KAJIAN KANDUNGAN LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DAN
SENG (Zn) PADA AIR, SEDIMEN, DAN MAKROZOOBENTOS
DI PERAIRAN WADUK CIRATA, PROVINSI JAWA BARAT
MUHAMMAD AMIEN H
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul Kajian Kandungan Logam Berat Timbal (Pb) dan Seng (Zn) Pada Air, Sedimen, dan Makrozoobentos di Perairan Waduk Cirata, Provinsi Jawa Barat adalah 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.
Bogor, Nopember 2007
Muhammad Amien H NRP P052040371
ABSTRACT
Muhammad Amien H. Study on the Content of Heavy Metal Timbal (Pb) and Zinc (Zn) in Water, Sediment, and Makrozoobenthic in Waters of Cirata Reservoir, Provinsi West Java. Under direction of D.Djokosetiyanto and Suprihatin
Heavy metal is a chemical elements which are considered as the cause of water pollution and could endanger the life of organsimt. Heavy metal could also indirectly harm human health. This research was conducted in the waters of Cirata reservoir, Provinsi West Java, with the objective of learning the contents of heavy metal Pb and Zn in water, sediment, and makrozoobenthic. Analysed deite relate at Government regulation No. 82, Year 2001 and In order to know the significan level between the parameters, the data wer analysed using a sample regression. The samples were analysed using AAS (Atomic Absorption Spectrofometer) based on the Standart National Indonesia (SNI). Result of laboratory analysis showed that in the water, contents of metal Pb were 0,01-0,0213 mg/l, Zn 0,036-0,067 mg/l, amonia 0,36-0,616 mg/l, nitrat 0,0914-0,57 mg/l, nitrit 0,02-0,036-0,067 mg/l. In the sediment, contents of Pb were 20,5-39,4 mg/kg dan Zn 73,34-111 mg/kg. In makrozoobenthic, the contents of Pb were 31,62-43,65 mg/kg and Zn 11,79-17,85 mg/kg. In the case, metal Zn and ammonia content exceeded the water quality standard (Government regulation No. 82, Year 2001). Result of calculation of makrozoobenthic relative composition are as follows: class Gastropoda 38 %, Oligochaeta, Diftera, dan Odonata 14%, Pelecypoda 10 %, class Coleoptera and Lepidoptera 5 % and average density ranged between 65,4 -325,4 (indiv/m2), diversity indexen (H|) were 1,18-1,83, keseragaman (E) were 0,527-0,683, dan dominance (C) were 0,363-0,58. Results of regression and correlation analysis conserning of heavy metal Pb which showed close correlation were as follows: heavy metal content in water with sediment, those in water with macrozoobenthic, and those in sediment with macrozoobenthic.
Key work: Heavy metal (Pb and Zn), water, sediment, makrozoobenthic, and reservoir Cirata
RINGKASAN
Muhammad Amien H. Kajian Kandungan Logam Berat Timbal (Pb) dan Seng (Zn) Pada Air, Sedimen dan Makrozoobentos di Perairan Waduk Cirata, Provinsi Jawa Barat. Dibimbing oleh D.Djokosetiyanto dan Suprihatin.
Logam berat merupakan unsur kimia yang dianggap sebagai penyebab pencemaran air dan dapat membahayakan kehidupan organisme serta efeknya secara tidak langsung dapat merugikan kesehatan manusia. Penelitian ini dilakukan di perairan Waduk Cirata, Provinsi Jawa Barat dengan tujuan mengkaji kandungan logam Pb dan Zn dalam air, sedimen, dan makrozoobentos. Analisis data mengacu pada Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 and analisis regresi dan korelasi untuk mengetahui keeratan hubungan antar parameter yang diukur. Metode yang digunakan adalah Standar Nasional Indonesia (SNI) dengan menggunakan Atomic Absorption Spectrofotometer (AAS). Hasil analisis laboratorium diperoleh rata-rata kandungan logam Pb di air sebesar 0,01-0,0213 mg/l, Zn 0,036-0,067 mg/l, kadar amonia 0,36-0,616 mg/l, nitrat 0,0914-0,57 mg/l, nitrit 0,02-0,067 mg/l, sedangkan sedimen Pb sebesar 20,5-39,4 mg/kg dan Zn 73,34-111 mg/kg, makrozoobentos Pb 31,62-43,65 mg/kg dan Zn 11,79-17,85 mg/kg, dimana Logam Zn dan ammonia tidak memenuhi baku mutu air (PP.No. 82 Tahun 2001). Hasil analisis komposisi relatif makrozoobentos, yaitu; kelas Gastropoda 38 %, Oligochaeta, Diftera dan Odonata 14 %, Pelecypoda 10 %, kelas Coleoptera dan Lepidoptera 5 % dan rata-rata kepadatan berkisar antara 65,4-325,4 (indiv/m2), indeks keanekaragaman (H|)1,18-1,83, keseragaman (E)
0,527-0,683, dan dominansi (C) 0,363-0,58. Hasil analisis korelasi dan regresi menunjukkan bahwa hanya logam berat Pb yang memiliki hubungan erat, yaitu: kandungan logam berat dalam air dengan sedimen, air dengan makrozoobentos, dan sedimen dengan makrozoobentos.
Kata Kunci: Logam berat (Pb dan Zn), Air, Sedimen, Makrozoobentos, dan Waduk Cirata
@ Hak Cipta milik IPB, tahun 2007
Hak Cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritikan atau tinjauan suatu masalah
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
KAJIAN KANDUNGAN LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DAN
SENG (Zn) PADA AIR, SEDIMEN, DAN MAKROZOOBENTOS
DI PERAIRAN WADUK CIRATA, PROVINSI JAWA BARAT
MUHAMMAD AMIEN H
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
Judul Tesis : Kajian Kandungan Logam Berat Timbal (Pb) dan Seng (Zn) Pada Air, Sedimen, dan Makrozoobentos di Perairan Waduk Cirata, Provinsi Jawa Barat
Nama : Muhammad Amien H NIM : P052040371
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Ir. D. Djokosetiyanto, DEA Dr. Ir. Suprihatin, Dipl. Eng
Ketua Anggota
Diketahui
Plh, Ketua Program Studi Pengelolaan Dekan Sekolah Pascasarjana Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Dr. Ir. Etty Riani, MS Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputra, MS
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunianya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan dengan judul Kajian Kandungan Logam Berat Timbal (Pb) dan Seng (Zn) Pada Air, Sedimen, dan Makrozoobentos di Perairan Waduk Cirata, Provinsi Jawa Barat. Penelitian ini dilaksanakan sejak bulan Desember 2006 - Maret 2007 di Perairan Waduk Cirata Provinsi Jawa Barat.
Pada kesempatan yang berbahagia ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Dr. Ir. D. Djokosetiyanto, DEA dan Dr. Ir. Suprihatin, Dipl. Eng selaku komisi pembimbing yang telah meluangkan waktu dan dengan kesabaranya dalam membimbing sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis.
2. Ibu Dr. Ir. Etty Riani, MS selaku penguji luar komisi atas masukannya bagi perbaikan tesis ini.
3. Bapak Dr. Ir. Surjono H. Sutjahjo, MS selaku Ketua Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL) dan stafnya yang telah banyak memberikan pelayanan dan bantuan kepada penulis selama pendidikan di PS-PSL sehingga penulis dapat menyelesaikan studi.
4. Ayahanda Hadaming dan Ibunda Hasmawati yang telah membesarkan dengan penuh cinta kasih, mendidik, mendoakan, dan memberikan dukungan atau kesempatan kepada penulis dalam menyelesaikan pendidikan selama ini. 5. Istri tercinta Tashria Nanrang, anak-anak saya yaitu: Dzun-nuun Muh.
Taqiyuddin Yahya, Miqdad Muh. Yasin, dan Dzulkarnain Al-Islam, yang selalu mendokan dan penuh kesabaran dalam menemani dalam menempuh pendidikan sampai menyelesaikan studi.
6. Adik Suryani yang telah banyak memberikan bantuan dan dukungan selama menempuh pendidikan pada Program Magister PS-PSL di Institut Pertanian Bogor (IPB).
7. Pemda Provinsi Kalimantan Timur dan Kota Tarakan yang telah memberikan bantuan beasiswa simultan selama pendidikan sehingga penulis dapat menyelesaikan studi ini.
8. Bapak Ir. H. Aziz Kahar Muzakkar, MS yang telah memberikan bantuan dan motivasi selama pendidikan
9. Rekan-rekan di Pondok Pesantren Hidayatullah Cabang Kota Tarakan Kalimantan Timur
10. Rekan-rekan mahasiswa angkatan tahun 2005 PS-PSL IPB.
Bogor, Nopember 2007
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Allu Kabupaten Bulukumba Provinsi Sulawesi- Selatan pada tanggal 14 April 1974 dari ayah Hadaming dan ibu Hasmawati. Penulis merupakan anak pertama dari 3 bersaudara.
Pada tahun 1993 penulis lulus dari SMA Negeri Bontotiro Kabupaten Bulukumba dan pada tahun yang sama penulis diterima di Universitas Muslim Indonesia (UMI) Makasar dengan memilih jurusan Budidaya Perairan Fakultas Perikanan dan gelar sarjana diraih pada tahun 1999. Pada tahun 2005 penulis melanjutkan pendidikan Program Pascasarjana di Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL) Institut Pertanian Bogor.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xv 1. PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Kerangka Pemikiran ... 4 1.3. Perumusan Masalah ... 7 1.4. Tujuan Penelitian ... 8 1.5. Manfaat Penelitian ... 8 1.6. Hipotesis ... 9
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 10
2.1. Perairan Waduk ... 10
2.2. Pencemaran Perairan ... 12
2.3. Sumber Logam Berat ... 14
2.4. Logam Berat ... 17
2.4.1. Timbal (Pb) ... 17
2.4.2. Seng (Zn) ... 20
2.5. Logam Berat Dalam Ekosistem Perairan ... 21
2.6. Logam Berat Dalam Sedimen ... 23
2.7. Cara Penyerapan Logam Oleh Organisme ... 26
2.8. Hewan Bentos ... 27
2.8.1. Pengertian Bentos ... 27
2.8.2. Struktur Komunitas Makrozoobentos ... 29
III. METODE PENELITIAN ... 32
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ... 32
3.2. Bahan dan Alat ... 32
3.3. Prosedur Kerja ... 32
3.4. Analisis Data ... 35
3.4.1. Kondisi Perairan Secara Fisika-Kimia, dan Biologi Air ... 35
3.4.2. Hubungan Antara Kandungan Logam Pb dan Zn Dalam Air dan Sedimen, Dengan Makrozoobentos ... 37
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 39
4.1. Kondisi Perairan Secara Fisika-Kimia Air ... 39
4.1.1. Suhu ... 39 4.1.2. Kekeruhan ... 40 4.1.3. Alkalinitas ... 42 4.1.4. Nilai pH ... 43 4.1.5. Amonia ... 45 4.1.6. Nitrat ... 47 4.1.7. Nitrit ... 48 x
4.1.8. Kandungan Logam Pb dan Zn Dalam Air, Sedimen, dan
Makrozoobentos ... 49
4.1.8.1. Timbal (Pb) ... 49
4.1.8.2. Seng (Zn) ... 59
4.2. Kondisi Perairan Secara Biologi ... 63
4.2.1. Komposisi Relatif dan Kepadatan Makrozoobentos ... 64
4.2.2. Indeks Keanekaragaman (H|) dan Keseragaman Jenis (E) ... 68
4.2.3. Dominansi Jenis (C) ... 71
4.3. Keterkaitan Antar Parameter ... 72
4.3.1. Hubungan Kandungan Logam Pb dan Zn Dalam Air Dengan Sedimen ... 72
4.3.2. Hubungan Kandungan Logam Pb dan Zn Dalam Air Dengan Makrozoobentos ... 75
4.3.3. Hubungan Kandungan Logam Pb dan Zn Dalam Sedimen Dengan Makrozoobentos ... 79
4.3.4. Hubungan Total Kandungan Logam Pb dan Zn Dalam Air dan Sedimen Dengan Makrozoobentos ... 81
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 83
5.1. Kesimpulan ... 83
5.2. Saran ... 83
DAFTAR PUSTAKA ... 85
LAMPIRAN ... 91
DAFTAR TABEL
Halaman 1. Waduk serbaguna di Indonesia ... 11 2. Nama dan ukuran partikel sedimen menurut Skala Went Worth ... 24 3. Klassifikasi ukuran partikel sedimen ... 24 4. Klassifikasi hewan bentos berdasarkan ketahanannya terhadap
pencemaran air ... 30 5. Beberapa kriteria kualitas air berdasarkan indeks keanekaragaman
Shannon-Wiener dari hewan bentos makro ... 31 6. Parameter-parameter kualitas air, sedimen, dan biota air yang diamati . 35 7. Hasil analisis korelasi dan regresi antara logam Pb dan Zn dalam
air (x) dengan sedimen (y) ... 73 8. Hasil korelasi dan regresi antara kandungan logam Pb dan Zn dalam
air (x) dengan makrozoobentos (y) ... 76 9. Hasil analisis korelasi dan regresi antara kandungan logam Pb dan Zn
dalam sedimen (x) dengan makrozoobentos (y) ... 79
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Diagram kerangka pemikiran penelitian ... 6
2. Peta lokasi pengambilan sampel di Waduk Cirata ... 34
3. Rata-rata suhu pada setiap stasiun pengamatan ... 39
4. Rata-rata kekeruhan pada setiap stasiun pengamatan ... 41
5. Rata-rata alkalinitas pada setiap stasiun pengamatan ... 43
6. Rata-rata nilai pH pada setiap stasiun pengamatan ... 44
7. Rata-rata amonia (NH3-) pada setiap stasiun pengamatan ... 46
8. Rata-rata nitrat (NO3-) pada setiap stasiun pengamatan ... 47
9. Rata- rata nitrit (NO2-) pada setiap stasiun pengamatan ... 49
10. Rata-rata kandungan logam Pb dalam air pada setiap stasiun pengamatan ... 50
11. Kandungan logam Pb dalam air menurut ulangan pengamatan ... 50
12. Rata-rata kandungan logam Pb dalam sedimen dan makrozoobentos di setiap stasiun pengamatan ... 53
13. Kandungan logam Pb dalam sedimen menurut ulangan pengamatan ... 54
14 Kandungan logam Pb dalam makrozoobentos menurut ulangan pengamatan ... 56
15. Rata-rata kandungan logam Zn dalam air pada setiap stasiun pengamatan ... 60
16. Kandungan logam Zn dalam air menurut ulangan pengamatan ... 60
17. Rata-rata kandungan logam Zn dalam sedimen dan makrozoobentos di setiap stasiun pengamatan ... 61
18. Kandungan logam Zn dalam sedimen menurut ulangan pengamatan ... 62
19. Kandungan logam Zn dalam makrozoobentos menurut ulangan pengamatan ... 62
20. Komposisi relatif kelas makrozoobentos di perairan Waduk Cirata ... 65
21. Rata-rata kepadatan makrozoobentos pada setiap stasiun pengamatan ... 66
22. Kepadatan makrozoobentos menurut ulangan pengamatan ... 66
23. Rata-rata keanekaragaman jenis makrozoobentos pada setiap stasiun pengamatan ... 69
24. Rata-rata indeks keseragaman makrozoobentos di setiap stasiun
pengamatan ... 69 25. Rata-rata indeks dominansi makrozoobentos di setiap stasiun
pengamatan ... 71
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman 1. Hasil pengukuran nilai parameter fisika-kimia air berdasarkan
stasiun dan ulangan selama penelitian di Waduk Cirata ... 91 2. Data (debit air) total air masuk (m3/detik) di perairan Waduk Cirata
berdasarkan ulangan selama pengamatan ... 93 3. Kandungan logam Pb pada air, sedimen, dan makrozoobentos menurut
stasiun dan ulangan di perairan Waduk Cirata ... 94 4. Kandungan logam Zn pada air, sedimen, dan makrozoobentos menurut
stasiun dan ulangan di perairan Waduk Cirata... 95 5. Jumlah jenis makrozoobentos dari kelas Gastropoda yang terdapat
di Waduk Cirata ... 96 6. Hasil identifikasi jenis makrozoobentos yang diperoleh pada setiap
stasiun pengamatan di perairan Waduk Cirata ... 97 7. Hasil analisis regresi kandungan logam Pb dan Zn dalam air dengan
sedimen di perairan Waduk Cirata ... 98 8. Hasil analisis regresi kandungan logam berat Pb dan Zn dalam air
dengan Makrozoobentos ... 99 9. Hasil analisis regresi kandungan logam Pb dan Zn dalam sedimen
dengan makrozoobentos ... 100 10. Data output Program SPSS korelasi antara logam Pb dan Zn dalam air,
sedimen, dan makrozoobentos pada setiap stasiun pengamatan ... 101 11. Hasil total korelasi dan regresi kandungan logam Pb dan Zn dalam air
dengan sedimen, air dengan makrozoobentos, dan sedimen
dengan makrozoobentos ... 106
