Supriyanto,dkk.
II
ISSN 0216-3128
EVALUASI KANDUNGAN LOGAM BERAT Fe, CD, Cr, Ph, DAN Zn DALAM KERANG, UDANG, DAN IKAN DENGAN SPEKTROMETRI SERAP AN ATOM Sopriyanto C., Zainol Kamal daD Samin B.K. PuslitbangTeknologiMaju Batan,Yogyakarta
ABSTRAK
..
EVALUASI KANDUNGAN LOGAM BERAT Fe, Cu, Cr, Ph, DAN Zn DALAM KERANG, UDANG, DAN lKAN DE1VGAN SPEKTROMETRI SERAPAN ATOM. Te/ah di/akukan eva/uasi kandungan /ogam-/ogam bercu Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn do/am kerang, udang, don ikon di /ingkungan ka/i Surabaya dengan metode ,,!ya/a spektrometri serapan atom. Kandungan /ogam-/ogam Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn diperoleh dengan metode kalibrasi standar pada kondisi yang optimum dari masing-masing unsur. Diperoleh kandu,,!gan unsur-unsur Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn dalam ikon dari perairan Surabaya Fe 102,5.:t 1,2 ppm , Zn 16,3 :t 1,1 ppm; Cu 4,5 .:t 0,2 ppm; Cr <0,03 ppm; don Pb <0,18 ppm. Sedangkan /ogam berat di dalam udang Fe 122 .:t2,7 ppm. Zn78.:t 1,7 ppm; Cu 5,5 .:to, 7 ppm; Cr <0,03 ppm; don Pb <0,18 ppm. Kadar /ogam do/am kerang Fe 67,2.:t 2,3 ppm; Zn 53,7.:t 2,1 ppm; Cu 16.4 :t 1,9 ppm; Cr <0,03 ppm; don Pb <0,18 ppm. Kada," /ogam-/ogam Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn do/am ikon, kerang don udang di perairan ka/i Surabaya be/urn ,melebihi kadar maksimum dari yang diperkenankan. Uji metode ana/isis menggunakan SRM Oyster Tissue (SRM 1566a) buatan NIST menunjukan kadar unsur-unsur Fe, Cu, don Zn berada pada kisaran data sertiJ'ikiit.
ABSTRACT EVALUATION OJ' THE HEA VY METALS CONTENT OF Fe, Cu, C-r, Pb, AND Zn IN MUSSEL, LOBSTER, AND FISH BY A7VMIC ABSORPTION SPECTROMETRY. Evaluation of the heavy metals Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn in mussI!I, lobster, and fish by flame atomic absorption spectrometry method has been carried out.The content oJrFe, Cu, Cr, Pb, and Zn were obtained with calibration standard method at the optimum condition ofeleml~nt. The content of Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn infish of Surabaya waters river were Fe 102.5 :t1.2ppm, Zn 16.3 :tl.lppm; Cu 4.5:t0.2ppm; Cr <0.03ppm; don Pb <0.18ppm. While the content of Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn in lobster were Fe 122 :t 2.7 ppm,Zn 78:t 1.7 ppm; Cu 5.5 :t O.7 ppm; Cr <0.03 ppm.; and Pb <0.18 ppm. The content of Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn in mussel were Fe 67.2:t 2.3 ppm; Zn 53.7:t 2.1 ppm; Cu 16.4:t 1.9 pp~l; Cr <0.03 ppm; and Pb <0.18 ppm. The content of Fe, Cu, and Zn in mussel, lobster, and fish in Surabaya waters river more than permissible limits. The test of analysis method using SRM Oyster Tissue (SRM 156lia) of NIST showed that the concentration of Fe, Cu, and Zn elements are in the range of certificate data.
PENDAHULUAN M
akhiUk hidup di bumi tidak terlepas kebutuhannya aikan air. Air sebagai sumber
kebutuhan utama makhluk hidup khususnya manusia perlu mendapatkan perhatian, terutarna masalah pencemaran air. Untuk mendapatkan kualitas air yang baik sesuai dengan stanctar tertentu di daerah perkotaan khususnya Surabaya semakin sulit karena air sudah banyak tercemar oleh bermacam-macam limbah basil kegiatan manusia, baik limba:h kegiatan rumah tangga, industri, dan kegiataI1l-kegiatanmanusia lainnya. Banyak industri atau pusat kegiatan kerja yang membuang limbahnya ke lingkungan melalui sungai. Limbah (baik berupa padatan maupun cairan) yang masuk ke lingkungan air menye-
babkan terjadinya pencemaran. Pencemaran logam beret seperti Fe, Cu, Cr, Pb, dan Zn sangat berbahaya bagi manusia karena bersifat racun(l). Pencemaran logam seperti Fe, Cu, Cr, Pb, dan Zn menunjukan hasil kegiatan industri oleh manusia. Manusia menjadi korban akibat mengkonsumsi ikan, udang, dan kerang sungai ataupun laut. Kali Surabaya sebagai sumber air dari PerusahaanOaerah Air Minum (POAM) Surabaya serta biotanya yang menjadi konsumsi sehari-hari masyarakatSurabaya perlu mendapatkanperhatian. Pencemaranlogam beret Fe, Cu, Cr, Pb, dan Zn di atas, dapat pula terjadi di lingkungan kali Surabaya. Hal ini bukanlah tidak beralasan, sebab pertumbuhan berbagai industri di Surab~ya berjalan sangat pesat. Salah satu dampak industrialisasi
Proslding Perte!muan dan Presentasilimiah Penelltian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001
80
ISSN0216-3128 terhadap lingkungan hidup adalah terjadinya pencemaran lingkungan oleh logam-logam tersebut yang dapat berakibat negatif bagi kesehatan,karena terakumulasi atau menumpuk dalam tubuh(2).Salah satu tindakan yang diperlukan untuk menanggulangi kemungkinan terjadinya pencemaran logam-logam tersebut adalah denganjalan melakukan pemantauan secaraperiodik. Dalam melakukan pemantauan perlu ditentukan indikator yang dipergunakan dalam mengukur tingkat pencemaran. Dalam penelitian ini dilakukan pemantauan dengan menentukan kadar Fe, Cu, Cr, Pb, dan Zn dalam ikan, udang dan kerang yang berasal dari kali Surabaya dengan metode spektrometri serapanatom
TATA KERJA Bahan Dalam percobaanini digunakan larutan spektrosolZn, Fe, Ph, dan Cu nitrat buatanBDH yang mempunyaikadar unsur Zn, Fe, Pb dan Cu 1000 j.1g/ml,larutankhromium nitrat buatan,asam nitrat supra pure masing-masing buatan Merck,
akuabidesbuatan Laboratorium Kimia Dasar dan Karakteristik Bahan. Sedangkan cuplikan ikan, kerangdanudangberasaldari kali Surabaya. Untuk uji metoda analisis digunakan standard reference materials (SRM) oyster tissue buatan NBS Amerika. Cara kerja Percobaandilakukan denganmenggunakan seperangkatalat spektrofotometerserapan atom AA 300 P yang dilengkapi dengan GTA-96 dan PSC56 buatanVarian,Australia. Optimasi analisis Optimasi analisis Fe, Cu, Cr, Ph, daD Zn dilakukan dengan pengamatan serapan yang maksimum pada panjang gelombang maksimum masing-masing unsur pada setiap perubahan laju alir asetilen, laju alir cuplikan, kuat arus, daD tinggi pemb~r. Preparasi cuplikan daD SRM Oyster tissue Cuplikan ikan, kerang, udang, dan SRM oyster tissue, masing-masing ditimbang dengan berat 0,5 g, dimasukan dalam teflon bomb digester. Oitambahkan 0,2 ml asam fluorida, dan 2 ml asam nitrat pekat, dibiarkan selama 1 jam, kemudian dipanaskan dlam oven pada suhu 150 DCselama 3 jam. Hasil pelarutan dituang dalam beker teflon,
Supriyanto,dkk.
kemudiandipanaskandiatas penangaspasir untuk menghilangkan asam sisa. Hasil penguapan ditepatkan menjadi volume tertentu dengan akuabides, kemudian hila analisis belum siap dilakukan,larutancuplikan disimpandalam almari pendinganpactasuhu20°c. Kurva standar Unsur. Disiapkan 5 buah larutan campuran yang masing-masingterdiri dari Zn 100ppm, HNO) IN, clan akuabides sedemikian rupa sehingga konsentrasiHNO) yang ada dalam masing-masing larutan tetap 0,1 N, sedangkankon"SentrasiZn bervariasi mulai dari 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, clan 0,5 ppm. Masing-masinglarutan diamati serapannya pada kondisi yang optimum, sehingga akan diperolehdata konsentrasiclanserapanunsur Zn. Dataserapanclankonsentrasiuntuk unsuryang lain yaitu Ph, Cr, Fe clan Cu diperoleh dengan cara kerja yang sarnapadaZn denganperbedaanvariasi konsentrasinya. Analisis unsur Fe, Cu, Cr, Ph, daD Zn dalam cuplikan, daDSRM. Analisis unsurFe, Cu, Cr, Pb,dan Zn dalam cuplikan ikan, kerang, udang, clan SRM oyster tissue dilakukan denganmetode kurva kalibrasi standar,yaitu dengan mengukur serapanmasingmasingunsur dalamcuplikan ikan, kerang, udang, daD SRM oyster tissue kemudian dilakukan intrapolasi terhadap kurva kalibrasi standar masing-masing unsur, sehingga akan diperoleh konsentrasimasing-masingunsur dalam masingmasingcuplikan.
HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis unsur-unsur Fe, Cu, Cr, Ph, dan Zn dalam cuplikan ikan, kerang, dan udang dilakukan dengan metoda nyala spektrofotometri serapan atom, dengan menggunakan campuran bahan bakar udara-asetilen. Beberapa parameter yang perlu mendapatkan perhatian agar diperoleh kondisi analisis yang optimum adalah laju alir udara dan asetilen, arus lampu, laju alir cuplikan, tinggi pembakar, seperti dalam tabel I. Data pada tabel 1 diperoleh dengan melakukan pengukuran serapan yang maksimum pada panjang gelombang m~simum masing-m~ing unsur pada setiap perubahan laju alir cuplikan, laju alir asetilen, tinggi pembakar, kuat arus lampu dari masingmasing unsur.
Proslding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001
No.
Supriyanto,dkk.
ISSN 0216-3128
81
Tabell. Kondisi optimumFe, Cu, Cr, Ph,don Zn
Kandungan UnS\lr-UnSurFe, Cu, Cr, Pb, clan Zn yang ada di dalam SRM oyster tissue maupun cuplikan ikan, kerang, clanudang diperoleh dengan mengintrapolasikan serapan masing-masing unsur ke dalam kurva kalibl3Si standar, sehingga akan diperoleh konsentrasii masing-masing unsur, kemudian diperhitull1gkan dengan faktor pengenceran clan pe:larutan, diperoleh kadar
masing-masing unsur dalam SRM cuplikanikan,kerangdanudang.
maupun
Datahasil analisisdan data sertifikat unsurunsurFe, Cu, Cr, Ph, dan Zn dalam oyster tissue, disajikanpadatabel2, sedangkandatahasilanalisis unsur-unsurFe, Cu, Cr, Ph,dan Zn dalamcuplikan ikan, kerang dan udang disajikan pada Tabel 3, sebagaiberikut:
Tabel 2. Data J~dar unsur-unsur Fe, Cu, C~, Ph, don Zn do/am serJifi-tgt_SRMQyster tissue. dan ~Ita hasil ana/isis
No.
Unsur
Kadar :f: SD
% Kesalahan
Kadar :i: SO
(Sertifikat, ~g/g)
(hasil analisis, Jig/g)
1
Fe
539:f: 15
548:t 5,7
1,67
2
Cu
66,3:f: 4,3
64,5:t 1,2
2,71
3
Cr
1,43 :f: 0,46
4
Ph
0,371 :f: 0,014
5
Zn
795:t 14,2
4,22
830:f:
57
"
Tabel3. Data ~:adarun sur-unsur Fe, Cu, Cr, Ph, dan Zn dalarn cuplikan ikan, kerang dan udang
Kadar (l.1g/g):t SD
Cuplikan Ikan 2
3
Kerang Udang
Fe
Cu
Cr
102,5:i: 1,2 67,2 :i: 2,3
4,5 :to,2 16,4:t 1,9 5,5 :t 0,7
<0,03 <0,03 <0,03
122:i: 2,7
Berdasarkan pada Tabel 2, kandungan logam-logam Fe, Cu, Cr, Pb, clan Zn yang ada dalam sertifikat maup~!1 basil analisis dengan metoda nyala spektroJ:netri serapan atom, dapat dikatakan bahwa metoda yang dilakukan mempunyai validita!. yang baik, karena berdasarkan data hasiil analisis yang diperoleh berada di dalam kisBlran konsentrasi yang ada
-Pb
Zn 16,3:t 1,1 53,7 :t 2,1 78:t 1,7
dalam sertifikat, meskipun untuk logam Cr dan Pb metoda yang digunakan tidak mampu mendeteksi, sehingga diperlukan metode lain selain metode tersebut. Berdasarkan Tabel 3 terlihat bahwa kadar logam berat di dalam ikan dari perairan Surabaya yaitu Fe 102,5:f: 1,2, Zn 16,3:f: 1,1 ; Cu 4,5:f: 0,2 ; Cr <0,03; dan Pb <0,18. Sedangkanlogam berat di
Prosldlng Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001
82
ISSN0216-3128
Supriyanto, dkk.
dalarn udang dari perairan Surabaya yaitu Fe 122 :i: 2,7 , Zn 78 :i: 1,7 ; Cu 5,5 :i: 0,7 ; Cr <0,03; clan Pb <0,18. Dari tabel 3 terlihat pula kadar logarn dalarn kerang dari perairan Surabaya yaitu Fe 67,2 :i: 2,3 , Zn 53,7 :i: 2,1 ; Cu 16,4 :i: 1,9 ; Cr <0,03; clan Pb <0,18. Hasil pada tabel 3 apabila dibandingkan dengan kandungan unsur logarn berat dalarn ikan, udang, clan kerang menurut keputusan Direktur Jenderal Pengawasan Obat clan Makanan Nomor 03725/B/SK/VII/89 tentang Batas Maksimum Cemaran Logam dalarn Makanan, Standar Nasional Indonesia (SNI) 01-3917-1995 serta Standar Nasional Indonesia (SNI) 01-3919-1995, maka kandungan Fe, Cu, Cr, Ph, clan Zn memang belum melebihi kadar maksimum dari yang diperkenankan(2).Namun mengingat efek Fe, Cu, Cr, Ph, clan Zn terhadap tubuh manusia berlangsung kumulatif clan bertahap dengan pembentukan kompleks dengan gugus sulfihidrit (SH) sehingga tak mudah untuk melihatnya sebagai bencana seketika (3) .Efek logarn-iogarn tersebut
Logam di dalam biota air selain terikat denganprotein juga dapat membentui$ion yang dapat larut dalam lemak dan mampu melakukan penetrasi ke dalam membran sel(3) .Lokasi keberadaanlogam pada daging biota air sangat tergantungpada protein yang mempunyai gugus sulfihidrit (-SH) dan lemak pada daging biota air tersebut. Hal inilah kemungkinan yang menyebabkankonsentrasilogam berat Fe, Cu, Cr, Ph, dan Zn pada ikan , udang, dan kerang mempunyaikadaryangberbeda.
barn akan terlihat dalam kurun waktu ketika-anakanak balita yang menyusui ASI yang mengandung logam berat setelah beranjak dewasa. Selain sulit mengobati penyakit yang disebabkan oleh pencemaran logam berat, karena logarn berat bisa meracuni secara sistematis, sehingga dardh, guinjal, clan hati si penderita berubah sarna sekali. Ini
KESIMPULAN
mengingatkan banyak orang
pada
tragedi
Minarnata, salah satu bencana lingkungan terbesar yang terjadi di Jepang yang disebabkan oleh pencemaran logarn berat. Kandungan logarn berat pada suatu perairan dari waktu ke waktu selalu berub-ubah konsentrasinya bisa semakin meningkat maupun sebaliknya. Hal ini karena kondisi air laut sangat labil. Adanya pergerakan arus, gelombang, curah hujan clan perubahan kondisi sehingga vegetasi ini memiliki kemampuan luar biasa dalarn menyerap logam berat. Jumlah konsentrasi setiap logarn berat yang dimiliki oleh setiap biota air mempunyai konsentrasi yang berbeda. Hal ini selain dipengaruhi oleh kemarnpuan biota air dalam mengabsorbsi clan mengekskresikan logarn yang ada di perairan tersebut, dapat juga terjadi karena ikatan kimia dari masing-masing logarn yang terlarut di dalarn perairan tersebut berbeda(4). Logalll berat dapat masuk ke dalarn tubuh biota air melalui rantai makanan (food chain), absorbsi aktif/pasif secara dltusi melalui permukaan kulit clan melalui insang. Sedangkan akumulasi logam berat dalarn biota air terjadi pada otot abduktor, insang, mantel, gonad, ginjal, clan hati .
Di dalam perairan,logam berikatandengan garam organik seperti metil, etil, fenil, maupun garam anorganikberupa oksida, klorida, sulfida, karbonat, hidroksida dan sebagainya. Senyawa logam berat organik lebih mudahterabsorbsioleh tumbuhandaD hewan air dibandingkan senyawa organiknya.
Untuk mengetahuikandunganlogam-logam Fe, Cu, Cr, Ph, clan Zn pada ikan , \ldang, clan kerang dari perairan Surabaya,dapat digunakan deng?.'1 metl)rla nyala ~pektrometriserapan atom denganvaliditasyang baik, dengankesalahanhila dibandingkandenganSRM < 5 %. Diperoleh kandunganunsur-unsurFe, Cu, Cr, Ph,clan Zn dalam ikan dari perairanSurabaya Fe 102,51: \.,2ppm ,Zn 16,31: 1,1 ppm; Cu 4,51: 0,2 ppm; Cr < 0,03 ppm; clan Pb < 0,18 ppm. Sedangkanlogam beratdi dalam udang Fe 1221: 2,7 ppm, Zn 78 1: 1,7ppm; Cu 5,5 1: 0,7 ppm; Cr < 0,03 ppm; clan Pb < 0,18 ppm. Kadar logam dalamkerang Fe 67,2 1: 2,3 ppm; Zn 53,7 1: 2, I ppm; Cu 16,41: 1,9 ppm; Cr < 0,03 ppm; clan Pb < 0,18 ppm. Berdasarkandata-databasil analisis dapat disimpulkan bahwa kandunganlogam-logam Fe, Cu, Cr, Ph, clanZn pada ikan , udang,clankerang dari perairan Surabaya, masih belum melebihi kadarmaksimumdari yangdiperkenankan.
DAFTARPUSTAKA DARMONO, "Logam Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup" Cetakan Pertama, VI Press, Jakarta (1995). 2,
PALAR, HERYANDO, "Pencemaran dan Toksikologi Logam Bernt", Rineka Cipta, Jakarta (1994).
Prosldlng Pertemuan dan Presentasl IImlah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001
Supriyanto,dkk.
3
BRYAN, Metal
ISSN 0216-3128
G.W., " Some Aspect of Heavy
Tolerance
in Aquatic
Organisms",
University Press, C~ln1bridge,(1976).
4. CaNNEL, W.D. alld MILLER, J.G., "Kimia dan Ekotoksikologi
Pencemaran", UI Press,
83
Supriyanto -Sebelum diperoleh data, dilakukan terlebih dahulubeberapaparameteryaitu: .Verifikasi alat untukmengujikeandalanalat
".
.Kurva standar (dipilih yang tepat)
Jakarta, (1995).
.Uji metodedenganSRM .Dari beberapa parameter yang dilakukan diperolehdatayang akurat.
TANYAJAWAB Djoko Widodo
Agus Taftazani
-Mana
-Tujuan
-Di
yang benar
spektrofotometri serapan
penelitian
saudara
data
untuk
atom atauspektrome1:ri serapanatom. dalamTabel2. ClrdanCd tidak adadatanya, tetapi di dalamTabel3. ditunjukkanadanyaCr danPh. Bagaimanaini ? Berapabatasdeteksi penggunaanCr dan Fib?
lingkungan, untuk itu diperlukan data lokasi sampling dan tanggaVwaktu sampling cuplikan tersebut, sehingga data basenya akan lebih sempuma. Apakah saudara telah menuliskan hal tersebut diatas.
Supriyanto -Yang benarspektrometri
mengumpulkan
adalah
membuatl
base
-Bagaimana kualitas kadar- logam-logam berat tersebut jika dibandingkan dengan baku mutu/ batasambang yang diperkenankan ?
-Terimakasih, mestin;'asarna antara data pada Tabe/2. dan Tabe/3. Sedangkanbatasdeteksi Cr = 0,03ppm dan Pb = 0,18ppm.
Supriyanto
Sumijanto
-Kadar unsur-unsur Ph, Cr, Fe, Cu don Zn da/amikon kerangdibawah batasambangyang diiijinkan o/ehDirjen paM.
-Pacta dasarnya penelitian anda ini adalah penentuan kandung;m unsur dalam sampel, bagaimana anda )I'akin bahwa data yang diperoleh adalah akul:atltepat. jelaskan.
-Sudah
di/akukan
!1~
, -
. ..
Prosldlng Pertemuan dan Presentasl IImlah Penelitlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001
