perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ANALISIS PENCEMARAN BAHAN TOKSIK TIMBAL (Pb) DAN KADMIUM (Cd) PADA TERNAK SAPI POTONG DI TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA) SAMPAH PUTRI CEMPO SURAKARTA
TESIS Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Ilmu Lingkungan
Oleh FRANS PITHER KAFIAR NIM A131108004
PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit 2013 to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI TESIS Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa : 1. Tesis yang berjudul : "ANALISIS PENCEMARAN BAHAN TOKSIK TIMBAL (Pb) DAN KADMIUM (Cd) PADA TERNAK SAPI POTONG DI TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR SAMPAH PUTRI CEMPO SURAKARTA". Ini adalah karya penelitian saya sendirian dan bebas plagiat, serta tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis di gunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila di kemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan perundang-undangan ( Permendiknas No 17 Tahun 2010). 2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada Jurnal atau form ilmiah lain harus seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai Author dan PPs UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau keseluruhan Tesis ini. Maka Prodi Ilmu Lingkungan PPs UNS berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang di terbitkan oleh Prodi Ilmu Lingkungan PPs Ilmu Lingkungan. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku.
Surakarta, 2 Oktober 2013 Mahasiswa,
Frans Pither Kafiar NIM A131108004
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Ucapan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tesis ini berjudul : Analisis Pencemaran Bahan Toksik Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) pada Ternak Sapi Potong di Tempat Pembuangan Akhir Sampah Putri Cempo Surakarta. Pengelolaan Sampah di TPA Putri Cempo sangat penting untuk dikaji, karena TPA Putri Cempo ini memiliki nilai jual yang sangat tinggi yang harus dikelola dengan baik dan menopang kepentingan pemerintahan daerah serta mata pencaharian masyarakat yang tinggal di sekitar lokasi TPA Putri Cempo tersebut. Tesis ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister pada Program Studi Ilmu Lingkungan, Program Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Seiring dengan selesainya penulisan Tesis ini, penulis mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Dr. Prabang Setyono, S.Si, M.Si. sebagai Ketua Program Studi Ilmu Lingkungan, Program Pascasarjana UNS dan Pembimbing II, yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melakukan penelitian serta arahannya dalam menyelesaikan studi. 2. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc.(Hons). Ph.D. sebagai Pembimbing I yang telah banyak memberikan bimbingan, pengarahan, dorongan dan nasehat kepada penulis dalam menyelesaikan tesis ini. 3. Kemendikbud yang telah memberikan beasiswa BPPS. 4. Rektor Uncen Papua, yang telah memberikan rekomendasi kepada penulis untuk melanjutkan studi S2 di UNS Surakarta dan telah memberikan bantuan dana. 5. Gubernur Provinsi Papua, yang telah memberikan dukungan moril dan bantuan dana. 6. Walikota Kota Surakarta dan jajarannya yang telah memberikan akses ke lokasi penelitian dan juga data-data yang berkaitan dengan penelitian ini. commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
7. Kepala Dinas Pendidikan Pemuda dan Olah Raga Provinsi Papua yang telah memberikan dukungan moril dan bantuan dana. 8. Drs. F. Simbiak, M.Pd (Pembantu Rektor I Uncen, yang telah memberikan dukungan moril. 9. Keluarga Pdt. Hofni Simbiak, S.Th, yang telah memberikan dukungan moril dan bantuan dana. 10. Keluaraga Besar Ibu Tri Sukrorini yang telah membantu dalam pengambilan data dan akses di TPA Putri Cempo. 11. Prodi Pendidikan Kimia dan Laboratorium Uncen, yang telah memberikan dukungan moril, khususnya Drs. Alex A Lepa, M.Si dan Drs. Jukwati, M.S. 12. Kedua pihak Orang Tua (Alm) Mezakh Kafiar dan (Almh) Dorlince Ramar. Serta Dorongan dari seluruh keluarga Besar Kafiar di Tanah Papua yang dilandasi Doa. 13. Rekan – rekan mahasiswa Program Studi Ilmu Lingkungan Angkatan 2011. 14. Semua pihak yang telah membantu secara langsung maupun tidak langsung yang tidak mungkin disebutkan satu per satu, semoga Tuhan Yang Maha Esa memberkatinya.
Surakarta, 2 Oktober 2013
Frans P Kafiar
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Frans Pither Kafiar, NIM. A131108004. 2013. Analisis Pencemaran Bahan Toksik Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) pada Ternak Sapi Potong di Tempat Pembuangan Akhir Sampah Putri Cempo Surakarta. TESIS. Pembimbing I. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc. (Hons)., Ph.D., II: Dr. Prabang Setyono, S.Si., M.Si, Program Studi Ilmu Lingkungan, Program Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Pencemaran logam berat pada daging hewan ternak oleh logam berat dapat menimbulkan bahaya kesehatan pada manusia. Pembuangan Akhir (TPA) sampah Putri Cempo dimanfaatkan oleh masyarakat di sekitar Lokasi TPA sebagai lokasi pemeliharaan ternak, karena sampah dapat dimanfaatkan sebagai sumber pakan ternak. Pemikiran masyarakat timbul untuk memelihara sapi di TPA sampah karena pertimbangan bahwa sampah organik yang dibuang masih mempunyai nilai gizi yang cukup tinggi, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak. Tujuan Penelitian untuk: 1. mengetahui adanya kandungan timbal dan kadmium dalam darah ternak sapi potong di TPA Putri Cempo, 2. Mengetahui kandungan timbal dan kadmium pada ternak sapi potong yang di kandang 24 jam dan 12 jam. Hasil analisis laboratorium dengan AAS, kandungan timbal dalam darah sapi yang dikandangkan selama dua puluh empat jam untuk sampel I. < 0,001 ppm, sampel II - V, masing -masing : 0,041 ppm, 0,229 ppm, 0,267 ppm dan 0,303 ppm dan sampel darah sapi yang diternak dari pagi sampai sore di TPA untuk sampel I < 0,001 ppm, sampel II - V, masing-masing : 0,040 ppm, 0,154 ppm, 0,622 ppm dan 0,739 ppm, hasil analisis untuk kadmium dalam sampel darah sapi yang dikandangkan selama dua puluh empat jam untuk sampel I –IV. < 0,001 ppm, sampel V: 0,040 ppm, dalam sampel darah sapi yang diternak dari pagi sampai sore di TPA sebagai berikut : sampel I. 0,007 ppm, II.0,008 ppm, III. 0,010 ppm, IV. 0,026 ppm dan sampel V. 0,026. Dari uraian tersebut diatas, disimpulkan bahwa ternak sapi yang dipelihara didaerah TPA Putri Cempo Surakarta sudah terpapar timbal dan kadmium, dibandingkan standar yang dikeluarkan oleh BPOM yang menetapkan 1,0 ppm untuk Pb dan 0,3 ppm untuk Cd, maka masih dalam batas kewajaran. Kandungan Pb dan Cd pada darah sapi ternak dikandang 24 jam lebih sedikit dibandingkan darah sapi ternak dikandang 12 jam malam hari. Kata kunci : TPA, Pangan, Logam berat, dan Kesehatan.
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Frans Pither Kafiar. NIM A131108004. 2013. Pollution Analysis Toxic Materials Lead (Pb) and Cadmium (Cd) on Beef Cattle in Landfill Trash Putri Cempo Surakarta. THESIS. Supervisor I. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc (Hons), Ph.D., II: Dr. Setyono Prabang, S.Si, M.Si. Environmental Science Program, Graduate School, Sebelas Maret University.
ABSTRACT
Heavy metal pollution in livestock meat by heavy metals can pose a health hazard to humans. Final Disposal (TPA) Cempo Putri used by people around the landfill location as the location of livestock raising, because the waste can be used as a source of livestock feed. Thought people arise to keep cows in landfill because of the consideration that the organic waste dumped still have high nutritional value, so it can be used as animal feed. Research objectives to: 1. determine the content of lead and cadmium in the blood of cattle production in TPA Cempo Putri, 2. Determine the content of lead and cadmium in beef cattle are in cages 24 hours and 12 hours. The results of laboratory analysis with AAS, blood lead content in cows housed in twenty-four hours to sample I. <0.001 ppm, samples II - V, respectively: 0.041 ppm, 0.229 ppm, 0.267 ppm and 0.303 ppm, and blood samples were bred cows from dawn to dusk in the landfill for sample I <0.001 ppm, samples II - V, respectively respectively: 0.040 ppm, 0.154 ppm, 0.622 ppm and 0.739 ppm for cadmium analysis in blood samples in cows housed for twenty-four hours for samples I-IV. <0.001 ppm, samples V: 0,040 ppm, the cows are bred blood samples from dawn to dusk in the landfill as follows: sample I. 0,007 ppm, II.0, 008 ppm, III. 0.010 ppm, IV. 0,026 ppm and sample V. 0,026. From the description above, it was concluded that the cattle are kept in the landfill Putri Cempo Surakarta exposure to lead and cadmium, compared to standards issued by the BPOM set a 1.0 ppm to 0.3 ppm for Pb and Cd, it is still within the limits reasonableness. The content of Pb and Cd in the blood of cattle in the stable, 24-hour less than the blood of cattle in the stable 12 hours a night. Keywords: TPA, Food, Heavy Metals, and Health.
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI Halaman PENGESAHAN PEMBIMBING .....................................................................................
i
PENGESAHAN PENGUJI ...............................................................................................
ii
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN HAK PUBLIKASI ..........................................
iii
KATA PENGANTAR ......................................................................................................
iv
ABSTRAK ........................................................................................................................
vi
ABSTRACT ...................................................................................................................... vii DAFTAR ISI ..................................................................................................................... viii DAFTAR TABEL ............................................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................
xii
BAB I.
PENDAHULUAN .........................................................................................
1
A Latar belakang .........................................................................................
1
B
Kondisi Efek Toksik ................................................................................
6
C
Penelitian Yang Relevan .........................................................................
8
D Perumusan Masalah .................................................................................
9
E
Batasan Masalah ......................................................................................
10
F
Tujuan Penelitian .....................................................................................
10
G Manfaat Penelitian ...................................................................................
11
TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................
12
A
Kajian Teori .............................................................................................
12
B
Jenis Sampah ...........................................................................................
15
2.2.1 Sampah Organik ............................................................................
15
2.2.2 Sampah Anorganik ........................................................................
16
2.2.3 Pengolahan Sampah ......................................................................
17
2.2.4 Sampah Organik sebagai pakan Ternak ........................................
21
Deskripsi Umum Sapi .............................................................................
24
2.3.1 Umur Sapi .....................................................................................
25
2.3.2 Bobot Sapi .....................................................................................
26
2.3.3 Jenis Kelamin Sapi ........................................................................
26
Risiko Pencemaran dan Toksitas ............................................................ commit to user Kandungan Timbal (Pb) ..........................................................................
27
BAB II.
C
D E
viii
32
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.5.1 Fungsi Timbal (Pb) ........................................................................
33
2.5.2 Timbal pada bahan bakar ..............................................................
34
2.5.3 Senyawa Timbal berasal dari asap mobil ......................................
34
2.5.4 Timbal diudara ..............................................................................
35
2.5.5 Bahaya Timbal ..............................................................................
35
F
Penyerapan Timbal Melalui Pernafasan ..................................................
36
G
Metabolisme Pb dalam Tubuh ...............................................................
37
2.7.1 Absorbsi .........................................................................................
39
2.7.2 Distribusi dan penyimpanan ..........................................................
40
2.7.3 Ekskresi .........................................................................................
40
2.7.4 Kadar timbal normal pada tubuh manusia .....................................
41
H
Toksikologi ..............................................................................................
43
I
Risiko Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) pada Sapi ................................
43
J
Risiko Timbal (Pb) pada organ tubuh ....................................................
46
2.10.1 Efek timbal pada sistim syaraf .....................................................
47
2.10.2 Efek timbal pada sistim urine ......................................................
48
K
Kadmium (Cd) .........................................................................................
48
L
Mekanisme Toksitas Cd ..........................................................................
51
M Gejala Toksitas Kadmium .......................................................................
53
N
Kerangka Berpikir ...................................................................................
54
O
Hipotesis ..................................................................................................
56
METODE PENELITIAN ...............................................................................
57
A
Tempat dan Waktu ..................................................................................
57
B
Jenis Penelitian ........................................................................................
57
C
Populasi dan Sampel ...............................................................................
58
D
Variabel Penelitian dan Definisi Operasional ........................................
59
E
Sumber Data Penelitian ...........................................................................
60
F
Instrumen Untuk Mengumpulkan Data ...................................................
60
G
Prosedur Penelitian ..................................................................................
60
H
Teknik Analisis Data ...............................................................................
62
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ..............................................
64
BAB III.
A B
Gambaran Umum Tempat Pembuangan Sampah Putri Cempo .............. commit to user Data Sampah Di TPA Putri Cempo ......................................................... ix
64 71
perpustakaan.uns.ac.id
BAB V.
digilib.uns.ac.id
C
Data Penelitian Lapangan ........................................................................
72
D
Hasil Penelitian Laboratorium ................................................................
73
E
Hasil Analisis dengan Program SPSS .....................................................
75
4.5.1 Kadar timbal dalam darah sapi yang dikandangkan .......................
75
4.5.2 Kadar timbal dalam darah sapi yang tidak dikandangkan ..............
77
4.5.3 Kadar kadmium dalam darah sapi yang dikandangkan ..................
80
4.5.4 Kadar kadmium dalam darah sapi yang tidak dikandangkan .........
83
F
Pembahasan .............................................................................................
86
G
Keterbatasan Penelitian ...........................................................................
99
KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ............................................... 100 A
Kesimpulan .............................................................................................. 100
B
Implikasi .................................................................................................. 100
C
Saran ........................................................................................................ 101
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 103 LAMPIRAN ......................................................................................................................
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1
Dampak Pb terhadap kesehatan manusia ..................................................
Tabel 2.2
Kadar Pb dalam Jaringan Tubuh orang-orang tidak terpapar oleh Pb ...... 42
Tabel 2.3
Kategori pencemaran Pb didalam darah orang dewasa ...............................
42
Tabel 3.1
Variabel dan dafinisi operasional ................................................................
58
Tabel 4.1
71
Tabel 4.5
Karakteristik sampah yang dibuang ke TPA Putri Cempo 5 tahun terakhir (ribu ton) ...................................................................................................... Hasil uji kadar timbal dalam sampel darah sapi yang dikandangkan dan tidak dikandangkan ...................................................................................... Hasil uji kadar kadmium dalam sampel darah sapi yang dikandangkan dan tidak dikandangkan .............................................................................. Korelasi R dan R square dari kadar Pb dalam darah sapi yang dikandangkan ............................................................................................... Nilai signifikan dari Pb pada sampel darah sapi yang dikandangkan (Pb) .
Tabel 4.6
Perhitungan berdasarkan umur (X) 8 tahun ................................................. 76
Tabel 4.7
Korelasi R dan R square dari kadar Pb dalam darah sapi yang tidak 77 dikandangkan ............................................................................................... Nilai signifikan dari Pb pada sampel darah sapi yang tidak dikandangkan 78 ..................................................................................................................... Perhitungan kadar Pb umur (x) 8 tahun ...................................................... 78
Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4
Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10
36
73 74 75 76
80
Tabel 4.11
Korelasi R dan R square dari kadar Cd dalam darah sapi yang di kandangkan ................................................................................................. Nilai signifikan dari Cd pada sampel darah sapi yang dikandngkan ..........
Tabel 4.12
Perhitungan kadar Cd umur sapi (x) 8 tahun yang dikandangkan ..............
82
Tabel 4.13
83
Tabel 4.14
Korelasi R dan R square dari kadar Cd dalam darah sapi yang tidak dikandangkan .............................................................................................. Nilai signifikan dari Cd pada sampel darah sapi yang tidak dikandangkan.
Tabel 4.15
Perhitungan kadar Cd umur sapi (x) 8 tahun yang tidak dikandangkan.
84
Tabel 4.16
Volume sampah yang dibuang ke TPA Putri Cempo selama 5 tahun terakhir (ribu ton) ........................................................................................ Kandungan Nutrien sampah organik TPA Putri Cempo (%) ......................
87
Tabel 4.17
commit to user
xi
81
83
89
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Gambar 1.2 Gambar 1.3 Gambar 1.4 Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Gambar 3.1 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 4.8 Gambar 4.9 Gambar 4.10 Gambar 4.11 Gambar 4.12 Gambar 4.13 Gamabr 4.14 Gambar 4.15
Peneliti di Lokasi TPA Sampah Putri Cempo .................................................. Pemulung dan Ternak Sapi di TPA Sampah Putri Cempo .............................. Air Lindi (Leachete) yang merupakan air minum bagi ternak sapi di TPA Sampah Putri Cempo ........................................................................................ Nasib Zat Kimia (Pb dan Cd) dalam Tubuh Hewan dan Manusia ................... Sapi-sapi yang digembalakan di TPA Putri Cempo ........................................ Proses Keracunan pada hewan dan manusia .................................................... Jalur utama dari Paparan, Matebolisme dan Penyimpanan, jalur distribusi dan penghilangan zat beracun dalam tubuh .................................................... Sintesis porphobilinogen dari delta-aminolevulinic asam, langkah besar dalam skema keseluruhan sintesis heme yang dihambat oleh timbal dalam tubuh ................................................................................................................. Metabolisme Timbal dalam Tubuh Manusia .................................................. Proses masuknya Pb dalam tubuh manusia ...................................................... Proses penghambatan produksi hemoglobin oleh Pb ....................................... Jalur Cemaran Kadmium (Cd) (modifikasi) ..................................................... Kerangka berpikir ............................................................................................. Struktur dasar studi cross sectional .................................................................. Lokasi TPA Sampah Putri Cempo ................................................................... Bagan alir pengelolaan sampah TPA Putri Cempo saat ini ............................. Paradigma pengelolaan sampah menurut UU 18 Tahun 2008 ......................... Peneliti sedang melakukan wawancara dengan pemilik sapi............................ Volume sampah 5 tahun terakhir yang dibuang ke TPA Putri Cempo ............ Grafik hubungan kadar Pb dalam darah sapi yang dikandangkan dan yang dikandangkan .......................................................................................... Grafik hubungan kadar Pb dalam darah sapi dan umur sapi yang tidak dikandangkan ................................................................................................... Grafik hubungan kadar timbal dalam darah dari sapi yang dikandangkan dan yang tidak dikandangkan .................................................................................. Grafik hubungan kadar Cd dalam darah sapi yang dikandangkan dan tidak dikandangkan ,.................................................................................................. Grafik hubungan kadar kadmium dalam darah dan sapi yang tidak dikandangkan ................................................................................................... Grafik hubungan kadar kadmium dalam darah dari sapi yang dikandangkan dan yang tidak dikandangkan ........................................................................... Karakteristik Volume sampah di TPA Putri Cempo ........................................ Presentase karakteristik sampah yang dibuang sehari-hari di TPA Putri Cempo ............................................................................................................. Diagram hubungan antara senyawa logam berat dengan keracunan pada hewan ternak ................................................................................................... Diagram cara mencegah terjadinya keracunan ternak oleh logam berat dan hubungan dengan keamanan pada manusia yang memakan produk ternak....
commit to user
xii
3 4 5 8 22 30 31
38 39 42 47 51 55 57 66 68 69 71 72 77 79 80 82 84 85 88 90 94 99
