5
BAB II KAJIAN PUSTAKA
2.1 Kondisi Umum Kalimantan Barat Provinsi Kalimantan Barat (Kalbar) dengan Jumlah penduduk menurut sensus tahun 2011 berjumlah 4.477.348 (BPS Kalbar 2012) terletak di bagian barat pulau Kalimantan atau di antara garis 2o08 LU serta 3005 LS serta di antara 108o0 BT dan 114o10 BT pada peta bumi. Berdasarkan letak geografis yang spesifik ini maka, daerah Kalimantan Barat tepat dilalui oleh garis Khatulistiwa (garis lintang 0o) tepatnya di atas Kota Pontianak. Karena pengaruh letak ini pula, maka wilayah Kalimantan Barat adalah salah satu daerah tropik dengan suhu udara cukup tinggi serta diiringi kelembaban yang tinggi. Batas-batas wilayah selengkapnya bagi daerah propinsi Kalbar adalah : Utara : Sarawak (Malaysia) Selatan : Laut Jawa & Kalteng Timur : Kalimantan Timur Barat : Laut Natuna dan Selat Karimata Walaupun sebagian kecil wilayah Kalbar merupakan perairan laut, akan tetapi Kalbar memiliki puluhan pulau besar dan kecil (sebagian tidak berpenghuni) yang tersebar sepanjang Selat Karimata dan Laut Natuna yang berbatasan dengan wilayah Propinsi Riau, Sumatera. Daerah Kalimantan Barat termasuk salah satu daerah yang dapat dijuluki Provinsi Seribu Sungai. Julukan ini selaras dengan kondisi geografis yang mempunyai ratusan sungai besar dan kecil yang diantaranya dapat dan sering dilayari. Beberapa sungai besar sampai saat ini masih merupakan urat nadi dan jalur utama untuk angkutan daerah pedalaman, walaupun prasarana jalan darat telah dapat menjangkau sebagian besar kecamatan. Sungai besar utama adalah S. Kapuas, yang juga merupakan sungai terpanjang di Indonesia (1.086 km), yang mana sepanjang 942 km dapat dilayari. Sungai-sungai besar lainnya adalah: S. Melawi, (dapat dilayari 471 km),
6
S. Pawan (197 km), S. Kendawangan ( 128 km), S. Jelai (135 km), S. Sekadau (117 km), S. Sambas (233 km), S. Landak (178 km) (Kalbarprov 2003).
2.2 Pencemaran Laut oleh Logam Berat Menurut Cotton 1995 dalam Supriyaningrum 2006, logam dikelompokkan menjadi logam berat dan logam ringan. Logam berat memiliki bobot jenis lebih dari 5 g/cm³ dan logam ringan memiliki bobot jenis kurang dari 5 g/cm³. Logam berat dapat dikelompokan lagi kedalam 3 golongan, yaitu (1) Hg, Cd, Pb, As,Cu, dan Zn yang termasuk dalam toksik tinggi, (2) Cr, Ni, dan Co yang termasuk dalam toksik menengah, dan (3) Mn dan Fe termasuk dalam toksik rendah. Pengaruh tingkat bahaya jenis metal di dalam air laut adalah sebagai berikut: Hg2+>Cd2+> Cu2+> Ag2+> Ni2+> Pb2+> As3+>Cr3+> Sn2+> Zn2+ (Effendi 2003). Pencemaran logam berat dalam air berhubungan erat dengan pencemaran tanah dan udara (Palar 2008). Unsur logam berat masuk ke lingkungan laut melalui sungai dan udara; umumnya sebagian besar masuk melalui aliran sungai, hanya unsur-unsur yang menguap saja yang banyak dibawa oleh udara seperti merkuri dan selenium. Dampak pencemaran akibat logam-logam berat adalah dikarenakan sifatnya yang tak dapat terurai dan mudah diabsorpsi oleh biota laut sehingga terakumulasi dalam tubuh. Unsur logam berat dapat masuk ke dalam tubuh biota laut melalui 3 cara yaitu melalui permukaan tubuh, terserap insang, dan rantai makanan. Selain mengganggu ekosistem, unsur logam berat secara tidak langsung juga merusak perikanan dan kesehatan manusia.
2.2.1 Merkuri (Hg) Pada dasarnya, merkuri/raksa (Hg) adalah unsur logam yang sangat penting dalam teknologi di abad modern saat ini. Merkuri adalah unsur yang mempunyai nomor atom (NA=80) serta mempunyai massa molekul relatif (MR=200,59). Bentuk fisik dan kimianya sangat menguntungkan karena merupakan satu-satunya logam yang berbentuk cair dalam temperatur kamar (25°C), titik bekunya paling rendah (-39°C), mempunyai kecenderungan menguap
7
lebih besar, mudah bercampur dengan logam-logam lain menjadi logam campuran (Amalgam/Alloi) (Alfian 2006).
1. Dampak Merkuri Terhadap Manusia Semua komponen merkuri baik dalam bentuk metil dan bentuk alkil yang masuk ke dalam tubuh manusia secara terus menerus akan menyebabkan kerusakan permanen pada otak, hati, dan ginjal (Roger et al 1984 dalam Alfian 2006). Efek toksisitas merkuri pada manusia bergantung pada bentuk komposisi merkuri, jalan masuknya ke dalam tubuh, dan lamanya berkembang. Contohnya adalah bentuk merkuri (HgCl2) lebih toksik daripada bentuk merkuro (HgCl). Hal ini disebabkan karena bentuk divalen lebih mudah larut daripada bentuk monovalen. Di samping itu, bentuk HgCl2 juga cepat dan mudah diabsorpsi sehingga daya toksisitasnya lebih tinggi (Alfian 2006). Diagnosis toksisitas Hg tidak dapat dilakukan dengan tes biokimiawi. Indikator toksisitas Hg hanya dapat didiagnosis dengan analisis kadar Hg dalam darah atau urin dan rambut. Keracunan anorganik Hg sudah dikenal sejak abad ke18 dan ke-19 dengan gejala tremor pada orang dewasa. Gejala tremor telah dikenal sejak abad ke-18. Gejala berlanjut dengan tremor pada otot muka yang kemudian merambat ke jari-jari dan tangan. Bila keracunan berlanjut, tremor terjadi pada lidah, berbicara terbata-bata, berjalan terlihat kaku, dan hilang keseimbangan. Perubahan pada hilangnya daya ingatan dapat juga terjadi pada toksisitas Hg dan keracunan kronis akan menyebabkan kematian (Alfian 2006). Selain toksisitas Hg anorganik, bentuk Hg organik juga menimbulkan toksisitas yang sangat berbahaya. Kasus toksisitas metil merkuri pada orang, baik anak maupun orang dewasa. Tremor pada otot merupakan gejala awal dari toksisitas merkuri tersebut. Tetapi derajat berat atau ringannya toksisitas ini bergantung pada diet perharinya, lama mengonsumsi, dan umur dari penderita. Dengan demikian, semakin banyak dan semakin lama orang mengkonsumsi makanan yang terkontaminasi metil merkuri per hari, maka semakin berat gejala terjadinya penyakit karena toksisitas metil merkuri tersebut. Di samping itu, anakanak lebih peka terhadap toksisitas metil merkuri ini daripada orang dewasa.
8
Waktu paruh dari metil merkuri pada tubuh manusia sekitar 70 s.d. 90 hari, tetapi eliminasi dari jaringan sangat lambat dan tidak teratur, sedangkan akumulasinya dapat dengan mudah menimbulkan gejala toksisitas (Alfian 2006)
2. Sumber Pencemaran Merkuri di Perairan Kegiatan pertambangan merupakan pengambilan logam dari sumbernya termasuk logam berat dalam pengambilan emas. Biji primer yang terbungkus oleh mineral sulfida yang kaya akan logam-logam diekstrasi untuk memperoleh emas dan kemudian sulfida tersebut dibuang ke alam (Ginting 1999 dalam Alfian 2006). Aktivitas penambangan tanpa izin (PETI) merupakan penyebab terbesar terjadinya pencemaran di sungai Kapuas yang bermuara ke pesisir Kalimantan Barat, karena merkuri merupakan bahan kimia yang biasa digunakan untuk memurnikan butiran emas pada penambangan emas tanpa izin. 2.2.2 Timbal (Pb) Timbal termasuk golongan unsur transisi (IVA) terletak pada periode keenam dengan nomor atom 82 dan bobot atom 207,19 g/mol. Timbal biasanya terdapat dalam bentuk senyawa-senyawa galena (PbS), anglesite (PbSO4), minim (Pb3O4), dan cerrusite (PbCO3). Timbal tidak pernah ditemukan dalam bentuk logam murninya (Palar 2008). Timbal dan persenyawaannya dapat berada di dalam perairan secara alamiah maupun dampak dari aktivitas manusia. Secara alamiah, Pb masuk ke perairan melalui pengkristalan Pb di udara dengan bantuan air hujan, hempasan gelombang , dan angin. Lead/timbal/timah hitam (Pb) pada perairan ditemukan dalam bentuk terlarut dan tersuspensi. Kelarutan timbal cukup rendah sehingga kadar timbal di dalam air relatif sedikit. Kadar dan toksisitas timbal dipengaruhi oleh kesadahan, pH, alkalinitas dan kadar oksigen. Kelarutan timbal pada perairan lunak (soft water) adalah sekitar 0,5 mg/liter, sedangkan pada perairan sadah (hard water) sekitar 0,003 mg/liter (Effendi 2003). Timbal banyak digunakan dalam industri baterai, pigmen, keramik, insektisida, bahan peledak, hasil pembakaran bensin yang mengandung bahan aditif tetraetil, dan pembangkit listrik tenaga panas.
9
Sebagaimana merkuri, cemaran timbal ke laut juga berasal dari buangan di wilayah pesisir dari daratan dan atmosfer. Limbah yang mengandung unsur timbal umumnya berasal dari limbah industri cat, baterai, bahan bakar mobil dan pigmen. Dibanding dengan unsur logam berat Hg dan Cd, unsur Pb ini tidak begitu beracun tetapi unsur ini bersifat kronis dan kumulatif (Halstead 1972 dalam Mukhtasor 2007). Akumulasi timbal di dalam tubuh manusia mengakibatkan gangguan pada otak dan ginjal, serta kemunduran mental pada anak yang sedang tumbuh. 2.2.3 Kadmium (Cd) Kadmium (Cd) merupakan logam yang hingga saat ini belum diketahui dengan jelas peranannya bagi tumbuhan dan makhluk hidup lain. Di dalam air, kadmium (Cd) terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit (renik) dan bersifat tidak larut dalam air. Kadmium karbonat dan kadmium hidroksida memiliki sifat kelarutan yang terbatas. Garam-garam kadmium (klorida, nitrat, dan sulfat) dapat berupa senyawa kompleks organik dan anorganik, atau terserap ke dalam bahanbahan tersuspensi dan sedimen dasar. Pada pH yang tinggi kadmium mengalami presipitasi/pengendapan (Effendi 2003). Limbah yang banyak mengandung unsur kadmium umumnya berasal dari limbah industri, kendaraan, pigmen, peleburan logam, baterai dan pestisida. Kadmium bersifat kumulatif dan sangat toksik bagi manusia karena dapat mengakibatkan gangguan fungsi ginjal dan paru-paru, meningkatkan tekanan darah, mengakibatkan kemandulan pada pria dewasa. Selain itu, mengonsumsi ikan yang tercemar Cd dapat menyebabkan kerusakan hati. Kasus keracunan kadmium yang terkenal adalah timbulnya penyakit itai-itai di Jepang, ditandai dengan rasa sakit pada tulang dan terjadi pengeroposan tulang. Kadmium juga bersifat sangat toksik dan bioakumulatif terhadap organisme. Toksisitas kadmium dipengaruhi oleh pH dan kesadahan.Selain itu, keberadaan zinc dan timbal dapat meningkatkan toksisitas kadmium (Effendi 2003).
10
2.3 Komponen yang Mempengaruhi Distribusi Logam Berat Komponen fisik ekosistem berfungsi sebagai habitat dan media hidup komponen biotik ekosistem pesisir dan laut. Komponen fisik dan karakter yang perlu diperhatikan meliputi, kimia air (termasuk susunan zat-zat kimia dan bagaimana kecenderungan zat-zat tersebut di laut), aliran dan pergerakan arus, interaksi antara atmosfer dan samudera, serta proses-proses alam yang terjadi di laut. Dengan demikian, komponen fisik ekosistem pesisir dan laut berperan sebagai media transportasi materi dan energi sekaligus media transportasi dan penyebaran limbah yang masuk ke lingkungan laut (Mukhtasor 2007). 2.3.1 Faktor Fisika-Kimia 1. Suhu Air Laut Suhu badan air dipengaruhi oleh musim, lintang (latitude), ketinggian dari permukaan laut (altitude), waktu dalam hari, sirkulasi udara, penutupan awan, dan aliran serta kedalaman badan air. Perubahan suhu berpengaruh terhadap proses fisika, kimia, dan biologi badan air (Effendi 2003). Suhu merupakan salah satu parameter untuk mempelajari transportasi dan penyebaran polutan yang masuk ke lingkungan laut. misalnya suhu air di permukaan laut mempengaruhi sifat tumpahan minyak dan juga pengendaliannya. Perubahan suhu juga terjadi akibat adanya hembusan angin pada permukaan laut yang menyebabkan timbulnya gerakan turbulensi pada kedalaman tertentu. Pada kedalaman ini, air menjadi lebih dingin pada perubahan kedalaman yang relatif kecil. Fenomena ini terjadi pada lapisan yang disebut dengan termoklin. Pada lapisan termoklin, perubahan suhu yang besar juga diikuti dengan perubahan densitas yang besar sehingga lapisan ini menjadi lapisan yang stabil dan sukar ditembus oleh gerakan air yang terdapat pada lapisan homogen. Adanya lapisan termoklin kadangkala dimanfaatkan untuk membuang limbah dari darat ke laut dengan cara menginjeksikan ke lapisan di bawah termoklin melalui fasilitas pipa pembuangan sehingga limbah tersebut terperangkap pada lapisan ini dan seiring lamanya waktu maka limbah tersebut akan terpecah dan terencerkan (Mukhtasor 2007).
11
2. Arus laut Sirkulasi air di lautan merupakan fenomena yang kompleks, dipengaruhi terutama oleh gerakan angin di atmosfer dan perbedaan panas di lautan. Apabila pergerakan angin langsung melewati permukaan air, maka banyak massa air yang akan terdorong dan dapat menimbulkan arus. Panas yang ada di laut pada daerah khatulistiwa dapat berpindah ke air yang lebih dingin di lautan dengan konveksi, atau melalui pergerakan transportasi air yang juga disebut arus (Mukhtasor 2007). Berbeda dengan gelombang, arus laut lebih efektif sebagai media penyebaran dan pengenceran polutan yang masuk ke lingkungan laut. Hal ini disebabkan pergerakan arus menyebabkan trasportasi massa yang dikarenakan adanya perbedaan suplai massa dari satu titik ke titik yang lain. 3. Pasang Surut Fluktuasi muka air laut, selain oleh gelombang dan arus juga terjadi karena pasang surut. Pasang surut adalah perubahan ketinggian muka air laut yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi matahari dan bulan terhadap bumi. Pengaruh dari gravitasi antara bumi dan bulan yang terbesar terjadi pada belahan bumi yang berhadapan dengan bulan. Perubahan elevasi muka air laut ini merupakan fenomena alam berkala yang tidak dapat dihindari keberadaannya. Arus pasang surut berperan penting sebagai pengangkut zat hara dan plankton. Di samping itu, arus pasang surut ini juga berperan untuk mengencerkan dan menggelontorkan limbah yang sampai ke laut (Mukhtasor 2007).
4. Salinitas Salinitas menunjukan kandungan garam yang ada dalam air laut, dan perbandingannya dengan total jumlah padatan terlarut (dissolved solids) yang ada di air laut dalam perbandingan berat. Rentang nilai salinitas terutama dipengaruhi oleh evaporasi dan presipitasi yang terjadi. Laut di daerah tropis biasanya mempunyai salinitas yang tinggi dibandingkan dengan laut di daerah kutub, karena banyaknya evaporasi yang terjadi (Mukhtasor 2007).
12
Nilai salinitas perairan tawar biasanya kurang dari 0,5‰, perairan payau antara 0,5‰-30‰, dan perairan laut 30‰-40‰. Pada perairan hipersaline, nilai salinitas dapat mencapai kisaran 40‰-80‰ (Effendi 2003). Pada perairan pesisir, nilai salinitas sangat dipengaruhi oleh masukan air tawar dari sungai. Nilai salinitas perairan laut dapat mempengaruhi faktor konsentrasi logam berat yang mencemari lingkungan laut (Hutagalung 1991 dalam Mukhtasor 2007). Faktor konsentrasi didefinisikan sebagai perbandingan antara kadar logam berat dalam tubuh organisme dan dalam perairan. Lebih lanjut dikatakan bahwa penurunan salinitas pada perairan dapat menyebabkan tingkat bioakumulasi logam berat pada organisme menjadi semakin besar (Mukhtasor 2007). 5. Derajat Keasaman (pH) Laut terdiri dari banyak sekali elemen dan senyawa yang terlarut. Komponen utama dari garam-garam di laut adalah klorin, sulfur, magnesium, potassium, kalsium, dan natrium dalam bentuk ion-ionnya. Komposisi elemenelemen dan senyawa-senyawa yang terlarut tersebut menyebabkan air laut mempunyai pH (derajat keasaman) pada umumnya antara 7,5 sampai 8,4 dengan rata-rata pH sebesar 7,8. Perubahan kondisi dari asam ke basa di air laut akan berpengaruh pada pertumbuhan, aktivitas biologi dan reaksi kimia yang mungkin terjadi (Mukhtasor 2007). Derajat Keasaman (pH) juga mempengaruhi toksisitas suatu senyawa kimia. Senyawa ammonium yang dapat terionisasi banyak ditemukan pada perairan yang memiliki pH rendah. Amonium bersifat tidak toksik (innocuous). Namun, pada suasana alkalis (pH tinggi) lebih banyak ditemukan amonia yang tak terionisasi (unionized) dan bersifat toksik. Toksisitas logam memperlihatkan peningkatan pada pH rendah (Novotny dan Olem 1994 dalam Effendi 2003). 6. Oksigen terlarut Kadar oksigen yang terlarut atau disebut juga dengan DO (Dissolved Oxygen) di perairan bervariasi tergantung pada suhu, salinitas, turbulensi air dan tekanan atmosfer. Semakin besar suhu dan ketinggian (altitude) serta semakin kecil tekanan atmosfer, kadar oksigen terlarut semakin kecil (Jeffries dan Mills
13
1996 dalam Effendi 2003). Kadar oksigen terlarut juga berfluktuasi secara harian (diurnal) dan musiman, tergantung pada percampuran (mixing) dan pergerakan (turbulence) massa air, aktivitas fotosintesis, respirasi, dan limbah (effluent) yang masuk ke badan air. Oksigen terlarut akan menurun apabila banyak limbah, terutama limbah organik, yang masuk ke sistem perairan. Hal ini dikarenakan oksigen tersebut digunakan oleh bakteri-bakteri aerobik dalam proses pemecahan bahan-bahan organik yang berasal dari limbah yang mencemari perairan tersebut. Keadaan ini jelas akan sangat mengganggu kehidupan organisme laut yang lebih lanjut dapat mengganggu kestabilan ekosistem secara keseluruhan (Mukhtasor 2007).
2.4 Baku Mutu Kualitas Perairan Laut Hingga saat ini Indonesia memiliki Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air serta Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51 tahun 2004 tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Industri Berdasarkan peraturan pemerintah No. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air :
Pencemaran air adalah masuk dan dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air menurun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak lagi berfungsi sesuai dengan peruntukannya.
Baku mutu air, yaitu batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi, atau komponen lain yang ada atau harus ada dan atau unsur pencemar yang dapat ditenggang keberadaannya dalam air. Berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 51
Tahun 2004 tentang Baku Mutu Air Laut, penetapan baku mutu air laut ini meliputi baku mutu air laut untuk perairan pelabuhan, wisata bahari dan biota laut.
14
Tabel 1. Baku Mutu Logam Terlarut dalam Air Laut untuk Perairan Pelabuhan Logam Terlarut
Satuan
Baku Mutu
Raksa (Hg)
mg/l
0,003
Timbal (Pb)
mg/l
0,05
Kadmium (Cd)
mg/l
0,01
Tembaga (Cu)
mg/l
0,05
Seng (Zn)
mg/l
0,1
Tabel 2. Baku Mutu Logam Terlarut dalam Air Laut untuk Wisata Bahari Logam Terlarut
Satuan
Baku Mutu
Raksa (Hg)
mg/l
0,002
Timbal (Pb)
mg/l
0,005
Kadmium (Cd)
mg/l
0,02
Tembaga (Cu)
mg/l
0,05
Seng (Zn)
mg/l
0,1
Arsen (As)
mg/l
0,025
Nikel (Ni)
mg/l
0,075
Tabel 3. Baku Mutu Logam Terlarut dalam Air Laut untuk Biota Laut Logam Terlarut
Satuan
Baku Mutu
Raksa (Hg)
mg/l
0,001
Timbal (Pb)
mg/l
0,008
Kadmium (Cd)
mg/l
0,001
Tembaga (Cu)
mg/l
0,008
Seng (Zn)
mg/l
0,05
Arsen (As)
mg/l
0,012
15
Nikel (Ni)
mg/l
0,05
