PENENTUAN KADAR LOGAM Fe, Zn, Cu, Pb, dan N-total DI DALAM SEDIMEN YANG TERDAPAT DI SEPANJANG PANTAI PANGAMBATAN,HUTAGINJANG,SILIMA LOMBU, DAN TAMBUN SUKKEAN DI DANAU TOBA.
TESIS
Oleh
PINTAULI MARIANI SIREGAR 087006022/KIM
PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
Universitas Sumatera Utara
PENENTUAN KADAR LOGAM Fe, Zn, Cu, Pb, dan N-total DI DALAM SEDIMEN YANG TERDAPAT DI SEPANJANG PANTAI PANGAMBATAN,HUTAGINJANG,SILIMA LOMBU, DAN TAMBUN SUKKEAN DI DANAU TOBA.
TESIS Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains Dalam Program Studi Kimia pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
Oleh
PINTAULI MARIANI SIREGAR 087006022/KIM
PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2010
Universitas Sumatera Utara
Judul Tesis
: PENENTUAN KADAR LOGAM Fe,Zn,Cu,Pb,dan N-total DI DALAM SEDIMEN YANG TERPADAT DI SEPANJANG PANTAI PAGANGAMBATAN, HUTA GINJANG, SILIMA LOMBU DAN TAMBUN SUKKEAN DI DANAU TOBA. Nama Mahasiswa : Pintauli Mariani Siregar Nomor Pokok : 087006022 Program Studi : Kimia
Menyetujui : Komisi Pembimbing
( Jamahir Gultom , Ph. D ) Ketua
Ketua Program Studi
(Prof. Basuki Wirjosentono, MS,Ph.D )
( Dr.Hamonangan Nainggolan,MSc) Anggota
Dekan
( Prof.Dr.Eddy Marlianto ,MSc)
Tanggal lulus : 11 Mei 2010
Universitas Sumatera Utara
Telah diuji pada Tanggal 11 Mei 2010
PANITIA PENGUJI TESIS Ketua
: Jamahir Gultom , Ph. D
Anggota
: 1. Dr. Hamonangan Nainggolan, MSc 2. Prof. Basuki Wirjosentoso, M.S, Ph.D 3. Prof. Dr. Harlem Marpaung 4. Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc, M.Phil 5. Prof. Dr. Yunizar Manjang.
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PENENTUAN KADAR LOGAM Fe, Zn, Cu, Pb, dan N-total DI DALAM SEDIMEN YANG TERDAPAT DI SEPANJANG PANTAI PANGAMBATAN,HUTAGINJANG,SILIMA LOMBU, DAN TAMBUN SUKKEAN DI DANAU TOBA.
TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Medan , Penulis
Mei 2010
Pintauli Siregar
Universitas Sumatera Utara
PENENTUAN KADAR LOGAM Fe, Zn, Cu, Pb, dan N-total DI DALAM SEDIMEN YANG TERDAPAT DI SEPANJANG PANTAI PANGAMBATAN, HUTA GINJANG, SILIMA LOMBU, DAN TAMBUN SUKKEAN DI DANAU TOBA
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian kadar logam Tembaga ( Cu ), Seng ( Zn ) Besi (Fe) , Timbal (Pb) dan N-total di dalam sedimen yang terdapat di sepanjang pantai Pangambatan, Huta Ginjang, Silima Lombu dan Tambun Sukkean di Danau Toba. Pengambilan sampel di 4 lokasi yang diambil dari pantai Pangambatan, pantai Huta Ginjang, Silima Lombu dan Tambun Sukkean ( sebagai pembanding ). Besarnya kandungan tenbaga ( Cu ), seng ( Zn ), besi ( Fe ) dan timbal ( Pb ) yang terdapat dalam sampel sedimen dianalisa dengan menggunakan Spektrosfotometri Serapan Atom ( SSA ) dengan kondisi alat dioptimasi sesuai dengan prosedur yang berlaku. Penentuan N-total dalam sample sedimen dilakukan dengan metode kjeldhal. Hasil analisa kadar logam Tembaga ( Cu ),Seng ( Zn ) Besi (Fe) , Timbal (Pb) dan N-total di dalam sedimen yang terdapat di sepanjang pantai Pangambatan, Huta Ginjang, Silima Lombu dan Tambun Sukkean di Danau Toba,menunjukkan hasil yang bervariasi dan melalui uji statistik memperlihatkan ada perbedaan signifikan hasil analisis kandungan kadar logam tenbaga ( Cu ), seng ( Zn ), besi ( Fe ) , timbal ( Pb ) dan N-total yang terdapat dalam sample sedimen pada pantai Pangambatan, Huta Ginjang, Silima Lombu dengan sampel sedimen pada pantai Tambun Sukkean (sebagai pembanding) Kata Kunci
: sedimen, lokasi KJA, kadar tembaga, kadar seng, kadar besi, kadar timbal, kadar N-total metode kjeldhal,spektrofotometer serapan atom.
Universitas Sumatera Utara
DETERMINED CONTENT METAL Fe, Zn, Cu, Pb and N-TOTAL ABOARD SEDIMENT CONTAINED IN TROUGHOUT BEACH PANGAMBATAN, HUTA GINJANG, SILIMA LOMBU AND TAMBUN SUKKEAN IN TOBA LAKE.
ABSTRAK
Have been made research content metal cuprum (Cu), zink (Zn), ferrum (Fe), plumbum (Pb) and N-total aboard sediment contained in throughout beach Pangambatan, Huta Ginjang, Silima Lombu, and Tambun Sukkean in Toba lake. Removal sample in 4 located takeable from beach Pangambatan, Huta Ginjang, Silima Lombu, and Tambun Sukkean as comparator. Bigness contens cuprum (Cu), zink (Zn), ferrum (Fe), plumbum (Pb) and N-total aboard sediment analyzable with applying for Spektrosfotometri Serapan Atom ( SSA ) with condition instrument agree with procedure be valid. Act of determining N-total in sediment sample doing with kjeldhal methods. Analysis product content metal cuprum (Cu), zink (Zn), ferrum (Fe), plumbum (Pb) and N-total aboard sediment contained in throughout beach Pangambatan, Huta Ginjang, Silima Lombu, and Tambun Sukkean in Toba lake, indicate variation product and pass through statistic test indicate difference analysis product content metal cuprum (Cu), zink (Zn), ferrum (Fe), plumbum (Pb) and Ntotal aboard sediment contained in throughout beach Pangambatan, Huta Ginjang, Silima Lombu, and Tambun Sukkean as comparator. Keyword : sediment, content Cu, Zn, Fe, Pb and N-total, kjedhal methods, SSA.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis sampaikan ke hadirat Tuhan yang Maha Kuasa atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga dapat mengajukan usulan penelitian ini yang berjudul “Penentuan Kadar logam Tembaga ( Cu ),Seng ( Zn ) Besi ( Fe ), Timbal (Pb) dan Ntotal di dalam sediment yang terdapat di sepanjang pantai Pangambatan, Huta Ginjang, Silima Lombu dan Tambun Sukkean di Danau Toba “. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Gubernur Sumatera Utara c.q Ketua Bappeda Provinsi Sumatera Utara yang memberikan beasiswa kepada penulis sebagai mahasiswa Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara, sehingga menyelesaikan tesis ini. Dengan selesainya tesis ini penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada : Rektor Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. Chairuddin P. Lubis, DTM & H,Sp.Ak atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan program Magister. Dekan FPMIPA Universitas Sumatera Utara Prof. Dr.Eddy Marlianto, MSc dan Ketua Program Studi Kimia Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan yang setinggi – tingginya kepada Jamahir Gultom PhD dan Dr.Hamonangan Nainggolan MSc, selaku pembimbing utama yang dengan penuh perhatian telah memberikan dorongan, bimbingan dan saran sehingga penulis dapat meraih predikat magister . Terima kasih juga penulis ucapkan kepada seluruh para dosen S-2 USU yang telah banyak memberikan wawasan ilmu dan pengetahuan serta penyusunan tesis ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Kepala Sekolah SMA Negeri 14 Medan Bapak Drs. Syawalluddin yang telah memberi kesempatan dan bantuan moril kepada penulis untuk mengikuti Program Pascasarjana di Universitas Sumatera Utara. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada kepala Laboratorium Analitik FMIPA Universitas Sumatera Utara, terkhusus pada saudara Boby cahyadi dan adik Tiwi yang banyak membantu penulis selama penelitian. Terima kasih penulis ucapkan kepada teman-teman mahasiswa Magister Kimia angkatan 2008 dan teman lainnya yang telah memberikan membantu dan dukungan serta doanya selama ini. Sembah sujud penulis kepada, Ibu penulis Ny.Z Siregar br Hutahayan yang telah mengasuh, mendidik dengan penuh kasih sayang Tidak ada kata terima kasih yang tepat untuk mereka, kecuali terima kasih yang tidak habis-habisnya. Mereka adalah segalanya. Teristimewa kepada suami penulis yang tercinta Drs Kitman Malau yang penuh kesabaran mendampingi dalam pengambilan sampel dan terus memberi dukungan baik secara moril dan materil. Saya mengucapkan terima kasih atas pengertian serta kesetiaannya
Universitas Sumatera Utara
mendampingi. Kepada anak-anak penulis Sando Putra Kopertino Malau, Santo Joosten Malau dan Putrija Malau, mama mengucapkan terima kasih atas seluruh pengertiannya dan doa hingga mama dapat menyelesaikan pendidikan . Penulis menyadari bahwa tesis ini masih kurang sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari pihak pembaca demi kesempurnaan tesis ini. Akhirnya semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan Ilmu Pengetahuan demi kemajuan Nusa dan bangsa.
Medan , Penulis
Juni
2010
Pintauli Siregar
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP Nama lengkap
: Pintauli Mariani Siregar, S.Pd
Tempat / tanggal lahir
: Medan / 2 Oktober 1969
Alamat Rumah
: Jl. Datuk Kabu Gg. Rahmat No. 10 Medan
Telepon/Faks/Hp
: (061) 7350544/081362223245
Instansi Tempat Bekerja
: Guru SMA Negeri 14 Medan
Alamat Kantor
: Jl. Pelajar Ujung Gg. Darmo
Telp.
: (061) 7345465
DATA PENDIDIKAN SD
: SD Swasta Katolik Antonius VI Medan
Tamat : 1979
SMP
: SMP Swasta Josua Medan
Tamat : 1985
SMA
: SMA Josua Medan
Tamat : 1988
Strata 1
: S-1 Pendidikan Kimia IKIP Medan
Tamat : 1992
Strata 2
: FMIPA USU
Tamat : 2010
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK
i
ABSTRACT
ii
KATA PENGANTAR
iii
RIWAYAT HIDUP
vi
DAFTAR ISI
vii
DAFTAR TABEL
x
DAFTAR GAMBAR
xi
DAFTAR LAMPIRAN
xii
BAB I. PENDAHULUAN
1
1.1. Latar Belakang
1
1.2. Permasalahan
3
1.3. Pembatasan Masalah
3
1.4. Tujuan Penelitian
4
1.5. Manfaat Penelitian
4
1.6. Metodologi Penelitian
4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
5
2.1. Ekosistem Danau
5
2.2. Ekosistem Danau Toba
6
2.3. Air Sebagai Kebutuhan Primer
7
Universitas Sumatera Utara
2.4. Mutu dan Kualitas Air
8
2.5. Baku Mutu Air
10
2.6. Seng ( Zn )
11
2.6.1 Fungsi Seng ( Zn )
12
2.6.2 Akibat Defisiensi Seng ( Zn )
12
2.6.3 Akibat Kelebihan Seng ( Zn )
13
2.7. Besi ( Fe ) 2.7.1 Kekurangan dan kelebihan Fe
14 14
2.8 Timbal ( Pb )
17
2.9. Tembaga ( Cu )
19
2.10. Tentang Sedimen
20
2.11. Keramba Jala Apung ( KJA )
23
BAB III. METODE PENELITIAN
25
3.1. Alat dan Bahan
25
3.1.1. Alat – Alat Yang Digunakan
25
3.1.2. Bahan – Bahan Yang Digunakan
26
3.2. Cara Pengambilan Sampel
26
3.3. Prosedur Kerja
27
3.3.1. Penyediaan Reagen
27
3.3.2. Pembuatan Larutan stándar seng ( Zn )
28
3.3.3. Pengukuran konsentrasi seng ( Zn ) dengan SSA
28
3.3.4. Pembuatan Larutan stándar besi ( Fe )
29
Universitas Sumatera Utara
3.3.5. Pengukuran konsentrasi besi ( Fe ) dengan SSA
29
3.3.6. Pembuatan Larutan stándar tembaga ( Cu )
30
3.3.7. Pengukuran konsentrasi tembaga ( Cu ) dengan SSA
30
3.3.8. Pembuatan Larutan stándar timbal ( Pb )
31
3.3.9. Pengukuran konsentrasi timbal ( Pb ) dengan SSA
32
3.3.10. Penentuan kadar N-total dalam sedimen
32
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
35
4.1. Hasil Penelitian
35
4.1.1. Pengukuran Kandungan tembaga ( Cu )
35
4.1.1.1. Penentuan Kurva Kalibrasi dengan Analisis Regresi
35
4.1.1.2. Penentuan Kandungan Tembaga (Cu) dari Sampel Sedimen
38
4.1.2. Pengukuran Kandungan besi ( Fe )
40
4.1.2.1. Penentuan Kurva Kalibrasi dengan Analisis Regresi
41
4.1.2.2. Penentuan Kandungan besi ( Fe ) dari Sampel Sedimen
43
4.1.3. Pengukuran Kandungan seng ( Zn )
45
4.1.3.1. Penentuan Kurva Kalibrasi dengan Analisis Regresi
46
4.1.3.2. Penentuan Kandungan seng ( Zn ) dari Sampel Sedimen
49
4.1.4. Pengukuran Kandungan timbal ( Pb )
51
4.1.4.1. Penentuan Kurva Kalibrasi dengan Analisis Regresi 51
Universitas Sumatera Utara
4.1.4.2. Penentuan Kandungan timbal ( Pb ) dari Sampel Sedimen
54
4.1.5. Perhitungan Kadar N-total di dalam Sedimen dengan Metode Kjedhal 56 4.2. Pembahasan
56
4.2.1. Kandungan Cu dalam sedimen
56
4.2.2. Kadar unsur Cu dalam ppm
58
4.2.3. Kandungan Fe dalam sedimen
58
4.2.4. Kadar unsur Fe dalam ppm
59
4.2.5. Kandungan Zn dalam sedimen
60
4.2.6. Kadar unsur Zn dalam ppm
62
4.2.7. Kandungan Pb dalam sedimen
62
4.2.8. Kadar unsur Pb dalam ppm
63
4.2.9. Kandungan N-total dalam sedimen
63
4.2.10. Kadar Hasil Pengukuran pH
64
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
65
5.1. Kesimpulan
65
5.2. Saran
65
DAFTAR PUSTAKA
67
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL _____________________________________________________________ Nomor Judul Halaman 3.1. Parameter Pengukuran untuk Logam seng ( Zn )
28
3.2. Parameter Pengukuran untuk Logam besi ( Fe )
29
3.1. Parameter Pengukuran untuk Logam tembaga ( Cu )
31
3.2. Parameter Pengukuran untuk Logam timbal ( Pb )
32
4.1. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Standar tembaga ( Cu )
35
4.2. Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi untuk tembaga (Cu)
36
4.3. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Standar besi ( Fe )
40
4.4. Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi untuk besi (Fe)
42
4.5. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Standar seng ( Zn)
46
4.6. Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi untuk seng (Zn)
47
4.7. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Standar timbal (Pb)
51
4.8 Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi untuk timbal (Pb)
52
4.9. Absorban Rata-rata dan hasil perhitungan konsentrasi Cu
57
4.10 Kadar unsur tembaga ( Cu ) dalam ppm
58
4.11. Absorban Rata-rata dan hasil perhitungan konsentrasi Fe
59
4.12 Kadar unsur besi ( Fe ) dalam ppm
59
4.13. Absorban Rata-rata dan hasil perhitungan konsentrasi Zn
60
4.14 Kadar unsur zincum ( Zn ) dalam ppm
61
Universitas Sumatera Utara
4.15. Absorban Rata-rata dan hasil perhitungan konsentrasi Pb
62
4.16 Kadar unsur timbal ( Pb ) dalam ppm
63
4.17 Kadar N-total
63
4.18 Data Parameter pH pada 4 lokasi
64
____________________________________________________________
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR ________________________________________________________________________ Nomor Judul Halaman 1. Kurva Kalibrasi Larutan Standar tembaga ( Cu )
36
2. Kurva Kalibrasi Larutan Standar besi ( Fe )
41
3. Kurva Kalibrasi Larutan Standar seng
46
( Zn )
4. Kurva Kalibrasi Larutan Standar timbal ( Pb ) 52 _______________________________________________________________________
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
_____________________________________________________________ Nomor Judul Halaman 1
Kriteria Mutu Air Berdasarkan Kelas (PP No. 82 tahun 2001)
xii
____________________________________________________________
Universitas Sumatera Utara