lY-s,,')
vI ~
1/1
be.,liAfJl/'1·UM
#
s.l.r';-f) -D \J ~Pr~diniR~tasi ISSN : 0854-4085
llmiah KeseiamaUmRadias clanLingJ.amgan,20-21 Agustus 1996
C
1DOtk
r
1-0'&
.I
1J ." ~O
~
I
••••.
•.
PENENTUAN
M
KONSENTRASI
Cv.., 'T"- C\-10 Ivv. PANGAN -kr7 ~ JADARI U'l..f.-1/J;\A-
u-n ~
(At
Cs-137 DAN Sr-90 DALAM TANAMAN
BEBERAP i A DAERAH DI JAW A TIMUR.
w'
I'A- R£L Pu's~ndardisdsi Emlinarti, Minami, Penelitian Tutik Keselamatan Indiyati, Yurfida. Radiasi-BATAN I dan
J-;r ~ kd-H5 PENENTUAN
\
KONSENTRASI
ABSTRAK Cs-137
DAN
Sr-90
DALAM
TANAMAN
PANGAN
DARI
BEBERAPA DAERAH DI JAW A TIMUR. Telah dilakukan analisis kandilllgan Cs-137 dan Sr-90 di dalam beberapa tanaman pangan seperti : bayam, kacang panjang, billlCis, wortel, kol, kentang, cabe dan bawang yang berasal dari beberapa daerah di Jawa Timur yaitu : Tuban, Bojonegoro, Kediri dan Madiilll. Contoh dianalisis secara radiokimia setelah contoh dijadikan bentuk abu. Cs-137 diikat dengan pereaksi ammonium phospomolibdat, kemudian diukur menggunakan spektrometer gamma dengan detektor semikonduktor germanium berkemumian tinggi (HP-Ge). Sr-90 di analisis dengan menggunakan metode HN03 berasap dimana pengukuran dilakukan menggunakan pencacah berlatarbelakang sangat rendah sistem aIfa/beta. Hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi Cs-137 dan Sr-90 di dalam tanaman pangan yang dikumpulkan dari beberapa daerah di Jawa Timur bervariasi dari di bawah batas deteksi (0,93 x 1O'3)Bq/kg sampai (1l,94 ± 1,76) x 10'3 Bqlkg untuk Cs-137 dan dari di bawah batas deteksi (1,44 x 10'3) Bqlkg sampai ( 10,69 ± 2,33) x 10'3 Bqlkg illltuk Sr-90. Hasil analisis ini relatif rendah bila dibandingkan dengan konsentrasi Cs-137 dan Sr-90 dalam beberapa tanaman pangan yang diukur di beberapa daerahJepang seperti bayam, kol dan bawang.
ABSTRACT DETERMINATION
OF
Cs-137
AND Sr-90
CONCENTRATIONS
IN FOODSTUFFS
FROM
SEVERAL PLACES IN EAST JAVA. Analysis ofCs-137 and Sr-90 concentration in foodstuffs samples such as: spinach, bean, greenpeas, carrot, cabbage, potato, chili and red onion collected from several places in East Java i.e., Tuban , Bojonegoro, Kediri, and Madiun had been conducted. After ashed, the samples were analyzed radiochemically. Cs-137 was reacted with ammonium phosphomolibdate and measured using the Gamma Spectrometer with the high purity gennanium detector (Hp-Ge). Sr-90 was analyzed using fiuning HN03 method and measured by alpha/beta Low Background COilllter system. The result showed that Cs-13 7 and Sr-90 concentration in the foodstuffs were varied from less than minimum detectable concentration (0,93 x IO'~ Bqlkg to (1l,94 ± 1,76) x 10'3 Bqlkg for Cs-137 and less than minimum detectable concentration (1,44 x 10'~ Bqlkg to (10,69 ± 2,33) x 10'3 Bq/kg for Sr-90. These analysis results were lower than those of Cs-137 and Sr-90 concentration in foodstuffs collected from several places in Japan i.e. spinach, cabbage and red onion.
j PENDAHULUAN
f
)0
r- ~ /
Dari taboo ke tahoo kebutuhan akan energi listrik terus meningkat terutama ootuk daerah Jawa yang merupakan daerah industri, ootuk itu pemerintah merencanakan ootuk memanfaatkan energi nuklir sebagai salah satu sumber energi disamping minyak bumi, batubara, tenaga air, gas dB. Pada taboo dua ribuan direncanakan akan dibangoo Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (pLTN) di pantai Utara Jawa, Daerah Tingkat II Jepara, propinsi Jawa Tengah. Dengan meningkatnya penggooaan teknologi nuklir di masa mendatang baik di Indonesia maupoo manca negara maka pengawasan terhadap kemoogkinan pencemaran lingkungan oleh zat radioaktif perlu dipantau secara terus menerus karena teknologi nuklir juga dapat melepaskan limbah seperti teknologi lainnya, yang apabila tidak ditangani
PSPKR-BATAN
C t( '3. 00; " (fLdl.-.rl\. ) <8 i't~ >
I
I L/
(!0tit bs
dan diawasi secara serius akan dapat menurunkan kualitas linglrungan. Pemantauan adalah salah satu cara pengawasan linglrungan yang dapat dirasakan manfaatnya guna mengetahui secara dini pencemaran lingkungan oleh zat radioaktif akibat suatu kegiatan instalasi nuklir maupoo percobaan nuklir. Cs-137 dan 8r-90 merupakan radionuklida hasil fisi yang tersebar di permukaan bumi sebagai akibat percobaan nuklir yang dilakukan oleh beberapa negara besar dan kecelakaan reaktor yang tidak terkendali. Kedua radionuklida ini digooakan sebagai indikator ada tidaknya atau tinggi rendahnya cemaran hasil fisi di linglrungan karena mempooyai waktu paro yang panjang, yaitu Cs-137 = 28 tahoo dan Sr-90 = 30 taboo, dan radiotoksisitas yang tinggi. Bila masuk ke dalam tubuh manusia (melalui rantai makanan) Cs-137 akan terakumulasi pada hati, limpa dan
205
Prosiding PrCSC11tasillmiah KeselmnaUm Radias dan Lingkungan, 20-21 Aguslus 1996
ISSN : 0854-4085
otot karena mempunyai sifat kimia yang menyerupai kalium sedangkan Sr-90 akan terakumulasi dalam tulang karena bersifat seperti kalsium [I]. Pemantauan konsentrasi Cs-137 dan Sr-90 di dalam tanaman pangan dilakukan di beberapa daerah di sekitar Tuban, Bojonegoro, Kediri, dan Madiun dimana daerah-daerah ini terletak pada bagian barat Jawa TimUf yang berdekatan dengan propinsi Jawa Tengah (calon lokasi PLTN). Tujuan pemantauan ini untuk mendapatkan data dasar (base-line data) sebelum PLTN beroperasi serta mengetahui keadaan tingkat radioaktivitas lingkungan.
METODE Pengambilan Contoh Pemantauan konsentrasi Cs-137 dan Sr-90 di dalam tanaman pangan dilakukan pada 4 daerah di bagian barat Jawa Timur yaitu daerah sekitar Tuban, Bojonegoro, Kediri clan Madiun. Pengambilan contoh dilakukan pada bulan September 1993. Contoh diambil dari 4 daerah di Jawa Timur dimana pada setiap daerah diambil satu contoh untuk setiap jenis tanaman yang tumbuh pada daerah tersebut seperti: bayam, kacang panjang, buncis, wortel,kol, kentang, cabe dan bawang. Semua jenis tanaman ini dijumpai pada daerah sekitar Madiun, sedangkan untuk 3 daerah lainnya hanya dijumpai 4 jenis tanaman pangan yaitu : bayam, kacang panjang, cabe dan bawang [2].
Penyiapan contoh Semua contoh dengan berat segar masingmasing 5-10 kg dibakar sampai menjadi arang, diabukan pada suhu 400°C dalam fumace hingga abu berwama putih dan selanjutnya siap dianalisis.
Analisis Cs-137 Abu dibasahi dengan air suling, ditambah masing-masing 50 mg pengemban Cs dan Sr, lalu dilarutkan dengan asam nitrat pekat dan kemudian disaring. Kedalam filtrat ditambahkan asam fosfat dan ammoniak untuk mengendapkan W1Sur-W1Surgolongan IT (Ca,Sr, Ba dlI), endapan ini untuk pemisahan Sr. Filtrat dijadikan pH-2, ditambah 1 gram AMP
PSPKR-BAT AN
(ammoniumphos-pomolibdat), diaduk ± 1 jam, d~diamkan semalam, dan kemudian disaring. Untuk menyamakan geometri dengan standar, endapan dilarutkan dengan NaOH 6N, dimasukkan ke dalam tabung marineli clan volume dijadikan 900 rn1 dengan air suling. Contoh diukur dengan spektrometer gamma menggunakan detektor semi konduktor gennanium dengan kemumian tinggi (HP-Ge) dengan waktu pecacahan ± 17 jam untuk masing-masing contoh [3,4]. Untuk mendapatkan kedapatulangan, pada saat analisis contoh selalu diikuti dengan analisis satu contoh yang ditambahkan larutan standar Cs-137 yang diketahui aktivitasnya dan diperlakukan sama seperti pada analisis contoh. Perhitungan konsentrasi Cs-137 pada masing-masing contoh dengan cara relatif yaitu dengan membandingkan luas puncak contoh dengan luas puncak standar pada geometri yang sarna. Kesalahan hasil pengukuran dilakukan dengan metode statistik clan dinyatakan dalam bentuk simpangan baku (standar deviasi) dimana. untuk tingkat kepercayaan 68 % dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut [3,4]:
Sd =
.J Cc
/ tc + Cb / tb
Konsentrasi Cs-137 dihitung menggW1akan persamaan sebagai berikut : [3,4] A
ac ± J Cel tc + Cb / tb x As asxRxW
dimana ; A = aktivitas Cs-137 (Bq/kg) ac = luas puncak contoh yang telah dikurangi dengan luas puncak latar belakang. as = luas puncak standar yang telah dikurangi dengan luas puncak latar belakang. As = aktivitas standar (Bq) Cc = laju cacah contoh (cps) Cb = laju cacah latar belakang (cps) tc = waktu pencacahancontoh (detik) tb = waktu pencacahan latar belakang (detik) R = kedapatulangan dalam analisis (%) W = berat contoh yang dianalisis (kg). Konsentrasi terendah yang dapat dideteksi (minimum detectable concentration)
20G
Prosiding Prescntasi llmiah Kese1amatan Radias dan Ling)rungall, 20-21 Agustus 1996 ISSN : 0854-4085
yang disingkat dengan MDC, dinyatakan dalam persamaan berikut [3,4] :
MDC
2,33-JCb / tb
BASIL DAN PEMBAHASAN.
ExW
dimana : E = efisiensi pencacahan (%) Analisis Sr-90 Endapan pada hasil pemisahan di atas dilarutkan dengan sedikit HN03, kemudian ditambahkan HN03 berasap untuk memisahkan kalsium, sehingga diperoleh Sr dan Ba dalam endapan. Barium dipisahkan dari Sr dengan cara pengendapan dengan NaCr04' Larutan Sr ditambah dengan pengemban yitri urn dan didiamkan selama 2 minggu untuk kesetimbangan Sr-90 dan Y-90. Setelah 2 minggu ditambahkan larutan asam oksalat 8 N sehingga terbentuk endapan yitrium oksalat, lalu disaring dan dicacah dengan LBC (Low Background Counter) dengan waktu pencacahan 60 menit untuk masing-masing contoh [3,4]. Untuk mendapatkan kedapatulangan dilakukan perlakuan yang sarna seperti analisis contoh dengan menambahkan larutan standar Sr-90 yang diketahui aktivitasnya. Konsentrasi Sr-90 dalam contoh dihitung dengan menggunakan sebagai berikut [3,4] : A
ac±JCc/tc
+ Cb/tb
persamaan
Bq/kg
dimana : A = aktivitas Sr-90 (Bq/kg) ac = laju cacah contoh yang telah dikurangi dengan laju cacah latar belakang (cps) Cc = laju cacah contoh (cps) Cb = laju cacah latar belakang (cps) tc = waktu pencacahan contoh (detik) tb = waktu pencacahan latar belakang (detik) E = efisiensi pencacahan (%) R = kedapatulangan dalam analisis (%) F 1 = faktor pertumbuhan Y-90 F2 = faktor peluruhan Y-90 W = berat contoh yang dianalisis
dideteksi
Konsentrasi terendah yang (MDC) dihitung dengan
PSPKR-BAT AN
gunakan persamaan di atas, sarna seperti untuk Cs-13 7, begitu juga untuk menghitung simpangan bakunya.
dapat meng-
Hasil pengukuran konsentrasi Cs-137 dan Sr-90 di dalam contoh tanaman pangan yang dikumpulkan dari beberapa daerah di Jawa Timur diperlihatkan pada Tabel 1 dan 2. Konsentrasi Cs-137 dan Sr-90 pada Tabel 1 dan Tabel 2 bervariasi, dimana untuk Cs-137 berkisar antara di bawah batas deteksi « MDC) sampai (11,94 ± 1,76) x 10-3 Bq/kg di dalam bawang yang berasal dari daerah sekitar Kediri. Konsentrasi Sr-90 di dalam tanaman pangan pada Tabel 2 juga bervariasi, mulai dari di bawah batas deteksi sampai (10,69±2,33) x 10-3 Bq/kg yang dijumpai pada bayam dari daerah sekitar Tuban. Data pada Tabel 1 dan Tabel 2 bila dibandingkan dengan penelitian yang sarna pada tahun sebelumnya (2 peri ode) untuk beberapa daerah di seluruh Jawa Tengah (11 daerah) hampir sarna, tidak begitu jauh berbeda dimana konsentrasi rata-rata Cs-137 untuk 8 jenis tanaman pangan bervariasi dari (3,89 ± 1,58) x 10-3 Bq/kg di dalam bayam sampai (10,74 ± 2,44) x 10-3 Bq/kg di dalam kol dan untuk Sr-90 bervariasi dari (2,26 ± 1,00) x 10-3 Bq/kg di dalam bawang sampai (7,70±1,89) x 10-3 Bq/kg di dalam bayam. Konsentrasi rata-rata Cs-137 dan Sr-90 di dalam beberapa tanaman pangan untuk daerah Jawa Tengah dapat dilihat pada Tabel 3 [5,6]. Data yang diperoleh dari penelitian ini masih jauh lebih rendah dari di Jepang untuk beberapa tanaman pangan pada tabun 1991 dan 1992 (tabeI4) [7,8]. Adanya perbedaan konsentrasi Cs-137 dan Sr-90 di dalam tanaman pangan ini bisa disebabkan karena keadaan meteorologi dan juga letak lintang geografik, dimana dari waktu kewaktu sebaran jatuhan radioaktif dari atmosfir ke bumi selalu berubah-rubah. Perbedaan jenis tanah juga berpengaruh pada penyerapan Cs-137 dan Sr-90 oleh tiap-tiap individu tanaman. Begitu juga dengan di Jepang, karena letak lintang geografiknya yang berada di belahan bumi Utara dimana banyak dilakukan percobaan senjata nuklir sehingga konsentrasi Cs-137 dan Sr-90 dalam tanaman
207
Prosiding Prescnlasi llmiah Kcse1amalal1 Radias clan LingkWlgaH, 20-21 Agnstus 1996 ISSN : 0854-4085
pangannya lebih tinggi dibandingkan dengan Indonesia yang berada pada belahan bumi Selatan yang belum mempw1yai PL TN. KESIMPULAN DAN SARAN. 1. Konsentrasi Cs-137 dan Sr-90 di dalam tanaman pangan pada beberapa daerah di Jawa Timur hasilnya bervariasi, dimana untuk Cs-137 da ri di bawah batas deteksi sampai (11,94 ± 1,76) x 10-3 Bqlkg, sedangkan untuk Sr-90 dari di bawah batas deteksi sampai (10,69 ± 2,33) x 10-3 Bqlkg, data ini jauh lebih rendah bila dibandingkan dengan data dari beberapa tanaman pangan yang diukur di Jepang. 2. Didapatkan data konsentrasi Cs-137 dan Sr-90 di dalam beberapa tanaman pangan pada beberapa daerah di bagian barat Jawa Timur yang berguna sebagai data dasar yang menggambarkan tingkat radioaktivitas ling-kungannya yang nantinya dapat dibandingkan dengan data yang diperoleh setelah PL TN beroperasi. 3. Karena penelitian ini dilakukan hanya pada beberapa daerah bagian barat Jawa Timur, maka perl u dilakukan penelitian serupa untuk daerah lainnya pada bagian tengah dan timur sehingga didapatkan data dasar untuk seluruh wilayah Jawa Timur. DAFfAR PUST AKA 1. ANONlM, Keputusan Dirjen BATAN, tentang Ketentuan Keselamatan Kerja Terhadap Radiasi, No: 24/DJIll/1983, Batan, Jakarta, 1983. 2. SURVEI PERT ANIAN, Produksi Tanaman Sayuran di Jawa, 1988, BPS, Jakarta. 3. ANONlM,Prosedur yang digunakan di Laboratorium Keselamatan Radiasi Lingkungan PSPKR-BATAN 1988. 4. A GUIDEBOOK, Measurement of Radionuclides in Food and the Environment, IAEA Technical Report Series, No. 295, 1988. 5.
EMLINARTI, SUT ARMAN, ACHMAD CH, TUTIK INDIY ATI, Konsentrasi Sr-90 di dalam sayuran di beberapa daerah di Jawa Tengah, Presentasi Umiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan, PSPKR - BATAN, 1994
PSPKR-BATAN
6.
EMLINARTI, YURFIDA, LEU NlRW ANNI, BUCHORI, Penentuan konsentrasi Cs-137 dalam sayuran dari beberapa daerah di Jawa Tengah, Presentasi Umiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan, PSPKR - BATAN, 1995. 7. ANONlM, Radioactivity Survey Data in Japan Part 2, NlRS No.99, Chiba, 1992, p 14-15. 8.
ANONIM, Radioactivity Survey Data in Japan Part 2, NlRS No. 103, Chiba, 1994, p 13-15.
DISKUSI Ismanto - PSPKR : 1. I.Menurut Anda daerah mana di Indonesia yang diperkirakan paling banyak mengandung Cs-137 dan Sr-90? 2. Apa kira-kira peneybabnya ? Emlinarti : 1. Dari hasil pemantauan di 27 propmsl melalui air hujan yang dilakukan sejak 1982 diketahui konsentrasi Cs-137 dan Sr90 berbeda-beda dan umunya kecil dan hampir sama background. 2. Adanya Cs-137 dan Sr-90 mungkin disebakan adanya kecelakaan reaktor nuklir, percobaan senjata nuklir, pengoperasian instalasi nuklir ,dU. June Mellawati - PAIR: 1. Pada penentuan Cs-137 dan Sr-90 digunakan metode Amoniwn pospomolibdat. Bagaimana kondisi optimum metode tsb. dan berapa recoverynya ? 2. Basil yang diperoleh bervariasi, bagaimana tanggapan anda atau mungkin ada penyebabnya? . Emlinarti : 1. Kondisi optimum dari metode ini adalah pH=2 dan waktu pengadukan. Recovery berkisar 70-80%. 2.
Bervariasinya hasil disebabkan karena keadaan meteorologi dan letak lintang geografik, dimana dari waktu ke waktu
208
Prosiding PrescnUlsi llmiah KeseiamaWn Radias dan Lingktmgan, 20-21 Agt&us 1996 ISSN : 0854-4085
No.
Tabel
-- -
I. Konsentrasi
9,33±2,17 *-,94±1 9,36±2,33 10,27±2,25 * * ,76 Kcdiri Asal BWlcis Kol Tuban MadiWl BoimcROfo Wortd 2,27±1,00 II Cabe 7,66±1,48 7,83±1,02 6, 11,41±1,46 10,87±2,43 3,45±1,44 Io±o,96 8,56±2,44 6,88±1,48 KmWn!1, K. Baw3I11!. Panian!1, 7,67±2,48 9,78±1,68 3,08±1,23 Bayam
Aktivitas Cs-IJ7
Aktivitas Sr90 (x 10-3 Bqlkg)
* = dibawah batas deteksi - = tidak ada contoh
«
MDC)
= 1,44
Tabel 3. Konsentrasi rata-rata Cs-137 dan Sr-90 di dalam beberapa tanaman pangan di Jawa Tengah. ... Cs-137 .... Sr-90 Jenisbnaman ..
(x 10-3 Bq/kg)
Tabel 2. Konsentrasi Sr-90 di dalam tanaman pangan
-*-- - * *- ** * 9,25±2,05 9,11±2,01 10,4o±2,47 Cabc Asal MadiWl BWlcis Kol Kediri BoiooCl/,OfO 3,88±1,95 8,56±1,l4 Wortd 6,54±1,64 3,01±1,04 BawanR 10,69±2,33 9,33±2,17 7,76±1,26 6,03±1,18 2,58±1,02 10,27±2,25 3,69±1,63 KmWng K. Panjang No. Tuban Bayam
Keterangan:
Cs-137 di dalam tanaman pangan.
x 10-3 Bq/kg
Tabel 4. Konsentrasi tertinggi Cs-l37 dan Sr-90 di dalam beberapa tanaman pangan di Jepang pada tahlUl 1991 dan 1992.
3.89 1.58 7,70 1,89 2.26± 7,30 10,74 6,60 5,64 5,12±1.57 1,00 1,27 1,64 1.83 2,44 6,96 3,07 4,86 5,84 7,24 6,10 ±±±±0,96 1,78 1,07 2,08 1.62 1,74 7,07 1,23 8,54 2.22 .Aktivifusxl()!Bqlke
Aktivi(:isx10-3
•••••••
Bayam Kol Bawan
sebaran jatuhan radioaktif selalu berubah. Jenis tanah juga berpengaruh pada penyerapan radionuklida oleh tanaman. Diah Lestari - BTKL : Bagaimana cara mendeteksi adanya cemaran Cs-137 dan Sr-90 secara morfologi pada tanaman pangan tersebut ? Emlinarti : Secara morfologi pada tanaman pangan, cemaran Cs-137 dan Sr-90 tidak dapat dideteksi.
)Jq/kg
Cs-137
Sr-90
170,0 ± 13,0 88,0 ± 7,2 29,0 ± 7,6
180,0 ± 10,0 260,0 ± 9,0 69,0 ± 13,0
Emlinarti : Dilakukan tindak lanjut oleh Biro Pengawasan Tenaga Atom (BPT A) yang beIWewenang. Syarbaini - PTPLR: Apakah nisbah aktivitas Cs-137/Sr-90 yang diperoleh pada penelitian ini sama dengan nisbah untuk contoh sama di daerah Jepang ? Emlinarti : Tidak sama. Untuk Jepang, nisbahnya lebih besar daripada Indonesia untuk contoh sarna
M Yazid - PPNY : Andaikan dijumpai konsentrasi Cs-137 dan Sr90 melebihi batas tertinggi yang diijinkan, bagaimana tindak lanjutnya ?
PSPKR-BATAN
209
