1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ekosistem perairan merupakan komponen lingkungan hidup yang penting bagi kelangsungan hidup manusia dan organisme lainnya (Hertika & Putra, 2019).
Ekosistem perairan yang baik akan memberikan kesempatan hidup yang baik bagi biotanya (Ridwan et al., 2016). Shaleh et al.(2014) menyatakan kondisi kualitas perairan dapat tercermin melalui beberapa parameter kualitas air baik secara fisika, kimia, maupun biologi. Lihawa & Mahmud (2017) menyatakan bahwa sumber daya air harus dilindungi keberadaannya sehingga dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia dan makhluk hidup lainnya. Dalam PP RI No. 82 Tahun 2001 tentang kualitas air dan pengendalian pencemaran air telah dijelaskan, air perlu dikelola dengan baik agar tersedia dalam jumlah yang aman, baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya.
Namun demikian, menurut beberapa peneliti, kualitas perairan yang baik bergantung pada banyak faktor dan berpotensi menimbulkan permasalahan bila tidak dikendalikan (Hamuna et al., 2018). Masalah pencemaran wilayah perairan pada umumnya disebabkan oleh tingginya jumlah penduduk yang berdampak pada tingginya volume limbah yang dihasilkan dari aktivitas tersebut (Hasibuan, 2016). Selain itu Damaianto & Masduqi (2014) menyatakan bahwa meningkatnya aktivitas masyarakat seperti industri berpotensi pada pembuangan limbah yang mengandung logam berat. Basri & Hamzah (2015) menyatakan bahwa banyak kejadian pencemaran pada badan air di Indonesia yang diakibatkan oleh logam berat hasil dari aktivitas industri. Kasus pencemaran di perairan Halmahera (Sarianto et al., 2016), pencemaran di pesisir Makassar (Setiawan, 2014), serta kontaminasi logam berat di perairan Tanjung Lanjut (Pratiwi et al., 2014) merupakan contoh beberapa kasus pencemaran logam berat akibat aktivitas industri.
Kontaminasi perairan akibat logam berat berimbas secara konkret terhadap ekosistem perairan, baik perairan darat maupun laut (Wulandari et al., 2012).
Menurut Irhamni et al. (2017) logam berat seperti Hg, Cd, Pb dan Cr berpotensi toksik apabila terdapat dalam konsentrasi tertentu. Istarani & Pandebesie (2014) menyatakan, kontaminan yang berupa zat cair ini dapat masuk ke lingkungan melalui beberapa cara seperti runoff, langsung dikeluarkan ke badan air ataupun melalui rembesan air tanah.
Tidak hanya pada ekosistem, namun pencemaran akibat logam berat pada perairan ini juga menimbulkan permasalahan serius bagi kelangsungan hidup manusia disekitarnya (Setiawan, 2015). Kasus kontaminasi logam berat Cd di Sungai Jintsu (Adedeji & Okocha, 2011), dan kontaminasi logam Hg di Teluk Minamata (Yorifuji et al., 2015), serta kasus Teluk Buyat (Lutfillah, 2011) merupakan contoh kasus kontaminasi logam berat yang berdampak pada kehidupan manusia. Kontaminasi logam berat pada manusia menimbulkan beberapa penyakit serius seperti gagal ginjal dan gangguan saraf (Hertika & Putra, 2019). Selain itu, Zhang et al, (2021) menyatakan bahwa pemaparan logam berat pada manusia juga memiliki efek lintas generasi. Orang tua yang terpapar logam berat memiliki peluang untuk menurunkan efek mutasi akibat logam berat ke generasi selanjutnya. Pada beberapa kasus, mutasi yang ditimbulkan oleh paparan logam berat pada generasi selanjutnya memiliki dampak lebih parah daripada efek yang diterima oleh orang tua. Kasus-kasus pencemaran logam berat tersebut umumnya merupakan dampak dari aktivitas perindustrian yang membuang limbah pabrik tanpa adanya proses pengolahan terlebih dahulu pada perairan disekitarnya (Nur, 2013). Dampak serius dari kontaminasi logam berat di perairan menjadi suatu pertimbangan bagi kota-kota industri seperti Gresik untuk meninjau kembali pembuangan limbahnya.
Telaga Ngipik di Gresik diindikasi tercemar akibat limbah buangan pabrik indutri (Aliyah et al., 2019). Telaga dengan luas mencapai 20 hektar ini terletak berdekatan dengan PT. Petrokimia dan berada di tengah tengah Kawasan Industri Gresik (KIG), serta berdekatan dengan tempat pembuangan akhir (TPA) Ngipik.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Aminin et al. (2019) air di Telaga
Ngipik memiliki kandungan fosfat yang tinggi. Simanjuntak et al. (2015) menyatakan bahwa fosfat pada umumnya mampu berikatan dengan logam Cd. Hal ini tentunya memungkinkan terjadinya kontaminasi logam berat Kadmium (Cd) pada perairan telaga tersebut. Logam berat Cd memiliki kontribusi toksisitas yang tinggi pada perairan, bahkan dalam konsentrasi yang sangat rendah (Hertika &
Putra, 2019). Logam berat Cd memiliki sifat karsinogenik, mutagenik serta teratogenik bagi beberapa jenis hewan. Sifat karsinogenik dan mutagenik logam berat kadmium bahkan diurutkan sebagai peringkat pertama. Pemaparan logam kadmium dalam waktu yang lama dapat memicu peningkatan ROS sehingga berakibat terhadap kematian sel, selain itu logam berat Cd dapat menginaktifkan kerja enzim dalam metabolisme (Rumahlatu, 2011). Selain itu, bertambahnya konsentrasi logam berat Cd pada perairan Telaga Ngipik juga diakibatkan oleh rembesan air lindi TPA Ngipik yang berdekatan dengan Telaga Ngipik. Menurut Larasati et al. (2015) air lindi mengandung bahan organik dan anorganik, mikroorganisme, serta logam berat yang cukup tinggi.
Berdasarkan hasil studi pendahuluan yang dilakukan oleh peneliti pada tanggal 23 Maret Tahun 2021 melalui observasi diperoleh temuan bahwa 1) Air Telaga Ngipik berwarna hijau; 2) Adanya biota air yang hidup seperti ikan Mujair dan ikan bandeng; 3) Lokasi Telaga Ngipik berdekatan dengan TPA Ngipik yang masih aktif dan berdekatan dengan pabrik pupuk PT. Petrokimia. Selanjutnya berdasarkan hasil wawancara peneliti dengan masyarakat sekitar diperoleh data bahwa, Telaga Ngipik menjadi sumber air bagi lahan pertanian dan menjadi sumber pangan bagi warga, karena warga dapat memanen ikan Mujair dan ikan bandeng secara gratis.
Berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Aminin et al.(2019) terhadap kondisi fisik dan kimia Telaga Ngipik dinyatakan bahwa, Telaga Ngipik memiliki DO yang rendah yaitu 4 ppm dan pH air 9,6 serta keadaan air berwarna hijau. Kandungan DO hasil temuan Aminin et al. (2019) berada pada ambang batas pencemaran sedang (Atima, 2015). Berdasarkan hasil studi pendahuluan yang dilakukan oleh peneliti, keadaan air di Telaga Ngipik diprediksi berpengaruh terhadap kualitas kehidupan biota air khususnya ikan
Mujair (Oreochromis mossambicus). Untuk menguji ada tidaknya kontaminan pada suatu perairan dapat digunakan bioindikator, dalam hal ini adalah ikan Mujair (Oreochromis mossambicus).
Ikan Mujair (Oreochromis mossambicus) merupakan bioindikator untuk monitoring polusi pada air tawar karena memiliki potensi untuk mengakumulasi logam berat (Yulaipi & Aunurohim, 2013). Istarani & Pandebesie(2014) menyatakan logam berat dapat masuk ke dalam tubuh organisme melalui beberapa cara, yaitu melalui rantai makanan, insang, dan difusi. Menurut Prabowo et al., (2016) pada organisme perairan logam berat yang telah masuk ke tubuh akan mengendap dan terakumulasi, proses ini disebut sebagai bioakumulasi.
Mekanisme akumulasi logam berat pada suatu organisme dapat diketahui dengan cara menghitung nilai Bioconcentration factor (BCF) (Takarina & Pin, 2017).
Ikan Mujair (Oreochromis mossambicus) yang telah mengakumulasi logam berat berpotensi untuk mendistribusikan logam berat tersebut ke bagian tubuh manusia apabila dikonsumsi (Yulaipi & Aunurohim, 2013). Suryono &
Pujilestari (2019) menyatakan bahwa melalui rantai makanan, proses perpindahan kadar logam berat dapat terjadi dari plankton ke ikan kemudian manusia, dalam hal ini manusia memiliki kedudukan tertinggi dalam mengakumulasi logam berat.
Dedy et al.(2013) menyatakan manusia akan menanggung resiko dari akumulasi paling tinggi, karena logam berat telah terakumulasi dari tingkat trofik rendah yaitu produsen.
Penelitian tentang bioakumulasi pada daging ikan Mujair di Telaga Ngipik ini masih belum pernah dilakukan. Penelitian sebelumya di Telaga Ngipik yang dilakukan oleh Aminin et al. (2019) hanya menganalisis status kesuburan dari Telaga Ngipik Gresik dilihat dari kandungan fosfat dan nitratnya saja. Penelitian ini sangat penting untuk dilakukan mengingat dampak tertinggi dari polutan akan berimbas pada manusia. Selain itu, penting untuk menjabarkan mengenai pemanfaatan hasil penelitian sebagai sumber belajar biologi, hal ini dapat memberikan variasi dalam proses pembelajaran.
Sumber belajar merupakan suatu bahan yang diciptakan bagi siswa agar memungkinkan siswa dapat belajar secara individual. Sumber belajar banayak
tersedia di alam ataupun lingkungan sekitar siswa, namun menurut Imtihana et al.
(2014) sumber belajar berbasis penelitian lebih efektif untuk diterapkan dalam proses pembelajaran. Hal ini disebabkan karena pembelajaran biologi menekankan pada interaksi siswa dengan objek yang dipelajari, sehingga penggunaan sumber belajar berbasis penelitian ini dinilai mampu dalam menekankan interaksi siswa dengan dunia luar. Selain itu, sumber belajar berbasis penelitian mampu memberikan nilai kognitif, afektif serta psikomotorik bagi siswa (Munajah & Susilo, 2015). Tidak hanya pada siswa, namun tercapainya tujuan suatu pembelajaran juga sangat bergantung padaa peran seorang guru.
Proses pembelajaran di sekolah masih banyak menggunakan metode ceramah, dimana pada proses ini hanya terjadi inetaksi antara guru dengan siswa saja (Retnaningsih et al., 2017). Pembelajaran dengan mengamati objek secara langsung perlu sesekali dilakukan, hal ini bertujuan agar peserta didik tidak jenuh dengan proses pembelajaran. Selain itu, pembelajaran dengan mengamati objek secara langsung juga dapat mematangkan konsep yang telah diperoleh peserta didik pada saat pembelajaran di kelas.
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka penulis perlu melakukan Penelitian “Analisis Bioakumulasi Kandungan Logam Berat pada ikan Mujair (Oreochromis mossambicus) di Telaga Ngipik Gresik Sebagai Sumber Belajar Biologi”. Hasil penelitian dapat dijadikan sebagai sumber belajar biologi SMA kelas X pada KD 3.10 menganalisis data perubahan lingkungan, penyebab serta dampak dari perubahan tersebut terhadap lingkungan.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini sebagai berikut:
1.2.1 Bagaimana tingkat kontaminasi logam berat Kadmium pada ikan Mujair (Oreochromis mossambicus) di Telaga Ngipik Gresik?
1.2.2 Bagaimana tingkat BCF logam berat Kadmium pada ikan Mujair (Oreochromis mossambicus) di Telaga Ngipik Gresik?
1.2.3 Bagaimana hasil penelitian dapat diimplementasikan sebagai sumber belajar biologi?
1.3 Tujuan
Tujuan dalam penelitian ini sebagai berikut:
1.3.1Mengidentifikasi tingkat kontaminasi logam berat Kadmium pada ikan Mujair (Oreochromis mossambicus)di Telaga Ngipik Gresik.
1.3.2 Mengidentifikasi tingkat BCF logam berat Kadmium pada ikan Mujair (Oreochromis mossambicus) di Telaga Ngipik Gresik.
1.3.3 Menganalisis hasil penelitian untuk diimplementasikan sebagai sumber belajar biologi.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat dalam penelitian ini sebagai berikut:
1.4.1 SecaraTeoritis
Hasil penelitian mengenai kandungan logam berat pada ikan Mujair (Oreochromis mossambicus) di perairan dapat dimanfaatkan sebagai referensi maupun tujuan bagi penelitian yang lebih mendalam berkenaan dengan pengaruh pembuangan limbah industri dan rembesan air lindi ke telaga Ngipik Gresik terhadap kehidupan daerah sekitar.
1.4.2 Secara Praktis 1.4.2.1 Bagi Pendidikan
Manfaat bagi pendidikan adalah memberikan variasi sumber belajar dalam pembelajaran biologi.
1.4.2.2 Bagi Peneliti
Manfaat bagi peneliti adalah dapat menambah pengalaman, mengembangkan wawasan terkait penelitian dan menumbuhkan jiwa peduli lingkungan, serta sebagai wujud implementasi pembelajaran mata kuliah Metodologi penelitian, Ekologi serta Zoologi.
1.4.2.3 Bagi Masyarakat
Manfaat bagi masyarakat adalah sebagai sumber pengetahuan mengenai bahayanya pencemaran logam berat Kadmium (Cd), sekaligus untuk menumbuhkan jiwa kepeulian terhadap lingkungan.
1.4.2.4 Bagi Pemerintah
Manfaat bagi pemerintah Kabupaten Gresik adalah sebagai bahan referensi serta kontribusi data untuk pemikiran penegakan AMDAL di Kabupaten Gresik.
1.5 Batasan Penelitian
Batasan dalam penelitian ini sebagai berikut:
1.5.1 Penelitian ini hanya dilakukan di Telaga Ngipik Gresik
1.5.2 Penelitian ini hanya meneliti kandungan logam berat Kadmium (Cd) pada ikan Mujair (Oreochromis mossambicus) di Telaga Ngipik Gresik
1.5.3 Hasil penelitian akan dijadikan sebagai kajian sumber belajar biologi SMA kelas X KD 3.10 menganalisis data perubahan lingkungan, penyebab serta dampak dari perubahan tersebut terhadap lingkungan
1.6 Definisi Operasional
Definisi Operasional dalam penelitian ini sebagai berikut:
1.6.1 Bioakumulasi adalah masuknya senyawa kimia dan terkonsentrasi dalam suatu organisme melalui beberapa cara, yaitu kontak langsung, respirasi, dan konsumsi (Husamah & Rahardjanto, 2019).
1.6.2 Limbah merupakan konsep buatan dan konsekuensi dari adanya aktivitas manusia (Sunarsih, 2018).
1.6.3 Logam berat merupakan unsur yang secara alami memiliki berat atom dan kepadatan yang tinggi, lima kali lebih besar dari air (Hertika & Putra, 2019).
1.6.4 Logam Kadmium (Cd) memiliki warna putih keperakan seperti alumunium, tahan panas dan tahan terhadap korosi. Logam berat Cd dapat ditemui dalam bentuk larutan atau padatan (Istarani & Pandebesie, 2014).
