31
3 BAHAN DAN METODE
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan pada bulan Juni-Juli 2010 untuk pengambilan cuplikan di perairan laut Kota Tarakan, dan bulan Juli-Desember 2010 untuk analisis cuplikan di laboratorium. Cuplikan dianalisis di Laboratorium Kualitas Air Universitas Borneo Tarakan dan Laboratorium Pangan Universitas Islam Negeri (UIN) Syarif Hidayatullah Tanggerang Selatan.
3.2 Bahan dan Alat Bahan yang digunakan selama penelitian adalah cuplikan sedimen, air, ikan Nomei (daging dan hati). Alat yang digunakan adalah ekman grab, dissecting set, frezee dried, van dorn water sampler dan pendeteksi PAH spektrometry massa gas kromatograf (GC-MS) tipe Shimadzu QP2010, detection limit 0.001 ppb.
3.3 Pengumpulan Data 3.3.1 Penentuan Stasiun Pengambilan Cuplikan Stasiun pengambilan cuplikan air dan sedimen ditentukan berdasarkan 3 lokasi keterwakilan. Lokasi pertama adalah wilayah yang mewakili daerah kurang banyak kegiatan. Lokasi kedua merupakan lokasi pengambilan cuplikan ikan dan lokasi ketiga mewakili daerah yang aktif/banyak kegiatan. Pengambilan cuplikan ikan hanya dilakukan pada 1 stasiun yaitu lokasi penangkapan di utara (Stasiun 2) karena hanya di wilayah tersebut cuplikan ikan dapat ditemukan (Gambar 10) dan ditangkap pada saat kondisi air laut pasang.
3.3.2 Teknik Pengambilan Cuplikan 1. Air Cuplikan air diambil dengan menggunakan van dorn water sampler berkapasitas 2 liter, kedalaman 1 meter dari permukaan air dan 1 meter dari permukaan sedimen yang kemudian di komposit. Sebanyak 2 liter
32
Gambar 10 Peta lokasi pengambilan cuplikan. Cuplikan air dan sedimen (Stasiun 1, 2, dan 3), cuplikan ikan (Stasiun 2).
33
dimasukkan ke dalam botol gelap yang sudah dibersihkan dengan bilasan methanol dan hexan. Dalam trasportasi menuju laboratorium cuplikan dimasukkan dalam boks es, dan setelah di laboratorium disimpan dalam pembeku (freezer). 2. Sedimen Sedimen dari dasar perairan diambil menggunakan ekman grab, selanjutnya
dilakukan
pengambilan
cuplikan
sedimen
dengan
menggunakan sub core sampai kedalaman 3 cm. Cuplikan sedimen kemudian disimpan dalam plastik yang telah disterilkan dengan prosedur IAEA
1360.
Dalam
transportasi
menuju
laboratorium
cuplikan
dimasukkan dalam boks es, dan kemudian setelah di laboratorium cuplikan disimpan dalam pembeku. 3. Cuplikan ikan Nomei Cuplikan ikan dapat dibedakan berdasarkan berat badan kecil (27.9 ±79.41), sedang (181±735.9) dan besar (460±103 ) (Liang et al. 2007), berdasarkan ukuran tubuh
(Neves et al. 2007), ukuran ikan dewasa
(Ramachandran et al. 2006) dan berdasarkan panjang berat (Vuorinen et al. 2006). Dalam penelitian ini ikan dibedakan berdasarkan ukuran tubuh komersil (kecil (<20 cm), sedang (21-25 cm) dan besar (>25 cm)), selain untuk mendapatkan informasi konsentrasi akumulasi PAH berdasarkan ukuran tersebut. Ikan Nomei diambil dengan menggunakan mini trawl. Kemudian ikan dibedakan berdasarkan tiga kelompok ukuran tubuh yaitu Ukuran kecil (<20 cm), sedang (21-25 cm) dan besar (>25 cm). Setiap ukuran cuplikan kemudian diambil hati dan dagingnya. Daging dipilih dengan pertimbangan bahwa di dalamnya memiliki kandungan lipid yang paling besar sehingga kemungkinan PAH yang terserap cukup banyak, sedangkan hati merupakan organ yang memetabolisme atau sebagai filter semua bahan beracun dalam tubuh ikan termasuk dalam hal ini PAH. Berat cuplikan yang diambil disesuaikan dengan jumlah standar untuk kebutuhan analisis PAH. Kemudian cuplikan hati dan daging
34
disimpan dalam boks es selama transportasi ke laboratorium dan dalam laboratorium disimpan dalam pembeku sampai siap untuk dianalisis.
3.4 Analisis Cuplikan 3.4.1 Perlakuan Cuplikan Sebelum dianalisis cuplikan sedimen, daging dan cuplikan hati ikan Nomei terlebih dahulu dikeringkan dengan pengering beku (freezed dried). Cuplikan air terlebih dahulu di saring untuk menghilangkan partikel sedimen, kemudian disimpan pada kondisi beku sampai analisis dilakukan.
3.4.2 Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) Prosedur analisis yang digunakan untuk PAH dalam air dilakukan menurut Yu et al. 2009 yang dimodifikasi (Lampiran 1). Cuplikan air sebanyak 2 liter diekstraksi menggunakan 30 ml dicloromethan sebanyak tiga kali. Supernatan kemudian dimurnikan dengan kolom gelas yang diisi dengan alumina/silica (1:2) 30 gr. Fraksi alifatik dielut dengan 20 ml hexan dan fraksi kedua yang merupakan PAH dielut dengan 70 ml diclorometan/hexan (3:7). Analisis PAH dalam sedimen, daging dan hati ikan Nomei dilakukan dengan metode soxhlet (Liu et al. 2007) yang dimodifikasi (Lampiran 2). Cuplikan sedimen 40 gr kering diekstraksi menggunakan soxhlet ±16 jam dengan pelarut hexan/aseton (1:1) 150 ml. Supernatan kemudian diberikan perlakuan dengan bubuk tembaga untuk menghilangkan sulfur dan dimurnikan di kolom gelas dengan menggunakan silica gel yang diaktifkan/Al 2 O 3 (1:2) 10 gr. Fraksi alifatik dielut dengan hexan 40 ml dan fraksi aromatik dibilas dengan diclorometan/hexan (3:7). Cuplikan daging yang digunakan adalah 10 gr dan cuplikan hati 5 gr. Standar eksternal yang digunakan dalam penelitian ini adalah fluorin 100 ppm, fenantrena 100 ppm, antrasena 100 ppm dan fluorantena 100 ppm. Analisis jenis PAH dalam cuplikan sedimen, air, daging dan hati ikan Nomei dilakukan dengan menggunakan GC-MS tipe Shimadzu QP2010, dengan detektor ionisasi nyala (FID), injeksi pisah (split injector) dan menggunakan silica lebur kolom (coulumn fused silica) DB5 MS dengan panjang 30 m, diameter
35
inline 0.32 mm. Temperatur program GC diatur pada 40oC selama 1 min, di naikkan 6 oC/menit sampai 300 oC, kemudian 300oC dipertahankan selama 20 min. Untuk mengidentifkasi jenis dan nama PAH, pada internal sistem GC-MS Shimadzu QP2010 menggunakan library National Institute of Standards and Technology (NIST) 27, NIST147 dan
WILEY7. Selain internal library juga
digunakan single ion monitoring (SIM) dalam Orecchio et al. 2009 (Tabel 11).
Tabel 11 Daftar 28 jenis PAH, kuantifikasi ion dan konfirmasi ion untuk SIM (single ion monitoring) GC-MS yang digunakan dalam mengidentifikasi senyawa PAH selain menggunakan library internal GC-MS (Orecchio et al. 2009). Kelompok
Jenis PAH
Ion tertinggi
Ion penanda
1
Asenaftilen Asenaftena Fluorena Asenaftena d 10
152 154 166 164
76, 151 152, 76 164,165
2
Fenantrena Antrasena 2-Metil fenantrena 2-Metil antrasena 9-Metil fenantrena 9-Metil antrasena 2,4-Dimetil fenantrena Fluorantena 1,2-Dimetil fenantrena Pirena 1-Metilpirena Benz[a]antrasena Fenantrena d 10
178 178 192 192 192 192 206 202 206 202 216 228 188
188, 89 188, 89 96, 82 96, 82 96, 82 96, 82 191 101, 200 191 101, 200 108, 94 114, 226
3
Krisena Benzo[b]Fluorantena Benzo[k]Fluorantena Benzo[e]pirena Benzo[a]pirena Krisena d 12
228 252 252 252 252 240
114, 226 126, 250 126, 250 126, 250 126, 250
4
Perilen Indeno[1,2,3-cd]pirena Dibenz[a,h]antrasena Benzo[g,h,i]perylen Dibenzo[a,l]pirena Dibenzo[a,e]pirena Dibenzo[a,i]pirena Dibenzo[a,h]pirena
252 276 278 276 302 302 302 302
126, 250 277, 138 279, 139 277, 138 151 151 151 151
36
3.4.3 Analisis Lipid Prosedur analisis yang digunakan untuk mengetahui kandungan lemak pada daging ikan Horpodon nehereus adalah SEAMIC IMFJ (Southeast Asian Medical Information Center International Medical Foundation of Japan) tahun 1985 (Lampiran. 3). Daging ikan Nomei 5 gr di tambahkan Na 2 SO 4 10 gr kemudian di campur. Masukkan dalam oven 105oC ± 2 jam, kemudian didinginkan dalam desikator. Cuplikan kemudian di ekstrasi dengan soxhlet dengan pelarut dietil eter 300 ml. Supernatan kemudian diuapkan dengan rotary evaporator sampai ± 10 ml. supernatant kemudian dipindahkan ke gelas beaker yang sudah diketahui beratnya, kemudian dikeringkan dan di timbang kembali.
3.5 Analisis Data Dalam menentukan sumber pencemar PAH, digunakan beberapa rasio yaitu; rasio antara fluorantena dan pirena (FLA/FLA+PYR), rasio total isomer metilfenantrena terhadap fenantrena (MPHE/PHE), rasio BMR/BMT dan double ratio fenantrena (PHE), antrasena (ANT), fluorantena (FLA) dan pirena (PYR) (Tabel 12).
Tabel 12 Ratio individu PAH penentu sumber pencemar. Ratio diagnosis
Pirolitik
Petrogenik
Referensi
BMR/BMT
<1
>1
Budzinski et al. 1997, Sicre et al. 1987, Mostafa et al. 2009
∑MPHE/PHE
<1
>1
Gschwend dan Hites (1981), Garrigues et al. 1995, Boonyatumanond et al. 2006
FLA(FLA+PYR)
>0.5
<0.5
Budzinski et al. 1997, Qiao et al. 2006, Mostafa et al. 2009.
PHE/ANT
<10
>15
Liang et al. 2007, Soclo et al. 2000, Yim et al. 2007, Tian et al. 2008, Ke et al. 2002, Tang et al. 2005
BMR : Berat molekul rendah; BMT : berat molekul tinggi; MPHE : metilfenantrena; PHE ; fenantrena; FLA : fluorantena; PYR : pirena
37
Dalam menentukan level konsentrasi di sedimen mengacu pada Baumard et al. (1998) (Tabel 13). Dalam menentukan efek kontaminasi PAH di sedimen terhadap organisme laut dilakukan perbandingan berdasarkan effect range low (ERL) dan effect range median (ERM) (Tabel 14) dan nilai kualitas lingkungan perairan terhadap PAH menggunakan kriteria menurut USEPA (Tabel 16). Dalam mengetahui status kontaminasi PAH pada tubuh, mengacu pada kriteria oleh Varanasi et al. 1993 dalam Gomes et al. 2010 (Tabel 15). Tabel 13 Tingkatan level konsentrasi PAH pada sedimen (Baumard et al. 1998). Konsentrasi
Kecil
Sedang
Tinggi
Sangat Tinggi
∑PAH (ng/g)
0-100
100-1 000
1 000-5 000
>5 000
Tabel 14 Konsentrasi ERL (effect range low) dan ERM (effect range median) untuk menentukan status kontaminasi PAH di sedimen terhadap organisme laut (Woodhead et al. 1999; O’connor dan john 2000; Burton 2002). No
Komponen
ERL (ng/g)
ERM (ng/g)
1
BMR
550
3 160
2
BMT
1 700
9 600
3
Total PAH
4 000
45 000
Tabel 15 Klasifikasi status jaringan ikan yang terkontaminasi PAH (Varanasi et al. 1993 dalam Gomes et al. 2010). No
Klasifikasi
Konsentrasi PAH (ng/g)
1
Tidak terkontaminasi
<10
2
Nilai kontaminasi kecil
3
Nilai kontaminasi sedang
100-1 000
4
Nilai kontaminasi tinggi
>1 000
99-100
38
Tabel 16 Kriteria kualitas PAH di perairan laut menurut USEPA (Irwin 1997). No
Komponen
Akut (µg/l)
Kronis (µg/l)
1 2 3 4 5 6
Naftalena Asenaftena Fenantrena Fluorantena Pirena Total PAH
2.35 970 7.7 40 tn 300
620* 710 4.6 16 10 tn
Nilai berdasarkan Environmental Protection Agency (EPA), National Oceanic and Atmospheric Administrations (NOAA), Lowest observed effect concentrations (LOEC), tidak ada nilai (tn), (*) tidak ada nilai di perairan laut, nilai yang diberikan adalah perairan tawar.
