Letal Dan Subletal Merkuri Klorida (HgCl2) Terhadap Ikan Mas (Cyprinus Carpio L.). Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan, Jurusan Perikanan Dan Kelautan, Fakultas Sains Dan Teknik, Universitas Jenderal Soedirman xii(17). 2013.
[8] V. Yuniar. Toksistas Merkuri (Hg) Terhadap Tingkat Kelangsungan Hidup Ikan Nila Oreochromis niloticus Pada Pertumbuhan, Gambaran Darah Dan Kerusakan Organ. Fakultas Perikanan Dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor. 2009.
[9] D.J. Randall. The Circulatory System. Didalam : Hoar WS, Randall DJ (Eds). Fish Physiology, vol.IV. Academic Publs, 1970.
[10] H.E Syafriadiman and E. Harahap. Toksisitas Limbah Cair Minyak Bumi Terhadap Benih Kerapu Bebek (Cromileptis Altivelis) 37(1): 93–102. 2009
[11] H.P. Hutagalung. Penentuan Kadar Logam Berat Dalam. 2nd edition. Jakarta: Pusat Penelitian dan Pengem-bangan Oseanografi LIPI, 1997
[12] Environmental Protection Agency. Water Quality Criteria 1972. Washington: Ecological research series., 1973.
