KANDUNGAN LOGAM BERAT Cd DAN Cu BERDASARKAN UKURAN PARTIKEL SEDIMEN DI PERAIRAN TELUK JAKARTA
RISNA DWI ASTUTY
SKRIPSI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul:
KANDUNGAN LOGAM BERAT Cd DAN Cu BERDASARKAN UKURAN PARTIKEL SEDIMEN DI PERAIRAN TELUK JAKARTA adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir Skripsi ini.
Bogor, Desember 2011
RISNA DWI ASTUTY C54070016
RINGKASAN RISNA DWI ASTUTY. Kandungan Logam Berat Cd dan Cu Berdasarkan Ukuran Partikel Sedimen di Perairan Teluk Jakarta. Dibimbing oleh Tri Prartono Teluk Jakarta merupakan daerah bermuaranya 13 sungai yang umumnya melewati daerah-daerah yang aktif karena banyak kegiatan industri yang kemungkinan besar membuang limbah mengandung logam berat. Logam berat ini masuk ke laut dan mengalami berbagai proses seperti pengenceran, adsorpsi oleh partikel, terakumulasi dalam biota dan mengendap di sedimen. Penelitian ini bertujuan menentukan keterkaitan konsentrasi logam berat kadmium (Cd) dan tembaga (Cu) terhadap sebaran partikel dalam sedimen. Penelitian dilaksanakan pada bulan April hingga Juli 2011 di perairan Teluk Jakarta. Pengambilan sedimen dilakukan pada 4 stasiun, Stasiun 1 terletak paling jauh dari daratan, Stasiun 2, 3, dan 4 semakin mendekati wilayah daratan. Analisis sampel sedimen dilakukan di Laboratorium Pencemaran dan Laboratorium Geologi P2O-LIPI. Metode yang digunakan untuk analisis logam berat adalah Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS), sedangkan fraksi sedimen menggunakan metode pengayakan basah. Persentase fraksi sedimen di semua lokasi stasiun penelitian didominasi oleh fraksi lumpur. Komponen fraksi pasir kasar memiliki kisaran nilai 0.12-2.67%, fraksi pasir halus 0.18-4.87%, dan fraksi lumpur 89.70-99.61%. Konsentrasi ratarata logam Cd di semua stasiun pada ukuran partikel <63 μm, 63-250 μm, dan 250-1000 μm berturut-turut adalah 0.57±0.10 μg/g, 0.61±0.33 μg/g, dan 1.42±1.00 μg/g. Konsentrasi rata-rata logam Cu di semua stasiun pada ukuran partikel <63 μm, 63-250 μm, dan 250-1000 μm berturut-turut adalah 28.09±25.20 μg/g, 30.16±33.44 μg/g, dan 41.70±59.14 μg/g. Penelitian ini menunjukkan bahwa konsentrasi logam berat Cd dan Cu semakin meningkat dengan semakin besarnya ukuran partikel. Konsentrasi logam berat tertinggi berada pada fraksi pasir, hal ini disebabkan fraksi pasir membentuk agglomerates.
© Hak cipta milik Risna Dwi Astuty, tahun 2011 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotocopi, microfilm, dan sebagainya
KANDUNGAN LOGAM BERAT Cd DAN Cu BERDASARKAN UKURAN PARTIKEL SEDIMEN DI PERAIRAN TELUK JAKARTA
RISNA DWI ASTUTY
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011
Judul
: KANDUNGAN LOGAM BERAT Cd DAN Cu BERDASARKAN UKURAN PARTIKEL SEDIMEN DI PERAIRAN TELUK JAKARTA
Nama
: Risna Dwi Astuty
NRP
: C54070016
Departemen
: Ilmu dan Teknologi Kelautan
Menyetujui Dosen Pembimbing
Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc NIP 19600727 198603 1 006
Mengetahui, Ketua Departemen
Prof. Dr. Ir. Setyo Budi Susilo, M.Sc NIP. 19580909 198303 1 003
Tanggal Lulus :
KATA PENGANTAR Alhamdulillahi rabbilalamin, puji dan syukur hanyalah patut disanjungkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan karunia, rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi yang berjudul Kandungan Logam Berat Cd dan Cu Berdasarkan Ukuran Partikel Sedimen di Perairan Teluk Jakarta sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Ilmu dan Teknologi Kelautan pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan. Skripsi ini merupakan bagian kegiatan riset kompetitif LIPI di Perairan Teluk Jakarta tahun 2011. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada: 1.
Bapak dan Ibu, serta semua keluarga besar penulis yang tak henti-hentinya memberikan motivasi, semangat, dan doa kepada penulis selama menempuh pendidikan di Institut Pertanian Bogor.
2.
Bapak Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan arahan dan bimbingan selama proses penyusunan skripsi sehingga skripsi ini dapat tersusun dengan baik.
3.
Peneliti di Laboratorium Pencemaran P2O-LIPI: Lestari S.KM, M.Si, Abdul Rozak, A.Md, dan Taufik M. Kaisupy sebagai pembimbing lapang.
4.
Bapak Dr. Ir. Henry M. Manik, M.T, Dr. Ir. Sigid Hariyadi, M.Sc sebagai penguji, staf pengajar dan staf penunjang di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan atas pemberian ilmu dan bantuannya selama penulis menyelesaikan studi di IPB.
5.
Teman-teman ITK, khususnya ITK 44, terima kasih atas motivasi dan kebersamaan selama penulis menyelesaikan studi di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
sehingga penulis sangat mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Bogor, Desember 2011 Risna Dwi Astuty
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Sorong, Papua Barat, 05 Agustus 1989 merupakan anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan Ayah Iswanto dan ibu Siti Azizah. Penulis menyelesaikan pendidikan awal di Tk Karya Bakti, kemudian pendidikan dasar pada tahun 2001 di SD Inpres 68 Klasaman Sorong. Penulis melanjutkan ke sekolah menengah SMP Negeri 5 Sorong dan lulus pada tahun 2004. Setelah itu penulis penulis melanjutkan ke SMAN 2 Sorong hingga lulus pada tahun 2007. Penulis di terima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Ujian Seleksi Mahasiswa Baru (USMI) tahun 2007 pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor penulis menjadi asisten mata kuliah Oseanografi Kimia tahun 2010-2011. Penulis pernah menjadi bendahara Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Kelautan (HIMITEKA) tahun 2010, mengikuti kepanitian seminar “Laut dan Global Warming Marine Goes to School” tahun 2010. Untuk menyelesaikan studi di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, penulis melakukan penelitian dengan judul ”Kandungan Logam Berat Cd dan Cu berdasarkan Ukuran Partikel Sedimen di Perairan Teluk Jakarta”.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ......................................................................................... x DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xi DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xii 1. PENDAHULUAN.................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1 1.2 Tujuan ............................................................................................... 2 2. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 3 2.1 Kondisi Geografis Teluk Jakarta....................................................... 3 2.2 Logam Berat ...................................................................................... 3 2.2.1 Kadmium (Cd) ........................................................................ 4 2.2.2 Tembaga (Cu) ......................................................................... 6 2.3 Logam Berat dalam Sedimen ............................................................ 7 2.4 Fraksinasi Logam Berat dalam Sedimen .......................................... 8 3. BAHAN DAN METODE ........................................................................ 11 3.1 Waktu dan Lokasi Penelitian ............................................................ 11 3.2 Bahan dan Alat .................................................................................. 12 3.3 Metode Penelitian ............................................................................. 12 3.3.1 Penentuan Lokasi Penelitian ................................................... 12 3.3.2 Prosedur Pengambilan Contoh Sedimen ................................. 12 3.4 Analisis Contoh Sedimen .................................................................. 13 3.4.1 Analisis Fraksi Sedimen .......................................................... 13 3.4.2 Analisis Logam Berat.............................................................. 13 3.5 Analisis Data ...................................................................................... 14 4. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 15 4.1 Konsentrasi Cd dalam Sedimen ........................................................ 15 4.2 Konsentrasi Cu dalam Sedimen ........................................................ 16 4.3 Variasi logam Cd dan Cu .................................................................. 16 4.4 Fraksinasi Ukuran Sedimen .............................................................. 18 4.5 Hubungan Antara Komposisi Fraksi Sedimen dengan Konsentrasi Cd dan Cu di Sedimen ....................................................................... 19 5. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 24 5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 24 5.2 Saran................................................................................................... 24 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 25 LAMPIRAN ................................................................................................... 28
viii
DAFTAR TABEL Halaman 1.
Konsentrasi Cd dan Cu (ppm) pada sedimen di beberapa perairan di Indonesia ..................................................................................................8
2.
Hubungan antara ukuran butiran sedimen (µm) dan konsentrasi logam berat Cu, Pb, dan Zn (µg/g) .......................................................................9
3.
Klasifikasi sedimen berdasarkan Wentworth Scale ..................................10
ix
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Contoh Logam Cd .................................................................................... 5 2. Contoh Logam Cu .................................................................................... 6 3. Peta Lokasi Penelitian dan Titik Pengambilan Contoh di Perairan Teluk Jakarta ...................................................................................................... 11 4. Konsentrasi Cd (μg/g) di Sedimen pada Stasiun Pengamatan Berdasarkan Ukuran Partikel ........................................................................................ 14 5. Konsentrasi Cu (μg/g) di Sedimen pada Stasiun Pengamatan Berdasarkan Ukuran Partikel ........................................................................................ 15 6. Komposisi Fraksi Lumpur, Pasir Halus dan Pasir Kasar (%) di Lokasi Pengamatan Teluk Jakarta ....................................................................... 19 7. Konsentrasi Rata-Rata Logam Berat Cd (μg/g) dalam Sedimen ............. 21 8. Konsentrasi Rata-Rata Logam Berat Cu (μg/g) dalam Sedimen ............. 22
x
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Prosedur analisis logam dalam contoh sedimen......................................... 29 2. Prosedur analisis fraksinasi sedimen. ......................................................... 30 3. Konsentrasi Cd dan Cu pada lokasi penelitian beserta koordinatnya ........ 31 4. Hasil analisis fraksi sedimen logam Cd ..................................................... 31 5. Hasil analisis fraksi sedimen logam Cu ..................................................... 31 6. Diagram alir pemisahan sedimen berdasarkan ukuran partikel ................. 32 7. Diagram alir analisis logam berat .............................................................. 33
xi
1. PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Peningkatan aktivitas industri telah mengakibatkan semakin banyak bahan-
bahan limbah bersifat racun yang dibuang ke perairan Teluk Jakarta. Bahan limbah dapat berasal dari limbah industri, limbah rumah tangga, pertambakan, PLTU, daerah wisata dan rekreasi, pelabuhan dan jalur transportasi yang berada di sekitar perairan Teluk Jakarta. Keberadaan limbah di dalam perairan laut akan dapat menyebabkan penurunan kualitas perairan dan menganggu kehidupan yang ada di dalamnya. Komponen zat pencemar dapat berupa komponen organik dan komponen anorganik. Komponen organik di antaranya tumbuhan dan hewan (mikro dan makro) yang hidup ataupun yang telah mati, serasah atau detritus hasil penguraian oleh mikroorganisme dan limbah organik hasil aktivitas manusia. Komponen anorganik adalah logam berat seperti merkuri (Hg), timbal (Pb), arsenik (As), tembaga (Cu), kadmium (Cd), kromium (Cr), dan nikel (Ni) (Sanusi, 2006). Penelitian mengenai logam berat di Teluk Jakarta telah banyak dilakukan di antaranya Supriyaningrum (2006); Rozak dan Rochyatun (2007); Sarjono (2009) yang mengungkapkan bahwa telah terjadi peningkatan kandungan logam berat dalam sedimen. Perairan dikatakan tercemar logam berat jika konsentrasinya telah melebihi baku mutu atau melewati nilai ambang batas tertentu. Logam berat Cu, Zn, dan Mn di perairan keberadaannya bermanfaat pada hewan air seperti pembentukan haemosianin dalam sistem darah dan enzimatik, sedangkan logam berat Cd, Cr, Pb, dan Hg belum dapat diketahui peranannya dalam tubuh (Sanusi, 2006). 1
2
Meningkatnya berbagai aktivitas manusia di sekitar aliran sungai yang bermuara di Teluk Jakarta membutuhkan perlunya pemantauan terhadap logam berat setiap tahunnya. Penelitian sebelumnya menyebutkan bahwa ukuran partikel sedimen berpengaruh terhadap kandungan logam berat dan sedimen bertekstur lumpur mengandung logam berat cukup tinggi (Rozak dan Rochyatun, 2007). Sahara (2009) melaporkan bahwa distribusi Pb dan Cu pada sedimen dipengaruhi oleh ukuran partikel dimana semakin kecil ukuran partikel, kandungan Pb dan Cu semakin besar. Penelitian ini akan melihat keterkaitan konsentrasi logam berat kadmium (Cd) dan tembaga (Cu) di sedimen serta hubungan logam berat tersebut dengan ukuran partikel sedimen. Menurut Sudarso et al. (2005) partikel yang berukuran kecil seperti silt dan clay memiliki kemampuan yang lebih tinggi mengikat logam berat karena luasnya area permukaan dan relatif tingginya gaya elektrostatis. Pemilihan logam Cd karena unsur ini lebih bersifat toksik dibandingkan Pb, dan Cd lebih mudah untuk dianalisis dibandingkan Hg karena sifat Hg yang mudah menguap (volatile). Pemilihan logam Cu karena Cu bersifat lebih stabil dibandingkan unsur esensial lainnya.
1.2
Tujuan Penelitian ini bertujuan menentukan keterkaitan konsentrasi logam berat
kadmium (Cd) dan tembaga (Cu) terhadap sebaran partikel dalam sedimen.
2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Kondisi Geografis Teluk Jakarta Perairan Teluk Jakarta secara geografis terletak pada 5056’15” LS-6055’30”
LS dan 106043’00” BT-106059’30” BT dan terletak di sebelah utara ibukota Jakarta. Teluk Jakarta membentang dari Tanjung Kait di bagian barat hingga Tanjung Karawang di bagian timur dengan panjang pantai kurang lebih 89 km. Teluk Jakarta merupakan tempat bermuaranya 13 sungai yang terdiri atas 4 sungai besar dan 9 sungai sedang. Topografi perairan Teluk Jakarta umumnya didominasi oleh lumpur, pasir, dan kerikil serta merupakan perairan dangkal dengan kedalaman kurang dari 30 m (Rozak dan Rochyatun, 2007). Perairan Teluk Jakarta secara oseanografis cukup rentan terhadap berbagai ancaman pencemaran, mengingat lokasinya berhubungan langsung dengan 13 sungai. Pada bagian sungai-sungai tersebut terdapat sumber pencemar seperti limbah industri, limbah rumah tangga, pertambakan, PLTU, daerah wisata dan rekreasi, pelabuhan dan jalur transportasi (Rozak dan Rochyatun, 2007). Limbah rumah tangga merupakan faktor yang memberikan pengaruh cukup besar mengingat jumlah penduduk yang meningkat. Kegiatan industri yang terus berkembang dan pola penggunaan tanah yang intensif baik langsung maupun tidak langsung juga dapat memberikan tekanan yang terus meningkat terhadap ekosistem perairan Teluk Jakarta (Supriyaningrum, 2006). 2.2
Logam Berat Logam berat adalah unsur logam dengan berat molekul yang tinggi,
mempunyai daya hantar, panas listrik yang tinggi dan memiliki densitas >5 g/cm3 3
4
(Hutagalung et al., 1997). Logam berat di perairan terdiri atas logam berat esensial dan non esensial. Logam berat yang sering mencemari lingkungan atau non esensial adalah Hg, Zn, Cd, As, dan Pb. Selain logam berat non esensial (Hg, Zn, Cd, As, dan Pb) terdapat juga logam berat yang bersifat esensial dimana logam berat ini dibutuhkan dalam pembentukan haemosianin dalam sistem darah dan enzimatik, misalnya Cr, Ni, Cu, dan Zn (Sanusi, 2006). Menurut Sanusi (2006) daftar urutan toksisitas logam paling tinggi ke paling rendah terhadap manusia yang mengkonsumsi ikan adalah sebagai berikut: Hg2+>Cd2+>Ag2+>Ni2+>Pb2+>As2+>Cr2+>Sn2+>Zn2+. Menurut Hutagalung et al. (1997) faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat toksisitas antara lain suhu, salinitas, pH, dan kesadahan. Peningkatan suhu dan salinitas menyebabkan toksisitas logam berat meningkat. Penurunan pH dapat meningkatkan toksisitas logam berat, sedangkan perairan dengan tingkat kesadahan yang tinggi dapat mengurangi toksisitas logam berat, karena logam berat dalam air dengan kesadahan tinggi membentuk senyawa kompleks yang mengendap dalam air.
2.2.1 Kadmium (Cd) Kadmium (Cd) adalah logam berwarna putih keperakan menyerupai alumunium (Gambar 1) dengan berat atom 112.41 g/mol dengan titik cair 321 0
C dan titik didih 765 0C. Kadmium tergolong dalam logam berat dan memiliki
afinitas yang tinggi terhadap sulfohidril dan kelarutannya akan meningkat dalam lemak. Kadmium akan mengalami hidrolisis, teradsorpsi oleh padatan tersuspensi dan membentuk ikatan kompleks dengan bahan organik di perairan alami yang bersifat basa. Pada kadar 0.01-0.1 mg/l CdCl2 dapat mereduksi ATP, klorofil dan mengurangi konsumsi O2 oleh fitoplankton (Sanusi, 2006). Kadmium bersifat
5
lentur, tahan terhadap tekanan, memiliki titik lebur rendah dan dapat dimanfaatkan untuk pencampur logam lain seperti nikel, perak, tembaga, dan besi. Sumber kadmium juga berasal dari pabrik peleburan besi, baja, produksi semen, pembakaran sampah, dan penggunaan logam yang berhubungan dengan hasil produksinya (pabrik baterai, aki, pigmen warna, pestisida, gelas, dan keramik (Darmono, 1995).
Gambar 1. Contoh Logam Cd (www.webelements.com) Sifat racun kadmium terhadap ikan yang hidup dalam air laut berkisar antara 10-100 kali lebih rendah dari pada dalam air tawar yang memiliki tingkat kesadahan lebih rendah. Toksisitas kadmium meningkat dengan menurunnya kadar oksigen dan kesadahan, serta meningkatnya pH dan suhu. Toksisitas kadmium turun pada salinitas dengan kondisi dimana konsentrasi kadmium sama dengan cairan tubuh hewan bersangkutan (Laws, 1993). Logam Cd belum diketahui perannya bagi manusia dan makhluk hidup lainnya. Kadmium bersifat kumulatif dan sangat toksik bagi manusia karena dapat mengakibatkan gangguan fungsi ginjal serta merusak lingkungan perairan. Konsentrasi kadmium di sedimen berada pada 2-7.5 ppm maka di kategorikan sebagai tercemar ringan. Konsentrasi kadmium antara 7.5-12 ppm maka di kategorikan sebagai tercemar sedang. Konsentrasi kadmium antara 12-30
6
ppm maka perairan termasuk ke dalam kategori bahaya dan harus segera dilakukan pembersihan sedimen (IADC/CEDA, 1997).
2.2.2 Tembaga (Cu) Tembaga (Cu) merupakan unsur yang terdapat dalam bentuk partikulat, koloid, dan terlarut di perairan alami. Logam Cu dalam tabel periodik memiliki nomor atom 29 dan mempunyai berat atom 63.546 g/mol, berbentuk kristal dengan warna kemerahan (Gambar 2). Logam Cu yang masuk ke dalam tatanan lingkungan perairan dapat terjadi secara alamiah maupun sebagai efek samping dari kegiatan manusia. Secara alamiah Cu masuk ke dalam perairan melalui erosi, sedangkan dari aktifitas manusia seperti kegiatan industri, pertambangan Cu, maupun industri galangan kapal (Palar, 2004).
Gambar 2. Contoh Logam Cu (www.webelements.com)
Konsentrasi Cu di sedimen berada pada 35-90 ppm maka dikategorikan sebagai tercemar ringan, sedangkan konsentrasi logam Cu antara 90-190 ppm maka dikategorikan sebagai tercemar sedang. Konsentrasi Cu antara 190-400 ppm maka perairan termasuk ke dalam kategori bahaya dan harus segera dilakukan pembersihan sedimen (IADC/CEDA, 1997). Sekitar 24% Cu yang terbawa oleh aliran sungai akan teradsorpsi oleh padatan tersuspensi dan mengendap di perairan
7
estuari. Logam Cu yang teradsorpsi oleh sedimen bergantung pada ukuran partikel, pH, salinitas dan kehadiran ligan organik maupun unsur Fe dan Mn oksida (Sanusi, 2006).
2.3
Logam Berat dalam Sedimen Logam berat yang masuk ke dalam lingkungan perairan akan mengalami
pengendapan, pengenceran, dispersi, dan diserap oleh organisme yang hidup di perairan tersebut (Hutagalung et al., 1997). Greaney (2005) dalam Afriansyah (2009) ada 3 kemungkinan mekanisme logam masuk, diikat oleh sedimen dan bahan tersuspensi yaitu melalui proses adsorpsi fisika-kimia dari kolom perairan, proses uptake oleh bahan organik atau organisme dan akumulasi fisik dari bahan partikulat yang banyak mengandung logam oleh proses sedimentasi. Adsorpsi secara fisik terjadi ketika logam berat diabsorpsi oleh bahan partikulat secara langsung dari kolom perairan. Adsorpsi secara biologi dan kimia lebik kompleks prosesnya karena dikontrol oleh banyak faktor seperti pH dan oksidasi. Logam berat yang mengendap di sedimen dipengaruhi oleh beberapa parameter di antaranya pH, suhu, dan kandungan oksigen. Kenaikan pH dan suhu air laut akan menurunkan kelarutan logam dalam air sehingga akan mengendap membentuk lumpur. Pada daerah yang kekurangan oksigen daya larut logam berat akan menjadi lebih rendah dan mudah mengendap. Logam berat yang mengendap bersamaan dengan padatan tersuspensi akan mempengaruhi kualitas sedimen di dasar perairan. Mekanisme yang terjadi dapat dianalisis dengan proses koagulasi (penggumpalan) antara mineral anion dan kation pada air laut, selanjutnya diikuti dengan proses sedimentasi (pengendapan).
8
Hal ini dapat terjadi karena massa jenis partikel akan lebih besar dari massa jenis air laut. Sedimen merupakan bagian dari akumulasi material sepanjang tahun, dan keberadaannya relatif tetap sehingga sedimen dapat dijadikan sebagai indikator pencemaran lingkungan yang lebih baik dibandingkan sebarannya di kolom air (Siantingsih, 2005). Tabel 1 memperlihatkan konsentrasi logam Cd dan Cu di sedimen yang pernah dilakukan di berbagai wilayah perairan Indonesia.
Tabel 1. Konsentrasi Cd dan Cu (ppm) pada sedimen di beberapa perairan di Indonesia Lokasi
Perairan Teluk Jakarta Muara Sungai Way Kambas dan Way Sekampung
Konsentrasi logam Cd (ppm) Cu (ppm)
Tahun Penelitian
0.90-2.66
7.6-52.6
1990 Juni
0.95-2.53
7.2-53.9
ttd-0.011 1
1.884-5.983 1.625-6.073
1990 November 1998 September 1998 Juli 2003 September
Sumber Afriansyah 2009
Afriansyah 2009
Rozak dan Rochyatun 2007 Afriansyah 2009
Perairan Teluk Jakarta
<0.001-0.2
0.79-44.94
Perairan Teluk Jakarta Teluk Kelabat, Bangka
0.007-0.277 (0.109)
4.792-76.777 (24.057)
<0.1– 3.0
1.0–2.0
2006 Maret
Arifin 2011
0.022-0.125
1.575-34.112
2008 April
Afriansyah 2009
Perairan Delta Berau, Kalimantan Timur
2.4
2004 Januari
Fraksinasi Logam Berat dalam Sedimen Kandungan logam berat dalam sedimen berkaitan dengan ukuran butiran
sedimen dimana konsentrasi logam berat tinggi terdapat pada sedimen yang memiliki ukuran partikel lebih halus dibandingkan dengan sedimen kasar. Fraksi
9
sedimen halus memiliki area permukaan yang luas dan relatif tingginya gaya elektrostatis dari permukaan partikel tersebut (Sudarso et al., 2005; Hutabarat dan Evans, 2006; Situmorang et al., 2010). Kondisi perairan yang tenang akan memudahkan pengendapan sedimen lumpur ke dasar perairan diikuti dengan pengendapan bahan organik. Kandungan bahan organik memiliki hubungan yang positif dengan konsentrasi logam berat dalam sedimen (Parera, 2004). Faktor lainnya yang mempengaruhi pengendapan sedimen adalah mekanisme transport material sedimen yang akan menentukan variasi pengendapan yang terjadi (Rachman, 2008). Tabel 2 menunjukkan hubungan konsentrasi logam berat Cu, Pb, dan Zn terhadap beberapa ukuran butiran sedimen.
Tabel 2. Hubungan antara ukuran butiran sedimen (µm) dan konsentrasi logam berat Cu, Pb, dan Zn (µg/g) (Gaw, 1997 dalam Parera, 2004) Ukuran butiran sedimen (µm) 1-10 11-30 31-60 61-150
Konsentrasi Cu 39 43 28 23
Logam (µg/g) Pb 78 60 41 27
Zn 1067 623 479 308
Menurut Seibold and Berger (1996) klasifikasi butiran sedimen berdasarkan ukuran terbagi atas batu (stones), pasir (sand), lanau (silt), dan lempung (clay). Sedimen terdiri atas batu jika butiran memiliki ukuran 2-256 mm, pasir 0.063-2 mm, lanau 0.004-0.0063 mm, dan lempung <0.004 mm. Ukuran partikel sedimen merupakan salah satu cara yang mudah untuk menentukan klasifikasi sedimen. Tabel 3 memperlihatkan klasifikasi fraksi sedimen berdasarkan ukuran.
10
Tabel 3. Klasifikasi sedimen berdasarkan Wentworth Scale (Wibisono, 2005) Fraksi sedimen Batu
Pasir
Lanau
Liat
Partikel Bongkahan Krakal Kerikil kasar Kerikil halus Pasir sangat kasar Pasir kasar Pasir medium Pasir halus Pasir sangat halus Lanau kasar Lanau medium Lanau halus Lanau sangat halus Liat kasar Liat medium Liat halus Liat sangat halus
Ukuran Butiran (mm) >256 64-256 4-64 2-4 1-2 0.5-1 0.25-0.5 0.125-0.25 0.063-0.125 0.031-0.063 0.016-0.031 0.008-0.016 0.004-0.008 0.002-0.004 0.001-0.002 0.0004-0.001 0.0002-0.0004
3. BAHAN DAN METODE
3.1
Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April hingga Juli 2011, merupakan
kegiatan dari pemantauan kadar logam berat yang dilakukan oleh P2O-LIPI. Lokasi pengambilan contoh sedimen berada di sekitar muara sungai Cilincing dan pelabuhan Tanjung Priuk, Teluk Jakarta (Gambar 3). Analisis sampel sedimen dilakukan di Laboratorium Pusat Penelitian Oseanografi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P2O-LIPI), Jakarta Utara.
Gambar 3. Peta Lokasi Penelitian dan Titik Pengambilan Contoh di Perairan Teluk Jakarta
11
12
3.2
Bahan dan Alat Bahan yang digunakan adalah contoh sedimen. Alat yang digunakan
terdiri dari GPS garmin, Ekman grab, kotak es, timbangan digital BP 210 S, oven Memmert Model 100-800, Spectra AA 20 plus dan ayakan bertingkat ukuran 63 μm, 250 μm, dan 1000 μm stainless steel. Bahan yang digunakan terdiri atas sedimen.
3.3
Metode Penelitian
3.3.1 Penentuan Lokasi Penelitian Posisi stasiun diketahui dengan menggunakan Global Positioning System (GPS) (Lampiran 3). Lokasi pengambilan sampel sedimen dilakukan dengan menggunakan transek garis yang diambil tegak lurus dengan garis pantai. Pengambilan sedimen dilakukan pada 4 stasiun, Stasiun 1 terletak paling jauh dari daratan, Stasiun 2, 3, dan 4 semakin mendekati wilayah daratan. Pemilihan 4 stasiun didasarkan pada asumsi bahwa tingkat pencemaran sedimen dan komposisi pasir di sedimen relatif meningkat ke arah tepi pantai. Lokasi Stasiun 4 berada dekat dengan muara sungai Cilincing dimana daerah ini terdapat berbagai aktivitas penduduk seperti adanya pasar ikan dan tempat kapal berlabuh. Jarak antara stasiun satu dengan stasiun lainnya ±1 km, dan jarak antara Stasiun 4 ke pantai ±1 km. Kedalaman perairan di Stasiun 1, 2, 3, dan 4 berturut-turut adalah 24 m, 20 m, 11 m dan 3 m.
3.3.2 Prosedur Pengambilan Contoh Sedimen Sedimen diambil dengan menggunakan Ekman Grab. Sedimen dimasukkan ke dalam wadah yang terbuat dari polietilen yang terlebih dahulu direndam dalam
13
larutan asam HNO3 selama 24 jam kemudian dibilas dengan menggunakan aquades. Pemindahan sedimen dari Ekman Grab ke dalam wadah polietilen dengan menggunakan sendok sesuai kebutuhan, selanjutnya sampel sedimen disimpan dalam kotak es. Sampel sedimen kemudian dibawa ke laboratorium untuk dianalisis.
3.4
Analisis Contoh Sedimen
3.4.1 Analisis Fraksi Sedimen Analisis fraksi sedimen dilakukan dengan menggunakan ayakan mekanik yang masing-masing memiliki ukuran bukaan 1000 µm, 250 µm, dan 63 µm. Metode yang digunakan yaitu metode pengayakan basah (Lampiran 2), dalam metode ini butiran sedimen diklasifikasikan berdasarkan Wentworth Scale (Wibisono, 2005). Tahapan awal analisis ukuran butiran sedimen ini adalah sampel sedimen dipindahkan dalam wadah untuk dipanaskan. Sedimen yang telah kering ditimbang beratnya dan direndam dengan aquades hingga air menyatu dengan sampel. Sampel sedimen selanjutnya dituangkan ke dalam ayakan dan hasil dari ayakan ini dipisahkan berdasarkan fraksi butiran yang berbeda yaitu pasir kasar 250-1000 µm, pasir halus 63-250 µm, dan lumpur <63 µm. Fraksi butiran sedimen yang telah dipisahkan dipindah ke dalam suatu wadah untuk dikeringkan kembali. Sampel yang kering kemudian ditimbang sesuai dengan bukaan ayakan (lampiran 6).
3.4.2 Analisis Logam Berat Analisis Logam Berat dilakukan dengan menggunakan prosedur US EPA Methods 3050B (Lampiran 1). Sampel sedimen yang telah dikeringkan
14
berdasarkan ukuran 250-1000 µm, 63-250 µm, <63 µm digerus dan ditumbuk hingga halus dan ditimbang seberat 1.3-1.5 gram. Tahapan berikutnya yaitu proses destruksi, dalam proses ini sedimen kering ditambahkan larutan HNO3 (1:1) dan dipanaskan pada suhu 95 0C direfluks selama 10 sampai 15 menit, kemudian dinginkan pada suhu ruang dan ditambahkan 5 ml HNO3 pekat. Sedimen dipanaskan 2 jam kemudian didinginkan pada suhu ruang, ditambahkan 2 ml air suling, 5 ml H2O2 30% dan dilanjutkan pemanasan kembali selama 2 jam. Sedimen kemudian ditambahkan HCl pekat sebanyak 10 ml. Hasil destruksi ini disaring dengan kertas Whatman No 41 dan ditepatkan dalam labu ukur 100 ml, selanjutnya dilakukan pengukuran konsentrasi logam berat dengan menggunakan AAS Spectra 20 plus (Lampiran 7). Logam Cd dapat diukur pada panjang gelombang 228 nm dan Cu pada panjang gelombang 324.8 nm.
3.5
Analisis Data Analisis data diselesaikan dengan menggunakan software Microsoft Excel.
Keseluruhan data konsentrasi rata-rata logam berat dan fraksi sedimen yang diperoleh selanjutnya dianalisis secara deskriptif.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1
Konsentrasi Cd dalam Sedimen Konsentrasi logam Cd pada sedimen menunjukkan nilai yang bervariasi
pada setiap stasiun pengambilan contoh. Konsentrasi Cd pada perairan Teluk Jakarta berkisar antara 0.32-2.82 μg/g dengan konsentrasi terendah pada Stasiun 3 ukuran partikel 63-250 μm dan tertinggi pada Stasiun 4 ukuran partikel 250-1000 μm (Gambar 4). Stasiun 1 konsentrasi logam berat meningkat dengan semakin besarnya ukuran butiran sedimen, ukuran partikel 250-1000 μm konsentrasinya 1.22 μg/g sedangkan ukuran partikel <63 μm konsentrasinya 0.49 μg/g. Kondisi yang sama juga terlihat pada Stasiun 2 dan 4 konsentrasi logam berat tertinggi terdapat pada sedimen yang memiliki ukuran partikel 250-1000 μm yaitu 1.19 μg/g dan 2.82 μg/g. Pada Stasiun 3 konsentrasi logam berat tertinggi terdapat pada sedimen yang memiliki ukuran partikel <63 μm yaitu 0.58 μg/g.
Gambar 4. Konsentrasi Cd (μg/g) di Sedimen pada Stasiun Pengamatan Berdasarkan Ukuran Partikel
15
16
4.2
Konsentrasi Cu dalam Sedimen Konsentrasi logam Cu pada sedimen juga menunjukkan nilai yang
bervariasi pada setiap stasiun pengambilan contoh. Konsentrasi Cu pada perairan Teluk Jakarta berkisar antara 2.98-127.89 μg/g dengan konsentrasi terendah pada Stasiun 2 ukuran partikel 250-1000 μm dan konsentrasi tertinggi pada Stasiun 4 ukuran partikel 250-1000 μm (Gambar 5). Stasiun 1 konsentrasi logam berat Cu tertinggi terdapat pada sedimen yang memiliki ukuran partikel <63 μm yaitu 9.67 μg/g, sedangkan konsentrasi terendah Cu ukuran partikel 250-1000 μm yaitu 3.16 μg/g. Stasiun 2 ukuran partikel 63-250 μm dan <63 μm konsentrasi Cu memiliki nilai yang sama yaitu 12.85 μg/g. Stasiun 3 dan 4 konsentrasi Cu tertinggi pada sedimen yang memiliki ukuran partikel 250-1000 μm yaitu 32.77 μg/g dan 127.89 μg/g.
Gambar 5. Konsentrasi Cu (μg/g) di Sedimen pada Stasiun Pengamatan berdasarkan Ukuran Partikel
4.3
Variasi Kandungan Cd dan Cu Hasil penelitian menunjukkan logam Cu umumnya mempunyai konsentrasi
lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi logam Cd. Perbedaan ini dapat
17
diakibatkan oleh berbagai macam faktor, dan dalam penelitian ini sumber logam diduga berperan penting. Beberapa hasil penelitian juga telah membuktikan indikasi yang sama yaitu konsentrasi Cu lebih tinggi dari pada konsentrasi Cd. Menurut Rozak dan Rochyatun (2007) bahwa kisaran logam berat pada bulan Juni 2003 konsentrasi Cd berkisar 0.10-0.42 μg/g dan Cu antara 7.46-44.94 μg/g, sedangkan bulan September 2003 konsentrasi Cd antara <0.001-0.35 μg/g dan Cu antara 0.79-40.59 μg/g. Pengamatan kandungan logam berat dalam sedimen juga pernah dilakukan oleh Sarjono (2009) di Perairan Teluk Jakarta diperoleh kandungan Cd berkisar antara 0.20-0.63 μg/g. Menurut Firmansyah (2007) kontribusi sumber pencemaran di Teluk Jakarta berasal dari limbah domestik 27.09%, limbah industri 14.04%, dan limbah pasar 46.70%. Teluk Jakarta merupakan daerah bermuaranya 13 sungai dan sungai-sungai tersebut umumnya melewati daerah-daerah yang aktif karena banyak kegiatan industri yang kemungkinan besar membuang limbah mengandung logam berat. Disamping itu, kegiatan intensif juga terjadi pada wilayah pesisir teluk khususnya adalah pelabuhan. Beberapa informasi menunjukkan bahwa logam Cu banyak dipakai dalam kegiatan industri tekstil, industri elektronik, dan didaerah pelabuhan Cu mungkin terkandung dalam berbagai cat kapal yang berfungsi sebagai cat anti karat atau anti fouling (Effendi, 2003; Mukhtasor, 2007). Seluruh logam berat apabila masuk ke laut akan mengalami berbagai proses seperti pengenceran, absorpsi oleh partikel, terakumulasi dalam biota dan mengendap di sedimen. Sedimen pada umumnya merupakan area akumulasi semua senyawa. Berbagai macam proses yang dialami oleh logam berat dalam kolom air pada akhirnya akan diendapkan dalam sedimen. Oleh karena itu,
18
sedimen dapat dijadikan sebagai record kejadian senyawa terlarut logam berat yang terjadi dalam kolom air dalam kurun waktu lama (Libes, 2009). Oleh karenanya, perbedaan konsentrasi Cd dan Cu yang diperkirakan akan mengalami berbagai macam peristiwa bersamaan dalam kolom air sebelum diendapkan. Dengan mengasumsikan kondisi tersebut, terdapat indikasi bahwa perbedaan sumber atau masukan diperkirakan menjadi faktor penting.
4.4
Fraksinasi Ukuran Sedimen Persentase fraksi sedimen di semua lokasi stasiun penelitian didominasi oleh
fraksi lumpur. Komponen fraksi pasir kasar memiliki kisaran nilai 0.12-2.67% (Gambar 6), fraksi pasir halus 0.18-4.87%, dan fraksi lumpur 89.70-99.61% (Gambar 7). Kondisi sedimen ini umumnya berwarna hitam dan abu-abu kehijauan yang mengindikasi kondisi anoxik. Sedimen lumpur umumnya sering dijumpai pada perairan teluk yang bersifat semi tertutup atau terlindung karena kondisi perairan relatif tenang dapat memberikan waktu deposisi sedimen halus. Endapan sedimen di Stasiun 4 daerah muara Cilincing dicirikan oleh warna sedimen yang hitam serta berbau amoniak. Warna dan bau sedimen tersebut merupakan indikasi perairan telah tercemar terutama akibat bahan organik, oleh aktifitas industri, pelabuhan, pemukiman yang kemudian bercampur dan mengendap di sedimen. Ukuran butiran sedimen di lokasi penelitian tidak terlepas dari kondisi lingkungan di sekitarnya yang membantu pembentukan sedimen salah satunya adalah sumber komponen sedimen yang berasal dari daratan seperti proses abrasi atau erosi yang kemudian terbawa oleh sungai.
19
Gambar 6. Komposisi Fraksi Lumpur, Pasir Halus, dan Pasir Kasar (%) di Lokasi Pengamatan Teluk Jakarta Faktor lain yang mempengaruhi ukuran butiran adalah mekanisme transport material sedimen yang akan menentukan variasi pengendapan yang terjadi (Rachman, 2008). Ukuran partikel sedimen yang kasar akan dengan mudah diendapkan, tetapi untuk ukuran yang halus termasuk lanau dan lempung lebih lama terendapkan karena terbawa arus menjauh dari pantai. Penelitian ini Stasiun 1, 2, 3, dan 4 lebih didominasi oleh lumpur karena letaknya jauh dari pantai. Sebagai contoh Prartono et al. (2009) menunjukkan bahwa dominasi lanau dan lempung berturut-turut berkisar antara 21-35.8% dan 17.6-65.6% terjadi pada wilayah timur perairan Teluk Jakarta.
4.5
Hubungan Antara Komposisi Fraksi Sedimen dengan konsentrasi Cd dan Cu di Sedimen Menurut Afriansyah (2009) bahwa tipe sedimen akan mempengaruhi
kandungan logam berat dan spesiasinya dalam sedimen, sedimen yang banyak mengandung fraksi yang lebih halus memiliki kemampuan mengikat logam berat
20
lebih tinggi bila dibandingkan fraksi yang sifatnya kasar seperti pasir maupun kerikil. Pengamatan hubungan antara konsentrasi logam berat Cu dengan fraksi sedimen yakni antara persentase kandungan lumpur dengan konsentrasi Cu total dalam sedimen menunjukkan hubungan yang erat dengan nilai koefisien korelasi 66.2%. Konsentrasi rata-rata logam Cd di semua stasiun pada ukuran partikel <63 μm, 63-250 μm, dan 250-1000 μm berturut-turut adalah 0.58±0.10 μg/g, 0.61±0.33 μg/g, dan 1.42±1.00 μg/g (Gambar 8). Konsentrasi rata-rata Cd pada ukuran partikel 250-1000 μm dua kali lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi rata-rata Cd pada ukuran partikel <63 μm dan 63-250 μm. Konsentrasi rata-rata Cu dalam sedimen menunjukkan hal yang sama dengan konsentrasi Cd di sedimen, dimana konsentrasi Cu semakin meningkat dengan semakin besar ukuran partikel sedimen. Konsentrasi rata-rata logam Cu di semua stasiun pada ukuran partikel <63 μm, 63-250 μm, dan 250-1000 μm berturut-turut adalah 28.09±25.20 μg/g, 30.16±33.44 μg/g, dan 41.70±59.14 μg/g (Gambar 9). Pada penelitian ini umumnya konsentrasi pada semua logam meningkat dengan meningkatnya ukuran partikel. Konsentrasi logam berat tertinggi berada pada fraksi medium dan pasir. Bentuk pengelompokan (agglomeration) pada sedimen fraksi pasir dimungkinkan penyebab dari tingginya konsentrasi logam Cd dan Cu ukuran partikel 250-1000 μm. Aglomerasi (Agglomeration) adalah proses penggabungan dan pengikatan partikel halus. Aglomerasi ini terjadi akibat adanya perbedaan salinitas antara air laut dengan air tawar yakni pada saat penyaringan sampel sedimen.
21
Sedimen basah yang masih mengandung ion-ion Na+, K+, Cl- bertemu dengan air aquades yang tidak bersalinitas saat penyemprotan. Faktor-faktor yang mempengaruhi aglomerasi adalah ukuran partikel, luas permukaan partikel dan bentuk dari partikel itu sendiri. Pengikatan antar partikel ini dapat terjadi secara sementara atau permanen, melekat atau menempel bersamaan dan membentuk kesatuan (Pietsch, 2002). Jumlah logam berat yang tertahan oleh partikel dengan ukuran partikel 250-1000 μm yang mengelompok akan jauh lebih besar dibandingkan dengan jumlah yang dapat di adsorpsi pada permukaan sedimen (Zanganeh et al., 2008). Peningkatan konsentrasi logam dalam partikel kasar dilokasi sampling dapat dihubungkan dengan masukan dari sumber antropogenik lainnya. Partikel yang lebih besar lebih lama terendapkan didaerah dangkal yang beroksigen dan mungkin memiliki lebih banyak waktu untuk mengembangkan lapisan oksida sehingga menyerap lebih banyak logam dibandingkan partikel kecil.
Gambar 7. Konsentrasi Rata-Rata Logam Berat Cd (μg/g) dalam Sedimen
22
Gambar 8. Konsentrasi Rata-Rata Logam Berat Cu (μg/g) dalam Sedimen
Menurut Campbell et al. (1988) dalam Afriansyah (2009) keberadaan mangan dan besi oksida dalam sedimen mampu mengikat logam 10-50 % bahkan lebih dari total logam dalam sedimen walaupun fraksi mangan dan besi oksida tersebut jarang sekali ditemukan banyak sebagai material penyusun sedimen. Kehadiran mineral logam atau fraksi kasar limbah industri daerah litogenik juga dapat meningkatkan konsentrasi logam dalam fraksi kasar sedimen. Perbedaan hasil yang diperoleh dengan penelitian sebelumnya karena distribusi logam berat pada berbagai ukuran partikel dipengaruhi oleh pembentukan sedimen baik secara alami maupun non-alami. Pada pembentukan awal sedimen ini partikel yang berukuran lebih besar kemungkinan memiliki kandungan logam yang tinggi dibandingkan partikel yang berukuran kecil. Partikel kasar dan halus ini masuk ke perairan, partikel halus akan memiliki daya adsorpsi logam yang lebih tinggi, walaupun daya adsorpsi tinggi pada partikel yang halus tidak sebanding dengan konsentrasi awal yang mungkin tinggi pada partikel yang berukuran lebih besar (Zanganeh et al., 2008). Sumber alami kadmium adalah greenockite (CdS), hawleyite, spalerite, dan octavite, sedangkan
23
sumber alami untuk tembaga adalah chalcopyrite (CuFeS2), copper sulfide (CuS2), malachite [Cu2(CO3)(OH)2], dan azurite [Cu3(CO3) 2 (OH)2] (Effendi, 2003). Terdapat hubungan antara kandungan bahan organik dengan konsentrasi logam berat. Logam berat mempunyai sifat mudah terikat pada bahan organik yang kemudian mengendap di dasar perairan dan bersatu dengan sedimen (Harahap, 1991 dalam Rachman, 2008). Konsentrasi logam Cd dan Cu yang tinggi pada partikel ukuran 250-1000 μm diduga mengandung bahan organik yang tinggi. Pada penelitian ini belum terdapat informasi besarnya kandungan bahan organik disetiap ukuran partikel.
5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan Penelitian ini menunjukkan bahwa konsentrasi logam berat Cd dan Cu
semakin meningkat dengan semakin besarnya ukuran partikel. Konsentrasi Cd dan Cu yang tinggi pada fraksi pasir disebabkan karena partikel ukuran 250-1000 μm membentuk agglomerates. Perbedaan sumber atau masukan diperkirakan menjadi faktor penting terhadap peningkatan konsentrasi logam dalam partikel kasar dilokasi sampling, selain itu kemungkinan adanya konsentrasi logam Cd maupun Cu yang lebih tinggi pada partikel yang berukuran lebih besar saat pembentukan awal batuan sedimen.
5.2
Saran Saran yang dapat diberikan penulis adalah perlu adanya pengukuran
kandungan bahan organik untuk setiap ukuran partikel, sehingga dapat melihat langsung hubungan antara konsentrasi logam berat, ukuran partikel dan kandungan bahan organiknya.
24
DAFTAR PUSTAKA Afriansyah, A. 2009. Konsentrasi Kadmium (Cd) dan Tembaga (Cu) dalam Air, Seston, Kerang dan Fraksinasinya dalam Sedimen di Perairan Delta Berau, Kalimantan Timur. [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. 103 hlm. Arifin, Z. 2011. Konsentrasi Logam Berat di Air, Sedimen, dan Biota di Teluk Kelabat, Pulau Bangka. E-journal. 3(1):104-114. Darmono. 1995. Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta (ID): UI Press. 140 hlm. Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air: Bagi Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan Perairan. Yogyakarta (ID): Kanisius. 252 hlm. Firmansyah, I. 2007. Model Pengendalian Pencemaran Laut untuk Meningkatkan Daya Dukung Lingkungan Teluk Jakarta. [Tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. 232 hlm. Gray, T. W. 2003. Cadmium. www.webelements.com [diunduh 4 Desember 2011] Gray, T. W. 2003. Copper. www.webelements.com [diunduh 4 Desember 42011] Hutabarat, S dan Evans, S. M. 2006. Pengantar Oseanografi. Jakarta (ID): UI Press. 159 hlm. Hutagalung, H. P, Setiapermana, D, dan Riyono, S. H. 1997. Metode Analisis Air Laut, Sedimen dan Biota. Jakarta (ID): P3O-LIPI. 181 hlm. IADC/CEDA. 1997. Conventions, Codes, and Conditions: Marine disposal . Environmental aspects of dredging 2a. Netherlands (US): IADC. 71 hlm. Laws, E. A. 1993. Aquatic Pollution an Introductory Text. Third Edition. Canada (US): J Wiley. 611 hlm. Libes, S. M. 2009. Introduction to Marine Biogeochemistry. Second Edition. New York (US): Elsevier Science. 909 hlm. Mukhtasor. 2007. Pencemaran Pesisir dan Laut. Jakarta (ID): Pradnya Paramita. 332 hlm. Palar, H. 2004. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta (ID): PT Rineka Cipta. 152 hlm.
25
Parera, P. 2004. Heavy Metal Concentrations in the Pacific Oyster; Crassostrea gigas. [Tesis]. Auckland(NZ): Auckland University of Technology. 116 hlm. Pietsch, W. 2002. Agglomeration Processes: Phenomena Technologies Equipment. Berlin (DE): Wiley-VCH Verlag. 614 hlm. Prartono, T, Razak, H, dan Gunawan, I. 2009. Pestisida Organoklorine di Sedimen Pesisir Muara Citarum, Teluk Jakarta: Peran Penting Fraksi Halus Sedimen sebagai Pentransport DDT dan Proses Diagenesisnya. E-journal. 1(2):11-12. Rachman, A. A. 2008. Sebaran Menegak Konsentrasi Pb, Cu, Zn, Cd, dan Ni di Sedimen Pulau Pari Bagian Utara Kepulauan Seribu. [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. 55 hlm. Rozak, A dan Rochyatun, E. 2007. Pemantauan Kadar Logam Berat dalam Sedimen di Perairan Teluk Jakarta. Makara Sains. 11(1): 28-36. Sahara, E. 2009. Distribusi Pb dan Cu pada Berbagai Ukuran Partikel Sedimen di Pelabuhan Benoa. Jurnal Kimia. 3(2): 75-80. Sanusi, H. S. 2006. KIMIA LAUT. Proses Fisik Kimia dan Interaksinya dengan Lingkungan. Prartono T, Supriyono E, editor. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. 188 hlm. Sarjono, A. 2009. Analisis Kandungan Logam Berat Cd, Pb, dan Hg pada Air dan Sedimen di Perairan Kamal Muara, Jakarta Utara. [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. 67 hlm. Seibold, E and Berger, W. H. 1996. The Sea Floor. An Introduction to Marine Geology. Third Edition. Berlin (DE): Springer-Verlag. 356 hlm. Siantingsih, A. 2005. Pendugaan Sebaran Spasial Logam Berat Cd, Cu, Zn, dan Ni dalam Air dan Sedimen di Perairan Teluk Jakarta. [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. 73 hlm. Situmorang, S. P, Sanusi, H. S, dan Arifin, Z. 2010. Geokimia Logam Berat (Pb, Cr, dan Cu) dalam Sedimen dan Potensi Ketersediaannya pada Biota Bentik di Perairan Delta Berau, Kalimantan Timur. Ilmu Kelautan. 1(Edisi khusus): 1-11. Sudarso, Y, Yoga, G. P, dan Suryono, T. 2005. Kontaminasi Logam Berat di Sedimen: Studi Kasus Pada Waduk Saguling, Jawa Barat. Manusia dan Lingkungan. 12(1): 28-42.
26
Supriyaningrum, E. 2006. Fluktuasi Logam Berat Timbal dan Kadmium dalam Air dan Sedimen di Perairan Teluk Jakarta (Tanjung Priuk, Marina, dan Sunda Kelapa). [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. 36 hlm. Wibisono, M. S. 2005. Pengantar Ilmu Kelautan. Jakarta (ID): PT. Grasindo. 224 hlm. Zanganeh, A. H. P, Lakhan, V. C, and Vazyari, M. 2008. Geochemical Associations and Grain Size Partitioning of Heavy Metals in Nearshore Sediments Along the Iranian Coast of the Caspian Sea. Di dalam: Sengupta M and Dalwani R, editor. Proceedings of The 12th World Lake Conference [internet]. Hlm 198-202. Tersedia pada: http://wldb.ilec.or.jp/data/ilec. [diunduh 23 Oktober 2011].
27
LAMPIRAN
29
Lampiran 1. Prosedur analisis logam dalam contoh sedimen (US EPA Methods 3050B) Analisis Logam Berat Cd dan Cu: 1. Sedimen basah dipisahkan berdasarkan ukuran dengan menggunakan saringan yang berukuran 1000 µm, 250 µm dan 63 µm ASTM E11 BODY 316 Mesh S STEEL. 2. Sedimen dikeringkan dalam oven Memmert Model 100-800 pada suhu 103105 0C selama kurang lebih 12 jam 3. Sedimen kering dihaluskan dengan menggunakan alu dan porselin, diambil 1.3-1.5 gram dengan timbangan BP 210 S dan dimasukkan kedalam erlemeyer 250 ml kemudian dilanjutkan proses destruksi 4. Proses destruksi dimulai dengan penambahan larutan HNO3 (1:1) sebanyak 10 ml. Sampel dipanaskan di atas kompor listrik pada suhu 95 0C±5 0C direfluks selama 10 sampai 15 menit 5. Sedimen didinginkan pada suhu ruang dan ditambahkan 5 ml HNO3 pekat 6. Sedimen dipanaskan kembali selama 30 menit dan ditambahkan 5 ml HNO3 pekat, selanjutnya dipanaskan kembali pada suhu 95 0C±5 0C selama 2 jam 7. Sedimen didinginkan pada suhu ruang, ditambahkan 2 ml air suling, 5 ml H2O2 30% (penambahan H2O2 30% tidak lebih dari 10 ml) dan dilanjutkan pemanasan kembali suhu 95 0C±5 0C selama 2 jam 8. Sampel sedimen kemudian ditambahkan HCl pekat sebanyak 10 ml sambil dipanaskan 15 menit 9. Sedimen didinginkan pada suhu ruang dan disaring dengan menggunakan kertas saring ukuran 20 µm atau kertas saring Whatman No 41 dengan volume penempatan 100 ml dalam labu ukur 10. Ukur dengan menggunakan AAS spectra AA 20 plus
Keterangan: U : Konsentrasi logam berat (μg/g) C : Kadar hasil pengukuran dengan AAS/Absorbansi contoh (μg/ml) B : Absorbansi blanko (μg/ml) V : Volume akhir penempatan larutan contoh (ml) W : Berat contoh sedimen (g)
30
Lampiran 2. Prosedur analisis fraksinasi sedimen (Rahayuningsih, 2007) Analisis fraksi sedimen dilakukan dengan metode pengayakan basah melalui tahapan sebagai berikut: 1. Sedimen basah dipanaskan dalam oven Memmert Model 100-800 pada suhu 103-105 0C selama kurang lebih 12 jam 2. Sampel sedimen yang kering ditimbang dengan timbangan BP 210 S sehingga diperoleh berat kering total (A gram) 3. Sedimen yang telah ditimbang kemudian direndam dengan aquades hingga air menyatu dengan sampel 4. Sampel di ayak dengan ayakan berukuran 1000 µm, 250 µm, dan 63 µm, bagian yang tersaring dipindahkan kedalam wadah porselin untuk dikeringkan kembali. Proses pengeringan dilakukan pada suhu 103-105 0C selama kurang lebih 12 jam 5. Sampel yang telah kering kemudian ditimbang sesuai dengan ukuran partikel >1000 µm (B gram), 250-1000 µm (C gram), 63-250 µm (D gram), dan <63 µm (E gram) Berat sampel masing-masing dicatat sesuai ukuran butiran, kemudian hitung persentase tiap ukuran sedimen.
%FPK= x100% %FPH=
x100%
%FL= x100% Keterangan: FPK FPH FL
= Fraksi pasir kasar = Fraksi pasir halus = Fraksi lumpur
31
Lampiran 3. Konsentrasi Cd dan Cu pada lokasi penelitian beserta koordinatnya No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Stasiun St 1 (250-1000) St 1 (63-250) St 1 (<63) St 2 (250-1000) St 2 (63-250) St 2 (<63) St 3 (250-1000) St 3 (63-250) St 3 (<63) St 4 (250-1000) St 4 (63-250) St 4 (<63)
Konsentrasi Logam in Sedimen (μg/g) Cd Cu 1.218195061 3.164061271 0.519792785 8.275552432 0.491082436 9.673781047 1.188428269 2.976570673 0.510912577 12.84581443 0.510912577 12.84581443 0.446842555 32.7722433 0.318316111 19.70538813 0.577026217 25.34729394 2.821679222 127.8931981 1.079706001 79.82103064 0.719152961 64.49938949
Koordinat Bujur 106.8778 106.8778 106.8778 106.8889 106.8889 106.8889 106.9000 106.9000 106.9000 106.9111 106.9111 106.9111
Lintang -5.9528 -5.9528 -5.9528 -5.9944 -5.9944 -5.9944 -6.0361 -6.0361 -6.0361 -6.0778 -6.0778 -6.0778
Lampiran 4. Hasil analisis fraksi sedimen logam Cd Stasiun 1 2 3 4 Rata-rata
Grain size 250-100 μm 63-250 μm 1.218 0.520 1.188 0.511 0.447 0.318 2.822 1.080 1.418±1.001 0.607±0.328
<63μm 0.491 0.511 0.577 0.719 0.574±0.103
Lampiran 5. Hasil analisis fraksi sedimen logam Cu Stasiun 1 2 3 4 Rata-rata
Grain size 250-100 μm 63-250 μm <63μm 3.164 8.276 9.674 2.977 12.846 12.846 32.772 19.705 25.347 127.893 79.821 64.499 41.702±59.142 30.162±33.438 28.092±25.197
32
Lampiran 6. Diagram alir pemisahan sedimen berdasarkan ukuran partikel
Sedimen basah yang disaring pada ayakan 63 µm Sedimen basah
Sedimen <63 µm yang telah disaring dan didekantasi
Sedimen <63 µm, 63-250 µm dan 2501000 µm yang telah didekantasi
Sedimen <63 µm, 63-250 µm dan 2501000 µm yang telah dikeringkan
Sedimen <63 µm, 63-250 µm dan 2501000 µm yang telah dihaluskan
33
Lampiran 7. Diagram alir analisis logam berat
Proses destruksi diatas pemanas listrik dengan penambahan HNO3 (1:1)
Sampel yang siap diukur dengan AAS
Setelah proses destruksi sampel di saring dengan kertas saring Whatman No 41 dengan volume penempatan 100 ml dalam labu ukur
Sampel yang telah di saring ditempatkan dalam wadah falcon 50 ml
