KONSENTRASI LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DAN KADMIUM (Cd) DI AIR DAN SEDIMEN DI PERAIRAN PELABUHAN KEJAWANAN, CIREBON
LUCIA PAMUNGKASIH SANTOSO
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kandungan Logam Berat Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) di Air dan Sedimen di Perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Juli 2014 Lucia Pamungkasih Santoso NIM C54100018
ABSTRAK LUCIA PAMUNGKASIH SANTOSO. Kandungan Logam Berat Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) di Air dan Sedimen di Perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon. Dibimbing oleh TRI PRARTONO. Logam berat toksik Pb dan Cd merupakan dua contoh logam berbahaya untuk kehidupan organisme. Penelitian ini menduga sumber masukan logam Pb dan Cd di air dan sedimen, dan menduga tingkat kualitas perairan di Pelabuhan Kejawanan, Cirebon. Tujuh sampel sedimen dan tiga sampel air diambil dari 10 stasiun pada bulan Maret 2014 dan dilakukan analisis logam berat menggunakan AAS. Konsentrasi Pb dan Cd dalam air berturut-turut berkisar antara 0.061-0.065 mg/l dan 0.007-0.010 mg/l, sedangkan di sedimen berturut-turut berkisar 56.3567.11 mg/kg dan <0.60 mg/kg. Hasil pengamatan ini mengindikasikan kegiatan pelabuhan perikanan kemungkinan memberikan kontribusi terhadap keberadaan logam berat di sekitar perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon. Selanjutnya, kualitas air kemungkinan dapat mengalami penurunan karena berpotensi terjadi peningkatan konsentrasi Pb di perairan yang melebihi baku mutu. Kata kunci: Air, Kadmium, Logam berat, Sedimen, Timbal
ABSTRACT LUCIA PAMUNGKASIH SANTOSO. Lead (Pb) and Cadmium (Cd) Heavy Metals Content of Water and Sediment of Kejawanan Port, Cirebon. Supervised by TRI PRARTONO. Pb and Cd heavy are two toxic heavy metals that can be harmful to living organisms This study is to predict sources of Pb and Cd in water and sediment, and water quality Kejawanan Fishing Port, Cirebon. Seven sediment and three water samples were colected from 10 stations in March 2014 and analyzed using AAS. Pb dan Cd concentrations in water ranged 0061-0065 mg/l and 0007-0010 mg/l, respectively, while those in sediments varied 56.35-67.11 mg/kg and <0.60 mg/kg, respectively. This result indicates that fishing port activities possibly contribute the occurence of these metals in the sea water surrounding the port. This water quality could possibly degrade due to the potential increase of Pb concentrations exceeding to those of water quality standard. Keywords: Cadmium, Heavy metal, Lead, Sediment, Water
KONSENTRASI LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DAN KADMIUM (Cd) DI AIR DAN SEDIMEN DI PERAIRAN PELABUHAN KEJAWANAN, CIREBON
LUCIA PAMUNGKASIH SANTOSO
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 BOGOR 2014
Judul Skripsi : Kandungan Logam Berat Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) di Air dan Sedimen di Perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon Nama : Lucia Pamungkasih Santoso NIM : C54100018
Disetujui oleh
Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc Pembimbing I
Diketahui oleh
Dr. Ir. I Wayan Nurjaya, M.Sc Ketua Departemen
Tanggal Lulus: 1 Juli 2014
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian hingga penyusunan skripsi dengan lancar. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2014 ini ialah logam berat, dengan judul Kandungan Logam Berat Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) di Air dan Sedimen di Perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc selaku pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan dan saran. Disamping itu, penulis sampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak dan Ibu yang tak henti-hentinya memberikan motivasi, semangat dan doa selama menempuh pendidikan di IPB. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada semua pihak yang turut membantu dalam pelaksanaan kegiatan penelitian. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan sehingga segala bentuk kritik dan saran penulis harapkan untuk menjadi bahan evaluasi diri. Semoga skripsi ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2014 Lucia Pamungkasih Santoso
DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR
vii
DAFTAR LAMPIRAN
vii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat
2
Alat dan Bahan
3
Penentuan Stasiun Pengamatan
3
Pengambilan Sampel
3
Analisis Laboratorium
4
Analisis Data
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
6
Logam Berat dalam Air
6
Logam Berat dalam Sedimen
9
Sifat Fisik dan Kimia Sedimen
11
Keterkaitan Logam Berat dengan Kandungan Bahan Organik Sedimen
14
Keterkaitan Logam Berat dengan Ukuran Partikel Sedimen
14
Keterkaitan Kandungan Bahan Organik Sedimen dengan Ukuran Partikel Sedimen 15 Kualitas Perairan Pelabuhan Kejawanan KESIMPULAN DAN SARAN
16 17
Kesimpulan
17
Saran
17
DAFTAR PUSTAKA
18
LAMPIRAN
20
RIWAYAT HIDUP
22
DAFTAR GAMBAR 1 Peta lokasi penelitian dan pengambilan sampel sedimen dan air di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon 2 Konsentrasi logam berat Pb dan Cd terlarut (mg/l) di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon 3 Konsentrasi logam berat Pb dan Cd dalam sedimen (mg/kg) di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon 4 Sebaran spasial konsentrasi logam berat Pb dalam sedimen di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon 5 Kandungan bahan organik dalam sedimen (%) di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon 6 Komposisi Fraksi sedimen (%) di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon 7 Grafik keterkaitan antara konsentrasi logam berat (mg/kg) dengan kandungan bahan organik (%) 8 Grafik keterkaitan antara konsentrasi logam berat (mg/kg) dengan ukuran partikel (%) 9 Grafik keterkaitan antara kandungan bahan organik (%) dengan ukuran partikel (%) 10 Gambar 10 Nilai Salinitas (‰) di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon
3 8 10 11 12 13 14 15 16 17
DAFTAR LAMPIRAN 1 2 3 4 5 6
Kandungan logam berat Pb dan Cd di air (mg/l) Kandungan logam berat Pb dan Cd di sedimen (mg/kg) Kandungan bahan organik di sedimen (%) Komposisi fraksi sedimen (%) Kriteria baku mutu sedimen di beberapa negara (mg/kg) Dokumentasi kegiatan penelitian
20 20 20 20 20 21
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Pencemaran lingkungan akibat logam berat memberikan dampak yang negatif bagi lingkungan perairan. Logam berat Pb dan Cd merupakan dua contoh logam berat non-esensial di lingkungan yang bersifat toksik bagi organisme jika konsentrasinya tinggi di alam (Hutabarat dan Evans 2006). Logam berat ini memiliki sifat persisten, akumulasi dan magnifikasi dalam jaringan tubuh biota laut, memiliki waktu paruh yang tinggi dan faktor konsentrasi yang besar dalam tubuh biota laut (Sanusi 2006). Secara alamiah, unsur logam berat terdapat di seluruh alam, namun dalam kadar yang sangat rendah. Menurut Neff (2002) sekitar 5% Pb di laut berbentuk ion bebas dan 38-39% berbentuk terlarut dan membentuk ikatan organik di estuari dan pantai. Logam Cd umumnya selalu ada di perairan dan bercampur dengan logam lainnya terutama Pb dan Zn (Darmono 1995). Pelabuhan Kejawanan merupakan suatu kawasan kerja meliputi wilayah daratan dan perairan yang banyak mendapat pengaruh dari aktivitas manusia seperti aktivitas kapal perikanan dan usaha perikanan. Perairan di sekitar Pelabuhan Kejawanan dipadati oleh aktivitas kapal perikanan yang keluar masuk melakukan bongkar muat barang, pengisian bahan bakar minyak maupun aktivitas industri. Selain itu aktivitas kapal seperti pembuatan kapal, perbaikan kapal yang rusak, pengecatan kapal, dan pembersihan kapal juga memberikan peluang masuknya limbah kegiatan ke perairan sekitar. Buangan sisa bahan bakar dari kapal maupun buangan dari aktivitas kapal tersebut, dapat menjadi salah satu sumber pencemaran logam berat di perairan pelabuhan. Pada perairan, umumnya logam berat dapat ditemukan dalam bentuk terlarut dan tersuspensi. Logam berat terlarut adalah logam yang membentuk komplek dengan senyawa organik dan anorganik, sedangkan logam berat tersuspensi merupakan partikel-partikel yang berbentuk koloid dan senyawa kelompok metal yang terabsorbsi pada partikel-partikel yang tersuspensi (Razak 2002). Partikel yang berukuran kecil seperti silt dan clay umumnya memiliki kemampuan yang lebih tinggi mengikat logam berat. Hal ini disebabkan luasnya area permukaan dan relatif tingginya gaya elektrostatis (Sudarso et al. 2005). Sedimen perairan diindikasikan mengandung berbagai unsur-unsur kimia organik dan anorganik karena merupakan hasil akumulasi dari berbagai proses kimia yang terjadi di perairan. Kualitas fisika dan kimia pada sedimen dan air dapat dijadikan indikator baik tidaknya kualitas suatu perairan. Perilaku logam berat di perairan sangat dipengaruhi oleh interaksi antara fase larutan dan padatan. Logam berat dalam air laut terdapat dalam bentuk terlarut dan tersuspensi atau terikat dengan padatan tersuspensi. Logam berat yang masuk ke lingkungan perairan akan mengalami pengendapan, pengenceran, dispersi, dan penyerapan oleh organisme yang hidup di perairan tersebut (Hutagalung et al. 1997). Mekanisme logam berat dapat mengendap dan terakumulasi di dalam sedimen dapat terjadi melalui proses adsorpsi fisika-kimia dari kolom perairan, proses uptake oleh bahan organik atau organisme, dan akumulasi fisik dari bahan partikulat oleh proses sedimentasi.
2
Pembentukan partikulat logam berat menyebabkan penambahan konsentrasinya di dalam sedimen. Kemudian unsur-unsur logam berat akan mengalami proses diagenesis, yang menyebabkan peningkatan bobot molekul dan hilangnya gugus fungsi, sehingga terbentuk akumulasi logam dalam sedimen perairan yang relatif stabil dan kurang reaktif (Connell dan Miller 1995). Logam berat memiliki sifat yang mudah mengikat bahan organik dan mengendap di dasar perairan, sehingga kadar logam berat dalam sedimen lebih tinggi dibandingkan dalam air (Harahap 2001). Logam berat yang masuk ke dalam perairan akan berasosiasi dengan rantai makanan, masuk ke dalam tubuh biota perairan, dan akhirnya masuk ke tubuh manusia yang mengkonsumsinya. Logam berat masuk ke dalam jaringan tubuh makhluk hidup melalui saluran pernapasan, pencernaan dan penetrasi melalui kulit. Pada tubuh manusia logam berat akan terakumulasi sampai pada kadar tertentu yang menimbulkan keracunan (Darmono 1995). Berbagai aktivitas manusia yang terjadi di sekitar perairan pelabuhan seperti aktivitas kapal perikanan dan usaha perikanan akan menghasilkan limbah yang dapat mencemari lingkungan sekitar. Apabila pembuangan limbah tidak dikelola dengan baik maka dapat meningkatkan bahan pencemar yang akan masuk ke perairan dan akan terakumulasi di sedimen. Konsentrasi logam berat Pb dan Cd dalam air lama kelamaan akan mengendap dalam sedimen dan akan meningkat seiring meningkatnya beban masukan yang mengandung logam berat ke perairan. Pencemaran logam berat dalam lingkungan perairan perlu diperhatikan secara serius karena akan timbul akibat buruk bagi keseimbangan lingkungan hidup. Oleh karena itu, penelitian terhadap konsentrasi logam berat Pb dan Cd pada sedimen dan air diperlukan untuk memberikan informasi mengenai kondisi perairan pelabuhan yang mungkin, telah, dan akan tercemar.
Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan menduga sumber masukan logam berat Pb dan Cd di air dan sedimen dan menduga tingkat kualitas perairan berdasarkan nilai konsentrasi logam berat Pb dan Cd di air dan sedimen di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon.
METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret-April 2014 yang meliputi kegiatan pengambilan data lapang dan kegiatan analisis laboratorium. Kegiatan pengambilan data lapang dilaksanakan di Pelabuhan Kejawanan, Cirebon pada tanggal 14 Maret 2014. Pengolahan data sampel dilakukan di Laboratorium Produktivitas dan Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Laboratorium Lingkungan, Departemen Budidaya Perikanan, dan Laboratorium Bioteknologi Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, IPB pada tanggal 17 Maret-8 April 2014.
3
Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada pangambilan sampel di lapang ialah GPS, ekman grab, refraktometer, dan botol sampel. Alat yang digunakan untuk pengolahan sampel di laboratorium ialah pH meter, AAS dan CHNS. Bahan yang digunakan ialah sampel air dan sedimen.
Penentuan Stasiun Pengamatan Penentuan letak stasiun ditentukan berdasarkan keterwakilan lokasi, terkait pengaruh aktivitas manusia yang diduga berperan sebagai penyumbang logam berat Pb dan Cd ke perairan sekitar. Posisi stasiun diperoleh dengan menggunakan GPS. Lokasi penelitian dibagi menjadi 10 stasiun yang mewakili kolam pelabuhan, laut dan sungai. Pengambilan sampel sedimen dilakukan pada 7 titik stasiun dan sampel air pada 3 titik stasiun disajikan dalam Gambar 1.
Gambar 1 Peta lokasi penelitian dan pengambilan sampel air dan sedimen di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon
Pengambilan Sampel Sampel Air Sampel air diambil menggunakan botol di bagian permukaan dengan kedalaman ± 30 cm dan dimasukkan ke dalam botol polietilen yang bervolume 1 liter. Botol sampel terlebih dahulu direndam dengan larutan asam HCl selama 24 jam kemudian dibilas dan dicuci dengan aquades (Hutagalung et al. 1997). Sampel air kemudian disimpan dalam kotak pendingin untuk selanjutnya dianalisa di laboratorium. Di laboratorium sampel air disaring menggunakan kertas saring
4
nucleopore 0.45 µm untuk memisahkan zat padat terlarut dan zat padat tersuspensi. Sampel Sedimen Pengambilan sampel sedimen dilakukan dengan menggunakan ekman grab. Sampel sedimen yang diambil sebanyak 2 kali ulangan pada setiap stasiun dan dicampur menjadi satu (Lampiran 6). Sampel sedimen diambil pada bagian tengah grab untuk menghindari adanya kontaminasi alat. Kemudian sampel sedimen dari grab dimasukkan langsung ke dalam botol kaca yang telah direndam dalam HCl selama 24 jam dan dibilas dengan aquades (Hutagalung et al. 1997). Sampel sedimen kemudian disimpan dalam kotak pendingin untuk selanjutnya dianalisa di laboratorium.
Analisis Laboratorium Analisis Air Alat yang digunakan untuk analisis logam berat dalam air ialah Atomic Absorption Spectrometer (ASS) yang memiliki deteksi limit 0.001 ppm (Lampiran 6). Sampel air yang telah disaring sebanyak 250 ml dilakukan ekstraksi dengan menambahkan 1 ml larutan Amonium Pirolidin Ditiokarbonat (APDC) dan dihomogenkan (APHA 2012). Larutan APDC berfungsi membentuk senyawa kompleks organik yang tidak larut dalam fasa air ketika logam berat dalam sampel air bersifat asam. Sampel air kemudian ditambahkan larutan Metil Iso Butil Keton (MIBK) sebanyak 25 ml dan dikocok selama ± 15 menit. Teknik ekstraksi bertujuan untuk memekatkan konsentrasi analit (Hutagalung et al. 1997). Sampel air yang telah diekstraksi selanjutnya didiamkan selama ± 60 menit dalam corong pisah, sampai terbentuk dua lapisan. Fase air dibuang dan fase organik ditambung. Air yang telah menjadi bening (fase organik) kemudian dimasukkan kedalam tabung reaksi, selanjutnya dilakukan pengukuran konsentrasi logam berat dengan menggunakan AAS menggunakan nyala api campuran udara asetilen. Analisis Sedimen Alat yang digunakan untuk analisis logam berat dalam sedimen ialah Atomic Absorption Spectrometer (ASS) yang memiliki deteksi limit 0.001 ppm (Lampiran 6). Contoh sedimen dimasukkan kedalam cawan porselain dan dikeringkan dengan oven selama 1 hari dengan suhu 105 oC, kemudian sampel sedimen digerus dan ditumbuk hingga halus dan ditimbang sebanyak 0.5 gram (APHA 2012). Langkah selanjutnya dilakukan proses destruksi yaitu dengan menambahkan 5 ml larutan HNO3 pekat kedalam sedimen kering dan dipanaskan pada suhu 100 oC kemudian didinginkan. Setelah sedimen dingin ditambahkan 10 ml HNO3 pekat dan 10 ml HClO4 pekat, selanjutnya sampel sedimen dipanaskan kembali pada suhu 200 oC sampai uap HClO4 hilang. Hasil destruksi kemudian ditambahkan aquades sebanyak 100 ml untuk diencerkan. Sedimen yang telah diencerkan kemudian disaring dengan kertas saring 0.45 µm dan ditempatkan pada labu ukur 100 ml, selanjutnya dilakukan pengukuran konsentrasi logam berat dengan menggunakan AAS Spectra 20 Plus.
5
Analisis Fraksi Sedimen Analisis fraksi sedimen dilakukan dengan menggunakan metode pipet (Balitbangtan 2006). Sebanyak 20 gram sampel sedimen dimasukkan kedalam gelas ukur volume 500 ml dan ditambahkan air sebanyak 400 ml. Partikel tersuspensi kemudian dikocok 10 kali dan didiamkan selama ± 20 detik. Selanjutnya pipet ukur dimasukkan pelan-pelan dan hati-hati ke dalam fluida pada mulut pipet yang berjarak 20 cm dari permukaan fluida. Sebanyak 25 ml sampel diambil menggunakan pipet pada waktu 40 detik dari saat mulai mengendap (Lampiran 6). Begitu seterusnya dilakukan dengan cara yang sama pada waktu 60 menit (Wibisono 2005). Suspensi hasil pipet kemudian dimasukkan kedalam cawan yang telah ditimbang bobot kosongnya. Selanjutnya cawan dimasukkan kedalam oven kemudian dikeringkan pada suhu 100 oC. Cawan kemudian didinginkan dalam sebuah desikator dan dilakukan penimbangan beratnya. Analisis C dan N Organik Analisis C dan N Organik dilakukan dengan menggunakan metode CHNS analisis menunggunakan alat CHNS analyzer (Faadeva et al. 2007). Prinsip kerja CHNS analyzer ialah susunan kolom kromatografi mengubah komponen menjadi bentuk NO2, CO2, SO2 dan H2O, yang kemudian dideteksi dengan menggunakan bantuan thermal conductivity detector. Terdapat 3 tahap dalam melakukan analisis ini yaitu pembersihan, pembakaran, dan analisis. Pada tahap pembersihan sebanyak 0.1 gram sampel sedimen yang telah siap untuk dianalisis ditempatkan dalam ruang penunggu dan dilakukan pembersihan dari gas atmosfer. Pada tahap pembakaran sampel sedimen dimasukkan ke dalam tempat pembakaran dan dilakukan pembakaran dengan suhu 950 oC. Langkah selanjutnya produk dari proses pembakaran ini kemudian dibawa ke dalam tempat pembakaran kedua dan dilakukan pembakaran pada suhu 850 oC. Sampel kemudiaan didinginkan dengan cara memindahan uap lembab menggunakan termoelektrik. Pada fase analisis, oksigen dimasukkan ke dalam ruang penunggu dan dicampur dengan gas pembakaran. Gas pembakaran dalam ruang penunggu kemudian dibersihkan dengan CO2 detektor saat mencapai kesetimbangan. Sebuah konduktivitas thermal digunakan untuk meningkatkan nilai nitrogen dengan memindahkan oksigen dan mengganti NOx menjadi N2. Hasil dari analsis ini direpresentasikan dengan persen berat dari sampel sedimen yang dianalisis.
Prosedur Analisis Data Analisis Deskriptif dan Analisis Sebaran Analisis deskriptif dilakukan untuk membandingkan data observasi dengan standar baku mutu yang telah ditetapkan. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Microsoft Excel 2010. Analisis sebaran kandungan logam berat pada sedimen menggunakan perangkat lunak Arc GIS 9.3 dengan metode interpolasi spline. Metode interpolasi spline dilakukan dengan menggabungkan konsentrasi logam berat dengan koordinat lokasi pengambilan sampel. Sebaran tersebut ditentukan berdasarkan konsentrasi logam berat pada lokasi pengambilan sampel dengan bobot 0.01, sehingga sebaran logam berat yang dihasilkan menjadi lebih halus. Hasil interpolasi konsentrasi logam berat
6
kemudian dilengkapi dengan tutupan darat (landmask) sebagai peta sebaran konsentrasi logam berat. Analisis Statistika Analisis statistik regresi linear satu variabel digunakan untuk menguji keeratan hubungan variabel terikat (Y) yaitu logam berat di sedimen/bahan organik sedimen dengan variabel bebas (X) yaitu bahan organik sedimen/ukuran partikel sedimen. Pola garis dihasilkan berdasarkan hubungan antara kedua variabel berupa diagram titik. Model persamaan regresi yang digunakan sebagai berikut: Y = b0 + b1 X ................................................... (1) Keterangan: Y = Variabel terikat (logam berat di sedimen/bahan organik sedimen) X = Variabel bebas (bahan organik sedimen/ukuran partikel sedimen) b0 = Nilai tengah/rataan umum b1 = Koefisien regresi Jika nilai R2 mendekati positif 1 hal ini menunjukkan hubungan antar variabel kuat, sedangkan jika nilai R2 mendekati 0 maka hubungan antar variabel sangat lemah.
HASIL DAN PEMBAHASAN Logam Berat dalam Air Logam berat yang masuk ke dalam lingkungan perairan baik di sungai, kolam pelabuhan, dan lautan akan dipindahkan dari badan air melalui tiga proses yaitu pengendapan, adsorbsi, dan absorbi oleh organisme akuatik (Connell dan Miller 1995). Kandungan logam berat Pb yang terdapat dalam air di perairan Pelabuhan Kejawanan menunjukkan hasil yang tidak jauh berbeda pada setiap stasiun pengambilan sampel (Lampiran 1). Kadar Pb berkisar antara 0.061-0.065 mg/l. Pada daerah kolam (Stasiun 2) dan laut (Stasiun 7) menunjukkan kadar Pb tertinggi yaitu sebesar 0.065 mg/l, sedangkan pada daerah sungai (Stasiun 10) menunjukkan kadar Pb terendah yaitu sebesar 0.061 mg/l (Gambar 2). Pada daerah kolam pelabuhan (Stasiun 2), tingginya kadar Pb diperkirakan berasal dari aktivitas pelayaran dengan menggunakan BBM yang mengandung logam Pb. Selain itu aktivitas doking kapal juga berpotensi menyumbangkan logam Pb ke dalam perairan kolam pelabuhan. Aktivitas doking kapal mencangkup kegiatan pembuatan kapal, peremajaan badan kapal, pengecatan kapal, dan pembersihan kapal. Menurut Rochyatun et al. (2006) limbah buangan air ballas dari kapal banyak mengandung minyak yang umumnya mendapat zat tambahan tetraethyal yang menggunakan Pb untuk meningkatkan kualitasnya. Menurut Rochyatun et al. (2006) logam berat Pb masuk ke dalam perairan melalui jatuhan debu dari asap
7
kendaraan bermotor yang mengandung logam Pb, melalui pengendapan, erosi, dan limbah industri. Menurut Laws (1993) konsentrasi logam berat Pb dalam air laut berkisar antara 0.01 hingga 0.035 ppb. Pada perairan umumnya Pb ditemukan dalam bentuk terlarut dan tersuspensi. Kelarutan Pb dalam air menunjukkan kadar yang relatif sedikit. Kadar Pb yang terdapat di 3 lokasi yang berbeda (kolam pelabuhan, laut, dan sungai) lebih tinggi dibandingkan nilai baku mutu yang ditetapkan oleh Keputusan Menteri Lingkungan Hidup (KMNLH) Nomor 51 tahun 2004 tentang baku mutu air laut untuk perairan pelabuhan. Nilai baku mutu yang ditetapkan oleh KMNLH yakni 0.010 mg/l. Kadar logam berat Pb dalam air tersebut berbahaya bagi kehidupan organisme perairan. Banyaknya aktivitas kapal diperkirakan memberikan peluang masuknya logam berat Pb ke perairan akibat dari pemakaian bahan bakar yang mengandung Pb yang memberikan kontribusi bagi keberadaan Pb di perairan tersebut. Kandungan Cd dalam air di perairan Pelabuhan Kejawanan disajikan dalam Gambar 2. Hasil pengukuran kandungan logam berat Cd dalam air menunjukkan variasi konsentrasi yang tidak jauh berbeda pada setiap stasiun pengambilan sampel (Lampiran 1). Konsentrasi Cd berkisar antara 0.007-0.010 mg/l. Pada daerah sungai (Stasiun 9) menunjukkan nilai konsentrasi Cd tertinggi sebesar 0.010 mg/l, sedangkan pada daerah kolam (Stasiun 2) dan laut (Stasiun 7) menunjukkan nilai konsentrasi Cd terendah sebesar 0.007 mg/l. Konsentrasi Cd terlarut di daerah sungai memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan daerah laut dan kolam pelabuhan. Tingginya konsentrasi logam berat pada daerah sungai disebabkan oleh sumber pencemar yang menghasilkan logam berat Cd lebih banyak dibandingkan pada daerah laut dan kolam pelabuhan. Sumber pencemar yang banyak pada daerah sungai menyebabkan terjadinya peningkatan konsentrasi Cd di perairan. Menurut Mrajita (2010) Cd di alam biasanya berasal dari limbah industri logam, plastik, cat, pupuk dan minyak. Limbah industri merupakan sumber logam berat yang potensial sebagai bahan pencemar dalam perairan. Air limbah industri umumnya mengandung unsur logam berat beracun seperti Hg, Cd, Pb, Cu dan Zn (Sanusi 1985). Logam berat Cd digunakan sebagai bahan pewarna dalam industri plastik, baterai, solder, elektroplating, dan industri persenjataan (Palar 1994). Pada daerah perairan Pelabuhan Kejawanan tidak terdapat industri-industri yang diduga berpotensi menghasil logam berat Cd ke dalam perairan. Industri yang terdapat di sekitar perairan Pelabuhan Kejawanan hanya industri pengolahan ikan seperti pengasinan, pengalengan dan cold storage. Adanya logam berat Cd di perairan Pelabuhan Kejawanan diduga berasal dari penggunaan zat pewarna kapal yang mengandung logam Cd. Logam Cd di perairan terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit dan bersifat tidak larut dalam air. Menurut Connell et al. (1995) konsentrasi Cd yang alami dalam perairan adalah sebesar 0.02 ppb. Logam Cd bersifat sangat toksik dan bersifat bioakumulasi terhadap organisme. Sebagian besar logam berat masuk ke dalam tubuh organisme melalui rantai makanan dan hanya sedikit yang dapat diambil langsung dari air. Logam ini akan terakumulasi dalam tubuh organisme dan tetap tinggal dalam tubuh dalam jangka waktu yang cukup lama. Akumulasi ini dapat terjadi karena logam berat cenderung membentuk senyawa kompleks dengan zat-zat organik yang terdapat dalam tubuh organisme. Menurut Darmono
8
(1995) logam berat dapat masuk ke dalam tubuh organisme melalui saluran pencernaan, saluran pernapasan, dan penetrasi melalui kulit. Logam berat yang terdapat di perairan akan membahayakan bagi organisme dan memiliki efek yang tidak langsung terhadap kesehatan manusia. Logam Cd bersifat akumulatif bagi manusia karena dapat mengakibatkan gangguan fungsi ginjal, tekanan darah tinggi, dan kerusakan sel-sel darah merah. Kadar Cd yang terdapat di perairan Pelabuhan Kejawanan menunjukkan konsentrasi yang lebih rendah dibandingkan nilai baku mutu yang ditetapkan oleh Keputusan Menteri Lingkungan Hidup (KMNLH) Nomor 51 tahun 2004 tentang baku mutu air laut untuk perairan pelabuhan. Nilai baku mutu yang ditetapkan oleh KMNLH yakni 0.05 mg/l sedangkan konsentrasi Cd di perairan pelabuhan Kejawanan berkisar 0.007-0.010 mg/l. Kadar logam berat Cd dalam air tersebut tidak berbahaya bagi kehidupan organisme perairan. Namun hal tersebut tetap berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan, mengingat sifat logam berat yang dapat berakumulasi dan dapat mengganggu ekosistem disekitarnya. Oleh karena itu pengawasan, pemantauan dan pengendalian terhadap kegiatan yang berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan harus terus dilakukan. Pengamatan mengenai kandungan logam berat Cd dalam air juga pernah dilakukan oleh Rosidi dan Sukirno (2004) di Semenanjung Muria, Semarang dan diperoleh rata-rata kandungan Cd dalam air berkisar antara 0.94±0.06 µm/l. Pada penelitian yang dilakukan oleh Anindita (2002) di perairan Pelabuhan Ratu kandungan Cd dalam air sebesar <0.001 mg/l. Berdasarkan hasil penelitian yang pernah dilakukan tersebut kandungan logam berat Cd dalam air diperoleh hasil yang sangat rendah. Hal ini tidak jauh berbeda dengan kandungan logam berat Cd dalam air di perairan Pelabuhan Kejawanan yang memiliki konsentrasi yang sangat rendah pula berkisar 0.007-0.010 mg/l.
Baku mutu Pb
Baku mutu Cd
Gambar 2 Konsentrasi logam berat Pb dan Cd terlarut (mg/l) di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon
9
Logam Berat dalam Sedimen Konsentrasi logam berat Cd dalam sedimen di perairan Pelabuhan Kejawanan menunjukkan hampir tidak terdapat logam berat Cd dalam sedimen (Lampiran 2). Pada kolam pelabuhan (Stasiun 1) logam berat Cd diperoleh nilai sebesar 0.6 mg/kg, sedangkan pada stasiun lainnya tidak terdapat konsentrasi logam berat sama sekali (Gambar 3). Hal ini disebabkan sumber pencemar logam berat Cd di perairan Pelabuhan Kejawanan yang sangat rendah. Secara alamiah, unsur logam berat terdapat di seluruh alam, namun dalam kadar yang sangat rendah (Harahap 2001). Menurut Mokoagouw (2000) sumber masukan Cd berupa limbah industri yang berasal dari industri farmasi, katalis dan pestisida. Menurut Palar (1994) logam berat Cd digunakan sebagai bahan pewarna dalam industri plastik, baterai, solder, elektroplating, dan industri persenjataan. Pada daerah di sekitar perairan Pelabuhan Kejawanan tidak terdapat industri yang berpotensi menyumbang logam berat Cd ke perairan sekitar sehingga konsentrasi Cd tidak ditemukan. Selain itu arus yang relatif tenang dalam kolam pelabuhan akan menyebabkan sedimen tidak mudah bergerak sehingga konsentrasi logam berat tidak mudah mengalami perubahan. Konsentrasi logam Cd yang sangat rendah pada kolam pelabuhan tidak mempengaruhi konsentrasi logam berat Cd dalam sedimen pada daerah di luar kolam pelabuhan. Kadar Cd yang terdapat di kolam pelabuhan (Stasiun 1) berdasarkan kriteria baku mutu beberapa negara, lebih tinggi apabila menggunakan standar Jepang dalam Yamasaki et al. (2001) yakni 0.3 mg/kg (Lampiran 5). Kadar logam berat Cd dalam sedimen tersebut berbahaya bagi kehidupan organisme perairan. Oleh karena itu pengawasan, pemantauan dan pengendalian terhadap kegiatan yang berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan harus terus dilakukan. Hasil pengukuran logam berat Pb dalam sedimen di perairan Pelabuhan Kejawanan disajikan dalam Gambar 3. Berbeda dengan konsentrasi Cd dalam sedimen, logam berat Pb dalam sedimen mempunyai perbedaan nilai konsentrasi yang cukup tinggi pada masing-masing stasiun pengambilan sampel (Lampiran 2). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan Pb dalam sedimen pada perairan Pelabuhan Kejawanan berkisar antara 56.35-67.11 mg/kg. Konsentrasi Pb tertinggi ditemukan pada daerah sungai (Stasiun 10) yaitu sebesar 67.11 mg/kg, sedangkan konsentrasi Pb terendah ditemukan pada daerah kolam pelabuhan (Stasiun 1) yaitu sebesar 56.35 mg/kg yang disajikan dalam Gambar 4. Pada daerah sungai (Stasiun 10), konsentrasi Pb yang tinggi diperkirakan berasal dari aktivitas perkapalan seperti aktivitas perahu motor yang digunakan masyarakat di sekitar sungai dan pembakaran bahan bakar kendaraan. Limbah yang mengandung Pb dari hulu sampai hilir pada akhirnya akan mengendap dan terakumulasi dalam sedimen pada sungai. Kadar Pb yang terdapat di semua stasiun pengambilan sampel berdasarkan kriteria baku mutu beberapa negara, apabila menggunakan standar Jepang dalam Yamasaki et al. (2001) yakni 24 mg/kg (Lampiran 5). Kadar logam berat Pb dalam sedimen tersebut tidak berbahaya bagi kehidupan organisme perairan. Namun hal tersebut tetap berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan sehingga pencemaran lingkungan perairan perlu diperhatikan secara serius, mengingat akan timbul akibat buruk bagi keseimbangan lingkungan hidup (Darmono 1995).
10
Penelitian mengenai kandungan logam berat Pb dalam sedimen juga pernah dilakukan oleh Puspitasari (2011) di Pesisir Cirebon dengan konsentrasi 7.9513.51 mg/kg dan Rositasari (2010) di Pesisir Semarang dengan konsentrasi 10.9017.34 mg/kg. Dibandingkan dengan penelitian tersebut, konsentrasi logam berat Pb dalam sedimen di perairan Pelabuhan Kejawanan lebih tinggi konsentrasinya. Hal ini disebabkan masukan logam berat Pb yang terdapat di perairan Pelabuhan Kejawanan diperkirakan berasal dari aktivitas perkapalan, dan pembakaran bahan bakar kendaraan. Menurut Mokoagouw (2000) sumber kontaminan Pb terbesar dari buatan manusia adalah bensin beraditif timbal untuk bahan bakar kendaraan. Masukan udara hasil pembakaran bahan kendaraan dalam bentuk debu yang jatuh ke perairan dapat meningkatkan konsentrasi Pb di sekitar sungai. Menurut Rochyatun et al. (2006) Pb masuk ke perairan melalui jatuhan debu yang mengandung Pb dari udara hasil pembakaran bensin tetra etil, erosi, limbah pabrik, dan pengendapan. Adanya logam berat Pb dalam sedimen ini disebabkan oleh deposisi logam berat dari kolam air yang terikat dalam partikel dan akhirnya mengendap di dasar perairan sehingga membentuk sedimen. Secara umum adanya perbedaan konsentrasi antar stasiun disebabkan oleh berbagai proses fisika, biologi, dan kimia di perairan. Proses fisika diperairan menyebabkan adanya proses pengadukan maupun pengendapan, yang sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan seperti arus yang mempengaruhi laju pengendapan dan pengenceran. Selain itu arus dapat mempengaruhi ukuran butir sedimen yang terendapkan. Arus menyebabkan terjadinya gesekan antara permukaan sedimen dengan massa air yang akan menyebabkan terlepasnya partikel dalam sedimen ke kolom perairan, sehingga dapat menambah konsentrasi logam dalam partikel tersuspensi. Selain itu adanya arus juga menyebabkan terjadinya pengenceran di perairan, sehingga dapat menurunkan konsentrasi logam di perairan. Proses biologi diperairan akan mempengaruhi aktivitas mikrobial dalam sedimen yang akan menghasilkan peningkatan akumulasi logam (Darmono 1995).
Gambar 3 Konsentrasi logam berat Pb dan Cd dalam sedimen (mg/kg) di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon
11
Sebaran spasial logam Pb dalam sedimen di perairan Pelabuhan Kejawanan disajikan dalam Gambar 4. Berdasarkan peta sebaran Pb menunjukkan bahwa konsentrasi tertinggi terletak pada stasiun 5, 6, 8 dan 10 yang ditunjukkan dengan warna hijau tua dengan rentang > 65 mg/kg. Tingginya konsentrasi Pb pada stasiun 6, 8 dan 10 berkaitan dengan adanya masukan dari daratan melalui sungai. Air sungai lebih banyak membawa material tersuspensi yang mengandung logam Pb. Selain itu arus yang relatif tenang pada daerah sungai (Stasiun 8 dan 10) dengan sedimen dominan lumpur menyebabkan terjadinya pengendapan. Menurut Supriharyono (2000) sedimen yang memiliki ukuran fraksi lebih kecil lebih banyak mengadsorpsi logam berat. Adanya pengendapan di stasiun ini menyebabkan logam Pb yang terukur dalam sedimen juga tinggi. Konsentrasi logam Pb semakin menurun pada stasiun 3 yang berkisar antara 61-65 mg/kg, sedangkan konsentrasi logam Pb dalam sedimen terendah terletak pada daerah kolam pelabuhan (Stasiun 1) dan daerah laut (Stasiun 4) yang ditunjukkan dengan warna hijau muda dengan rentang 56-60 mg/kg.
Gambar 4 Sebaran spasial konsentrasi logam berat Pb dalam sedimen di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon
Sifat Fisik dan Kimia Sedimen Bahan Organik Sedimen Sedimen perairan diindikasikan mengandung berbagai unsur-unsur kimia organik dan anorganik karena merupakan akumulasi dari berbagai proses kimia yang terjadi di perairan. Menurut Harahap (2001) logam berat mempunyai sifat yang mudah mengikat bahan organik dan mengendap di dasar perairan dan bersatu dengan sedimen. Menurut Wood (1987) substrat yang halus kaya akan
12
unsur hara dan begitu pula sebaliknya. Kandungan C organik dan N organik dalam sedimen disajikan dalam Gambar 5 (Lampiran 3). Kandungan C organik mendominasi setiap stasiun pengambilan sampel, dimana kadar C organik memiliki kisaran 0.342-3.604 %, sedangkan kandungan N organik memiliki kisaran 0.102-0.436 %. Kandungan bahan organik tertinggi terdapat pada daerah sungai (Stasiun 10) dan terendah pada daerah laut (Stasiun 4). Jenis sedimen mempengaruhi kandungan bahan organik yang terdapat dalam sedimen. Semakin kecil fraksi sedimen maka kemampuan dalam mengakumulasi bahan organik semakin besar. Kandungan bahan organik yang tinggi pada daerah sungai (Stasiun 10) didominasi oleh lumpur sehingga kaya akan unsur hara. Selain itu kondisi sungai yang relatif tenang memungkinkan pengendapan sedimen lumpur yang diikuti oleh akumulasi bahan organik ke dasar perairan.
Gambar 5 Kandungan bahan organik dalam sedimen (%) di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon Fraksinasi Sedimen Sifat fisik dan kimia sedimen memiliki pengaruh yang cukup besar dalam keberadaan logam berat dalam lingkungan pengendapan. Lingkungan pengendapan merupakan suatu lingkungan tempat terakumulasinya material sedimen yang dipengaruhi oleh aspek fisik, kimia, dan biologi. Sifat fisik sedimen dapat diketahui berdasarkan hasil analisis fraksinasi sedimen. Hasil analisis fraksinasi sedimen yang terdapat di perairan Pelabuhan Kejawanan disajikan dalam Gambar 6 (Lampiran 4). Persentase fraksi sedimen di semua lokasi pengambilan sampel di dominasi oleh fraksi pasir yang memiliki kisaran 14.3691.96 %. Komponen fraksi lanau memiliki kisaran nilai 3.32-70.2 % dan fraksi lempung memiliki kisaran 4.21-15.44 %. Pada daerah kolam pelabuhan (Stasiun 1 dan 3) fraksi sedimen didominasi oleh lanau, namun semakin ke arah laut fraksi pasir semakin bertambah. Menurut Hutagalung (1994) pada daerah yang mempunyai arus tenang, logam berat dalam bentuk partikel lebih banyak diendapkan ke dasar perairan
13
dibandingkan perairan dengan arus yang besar. Kondisi perairan yang relatif tenang dapat memberikan waktu deposisi partikel-partikel yang berukuran halus untuk mengendap. Menurut Mukhtasor (2007) arus yang kuat juga memungkinkan terjadinya resuspensi dan desolusi logam berat dari sedimen ke dalam kolom air. Menurut Palar (1994) Kondisi variablitas air laut seperti gelombang dan arus diduga juga menjadi salah satu faktor penyebab terjadinya perbedaan komposisi tekstur pada stasiun pengambilan sampel. Pada daerah laut (Stasiun 4, 5 dan 6) fraksi sedimen didominasi oleh pasir. Hal ini disebabkan pada daerah laut mempunyai arus yang cukup besar, yang mengindikasikan kondisi aliran relatif lebih dinamis sehingga material yang cukup besar (pasir) terendapkan. Pada daerah sungai (Stasiun 10) tipe sedimen yang ditemukan ialah lumpur berpasir, namun semakin ke arah laut (Stasiun 8) fraksi pasir semakin bertambah. Kondisi ini disebabkan karena letak stasiun 8 yang menjauhi hulu sungai menuju laut, sehingga material yang berukuran besar terendapkan di stasiun ini. Ukuran butiran sedimen yang bervariasi pada setiap stasiun pengambilan sampel diperkirakan berasal dari materi yang ada di lingkungan sekitar yang mempengaruhi pembentukan sedimen. Menurut Hutagalung (1994) semakin halus ukuran partikel menyebabkan terjadinya deposisi material tersuspensi (organik dan anorganik). Bahan organik akan mengikat logam berat dan mengendap di dasar perairan sehingga pada daerah ini konsentrasi logam berat tinggi. Menurut Sudarso et al. (2005) partikel yang berukuran kecil seperti silt dan clay umumnya memiliki kemampuan yang lebih tinggi mengikat logam berat, hal ini disebabkan luasnya area permukaan dan relatif tingginya gaya elektrostatis. Pada penelitian ini umumnya konsentrasi logam berat yang tinggi meningkat seiring dengan semakin kecilnya ukuran partikel. Pada daerah yang memiliki nilai konsentrasi logam berat yang tinggi terdapat dalam fraksi yang didominasi oleh lanau.
Gambar 6 Komposisi fraksi sedimen (%) di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon
14
Keterkaitan Antara Kandungan Logam Berat dan Kandungan Bahan Organik Sedimen Menurut Harahap (2001) logam berat mempunyai sifat yang mudah mengikat bahan organik dan mengendap di dasar perairan dan bersatu dengan sedimen. Sedimen yang memiliki kandungan bahan organik yang tinggi, konsentrasi logam berat meningkat. Pernyataan ini serupa dengan yang dikemukakan oleh Hutagalung (1997) logam berat mempunyai sifat yang mudah mengikat senyawa organik dan mengendap di dasar perairan, sehingga kadar logam berat dalam sedimen lebih tinggi dibandingkan dalam air. Berdasarkan grafik belum terdapat keterkaitan antara kandungan logam berat dan kandungan bahan organik sedimen (Gambar 7). Kandungan bahan organik bukan merupakan faktor utama yang mempengaruhi kandungan logam berat dalam sedimen. Keterkaitan antara logam berat dan bahan organik sedimen kemungkinan ada, namun pada perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon belum ditemukan. Selain itu, hal ini diduga karena titik pengambilan sampel yang sedikit/terbatas, sehingga belum dapat mewakili keadaan lingkungan peraiaran pelabuhan Kejawanan yang sebenarnya.
Gambar 7 Grafik keterkaitan antara kandungan logam berat (mg/kg) dan kandungan bahan organik (%)
Keterkaitan Antara Kandungan Logam Berat dan Ukuran Partikel Sedimen Menurut Sudarsono et al. (2005) partikel yang berukuran kecil umumnya memiliki kemampuan yang lebih tinggi mengikat logam berat. Hal ini disebabkan luasnya area permukaan dan relatif tingginya gaya elektrostatis. Ukuran partikel yang halus seperti lumpur terbentuk melalui proses koagulasi. Koagulasi merupakan bergabungnya partikel-partikel halus berupa koloid menjadi partikel
15
yang lebih besar. Proses koagulasi yang terjadi menyebabkan ion-ion logam berat yang semula terikat pada permukaan partikel halus akan terperangkap ke dalam partikel yang lebih besar dan akhirnya ikut mengendap sebagai sedimen (Clark et al. 1977). Berdasarkan grafik belum terdapat keterkaitan antara kandungan logam berat dan ukuran partikel (Gambar 8). Keterkaitan antara logam berat dan ukuran partikel sedimen kemungkinan ada, namun pada perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon belum ditemukan. Hal ini diduga karena titik pengambilan sampel yang sedikit/terbatas, sehingga belum dapat mewakili keadaan lingkungan peraiaran pelabuhan Kejawanan yang sebenarnya.
Gambar 8 Grafik keterkaitan antara kandungan logam berat (mg/kg) dan ukuran partikel (%) Keterkaitan Antara Kandungan Bahan Organik Sedimen dan Ukuran Partikel Sedimen Menurut Wood (1987) pada sedimen yang halus persentase bahan organik lebih tinggi daripada sedimen yang kasar. Menurut Situmorang (2008) umumnya jenis sedimen lumpur lebih kaya akan unsur hara daripada sedimen pasir. Hal ini disebabkan sedimen dengan ukuran partikel halus memiliki luas permukaan lebih besar. Berdasarkan grafik belum terdapat keterkaitan antara kandungan bahan organik dan ukuran partikel (Gambar 9). Ukuran partikel bukan merupakan faktor utama yang mempengaruhi kandungan bahan organik dalam sedimen. Keterkaitan antara logam berat dan bahan organik sedimen kemungkunan ada, namun pada perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon belum ditemukan. Hal ini diduga karena titik pengambilan sampel yang sedikit/terbatas, sehingga belum dapat mewakili keadaan lingkungan peraiaran pelabuhan Kejawanan yang sebenarnya.
16
Gambar 9 Grafik keterkaitan antara kandungan bahan organik (%) dan ukuran partikel (%)
Kualitas Perairan Pelabuhan Kejawanan Kualitas fisika dan kimia pada sedimen dan air dapat dijadikan indikator baik tidaknya kualitas suatu perairan. Nilai pH merupakan salah satu parameter penting karena mengontrol tipe dan laju kecepatan reaksi beberapa bahan dalam air. Kelarutan logam berat akan lebih tinggi pada pH rendah, sehingga menyebabkan toksisitas logam berat akan semakin meningkat (Palar 2004). Menurut Effendi (2003) pH berpengaruh terhadap proses biokimia perairan, misalnya proses nitrifikasi akan berakhir jika pH rendah. Tingkat keasaman (pH) di perairan Pelabuhan Kejawanan menunjukkan variasi yang tidak jauh berbeda. Nilai pH pada daerah kolam pelabuhan sebesar 7.24, pada daerah laut sebesar 7.77 dan daerah sungai sebesar 7.51. Kisaran nilai pH yang terdapat di perairan Pelabuhan Kejawanan menunjukkan kisaran normal berdasarkan nilai baku mutu yang ditetapkan oleh Keputusan Menteri Lingkungan Hidup (KMNLH) Nomor 51 tahun 2004 tentang baku mutu air laut untuk perairan pelabuhan. Nilai baku mutu yang ditetapkan oleh KMNLH yakni 6.5-8.5 sedangkan kisaran pH di perairan Pelabuhan Kejawanan berkisar 7.24-7.77. Menurut Wibisono (2005) periaran laut Jawa pada umumnya tidak lebih dari 32 ‰. Menurut Nontji (2007) perbedaan salinitas pada stasiun pengamatan dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti pola sirkulasi air, penguapan, curah hujan, dan aliran sungai. Nilai salinitas yang diperoleh pada stasiun pengambilan sampel berkisar antara 2-30 ‰. Salinitas tertinggi di perairan Pelabuhan Kejawanan terletak di daerah laut (Stasiun 5) sebesar 32 ‰. Salinitas terendah ditemukan pada daerah sungai (Stasiun 8, 9, dan 10) memiliki kisaran 2-4 ‰ (Gambar 10). Nilai salinitas yang bervariasi pada stasiun pengambilan sampel diperkirakan berasal dari pengaruh air tawar dari muara sungai. Kisaran salinitas
17
pada perairan Pelabuhan Kejawanan masih pada kisaran normal suatu lingkungan dan masih dapat ditoleransi oleh biota laut.
Gambar 10 Nilai Salinitas (‰) di perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Sumber masukan logam berat Pb dan Cd di perairan Pelabuhan Kejawanan berasal dari aktivitas perkapalan seperti pengisian bahan bakar minyak, transportasi, dan industri galangan kapal. Perairan di Pelabuhan Kejawanan, Cirebon memiliki kualitas perairan yang buruk, hal ini disebabkan karena nilai konsentrasi logam Pb dalam air pada perairan Pelabuhan Kejawanan berkisar antara 0.061-0.065 mg/l lebih tinggi dari nilai baku mutu, sehingga kadar logam berat Pb dalam air berpotensi membahayakan kehidupan organisme perairan. Konsentrasi logam Cd terlarut berkisar antara 0.007-0.010 mg/l lebih rendah dari nilai baku mutu yang ditetapkan oleh Keputusan Menteri Lingkungan Hidup (KMNLH) Nomor 51 tahun 2004 tentang baku mutu air laut untuk perairan pelabuhan. Konsentrasi logam Pb dalam sedimen berkisar antara 0-0.60 mg/kg lebih tinggi dari nilai baku mutu dan konsentrasi logam Cd dalam sedimen berkisar antara 56.35-67.11 mg/kg lebih rendah dari nilai baku mutu berdasarkan standar kualitas Jepang. Pengamatan terhadap kualitas perairan yaitu pH dan salinitas masih pada kisaran normal suatu lingkungan perairan. Saran Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai kandungan logam berat yang terdapat dalam tubuh biota laut untuk mengetahui dan memastikan lebih
18
dalam mengenai tingkat pencemaran logam berat di perairan Pelabuhan Kejawanan, mengingat organisme air mempunyai kemampuan mengabsorbsi dan mengakumulasi logam berat yang berasal dari lingkungannya. Selain itu perlu dilakukan penelitian dalam jangka waktu yang lebih panjang dengan memperbanyak stasiun pengambilan sampel, agar data yang dihasilkan mewakili keadaan lingkungan perairan pelabuhan yang sebenarnya.
DAFTAR PUSTAKA Anindita. 2002. Kandungan Logam Berat Cd, Cu, Ni, Pb dan Zn Terlarut dalam Badan Air dan Sedimen pada Perairan Sekitar Pelabuhan Perikanan Pelabuhan Ratu, Sukabumi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. [APHA] American Public Health Association. 2012. Standart Method for The Examination of Water and Wastewater. 22th edition. Washington, 3111 b. [Balitbangtan] Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 2006. Sifat Fisik Tanah dan Metode Analisisnya. Bogor (ID): Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian. Clark JW, Viersmann W, Hammer MJ. 1977. Water Supply and Pollution Control. New York (US): Harper and Raw Publishing. Connell DW, Miller GJ. 1995. Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran. Jakarta (ID): UI Press. Darmono. 1995. Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta (ID): UI Press. Effendi H. 2003. Telaah Kualitas Air: Bagi Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan Perairan. Yogyakarta (ID): Kanisius. Faadeva VP, Tikhova VD, Nikulicheva ON. 2007. Elemental Analysis of Organic Compounds with the Use of Automated CHNS Analyzers. The Journal of Analytical Chemistry. 11:1094-1106. Harahap S. 2001. Tingkat Pencemaran Air Kali Cakung Ditinjau dari sifat FisikaKimia Khususnya Logam Berat dan Keanekaragaman Jenis Hewan Benthos Makro [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Hidayah AM, Purwanto, Soeprobowati TR. 2012. Kandungan Logam Berat pada Air, Sedimen, dan Ikan Nila (Oreochromis niloticus) di Karamba Danau Rawening. Jurnal Sumberdaya alam dan Lingkungan. 7(6):12-14. Hutabarat S, Evans SM. 2006. Pengantar Oseanografi. Jakarta (ID): UI Press. Hutagalung HP. 1994. Kandungan Logam Berat dalam Sedimen di Kolam Pelabuhan Tanjung Priok [catatan penelitian]. Jakarta (ID): LIPI. Hutagalung HP, Setiapermana D, dan Riyono SH.1997. Metode Analisis Air Laut, Sedimen, dan Biota. Jakarta (ID): LIPI. [KMNLH] Kementerian Lingkungan Hidup. 2004. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No 51 Tahun 2004 tentang Baku Mutu Air Laut untuk Perairan Pelabuhan. Jakarta (ID): KemLH. Laws EA. 1993. Aquatic Pollution an Introductory. Ed ke-3. Canada (US): J Wiley. Mokoagouw. 2000. Kajian Peredaran Logam Berat (Hg, Cd, Pb, Cu dan Zn) pada Perairan Pantai di Kodya Bitung Propinsi Sulawesi Utara [disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
19
Mrajita CVP. 2010. Kandungan Logam Berat pada Beberapa Biota Kekerangan di Kawasan Littoral Pulau Adonara dan Aplikasinya dalam Analisis Keamanan Konsumsi Publik. [tesis]. Semarang (ID): Universitas Diponegoro. Mukhtasor M. 2007. Pencemaran Pesisir dan Laut. Jakarta (ID): Pradnya Paramita. Neff JM. 2002. Bioaccumulation in Marine Organism Effect of Contaminants from Oil Well Produced Water. London (GB): Elsevier. Nontji A. 2007. Laut Nusantara. Jakarta (ID): Jembatan. Palar H. 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta (ID): Rineka Cipta. Puspitasari. 2011. Aspek Toksisitas Sedimen Pesisir Cirebon terhadap Abnormalitas Larva Kerang Hijau. Jurnal Oseanologi dan Limnologi. 37(2):235-245. Razak H. 2002. Kandungan Logam Berat di Perairan Ujung Watu dan Jepara [catatan penelitian]. Jakarta (ID): LIPI. Rochyatun E, Kaisupy MT, Rozak A. 2006. Distribusi Logam Berat dalam Air dan Sedimen di Perairan Muara Sungai Cisadane. Jurnal Tanah dan Lingkungan. 10(1)35-40. Rosidi, Sukirno. 2007. Hubungan Kandungan Logam dalam Air dan Sedimen di Semenanjung Muria [catatan penelitian]. Yogyakarta (ID): PTAPB. Rositasari. 2010. Kajian Terhadap Lingkungan Pesisir Semarang Berdasarkan Karakteristik Sedimen, Oseanografi, Logam Berat Kontaminan dan Toksisitasnya [catatan penelitian]. Jakarta (ID): LIPI. Sanusi H. S. 1985. Akumulasi Logam Berat Hg dan Cd Pada Tubuh Ikan Bandeng (Chanos chanos Forskal) [disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Sitorus. 2013. Kimia Organik Fisik. Yogyakarta (ID): Graha Ilmu. Situmorang SP. 2008. Geokimia Pb, Cr, Cu dalam Sedimen dan Ketersediaannya pada Biota Bentik di Perairan Delta Berau, Kalimantan Timur [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Sudarsono Y, Yoga GP, Suryono T. 2005. Kontaminasi Logam Berat di Sedimen Studi Kasus Pada Waduk Saguling, Jawa Barat. Jurnal Manusia dan Lingkungan. 12(1):28-42. Supriharyono. 2000. Pelestarian dan Pengelolaan Sumberdaya Alam di Wilayah Pesisir Tropis. Jakarta (ID): Gramedia Pustaka Utama. Wibisono MS. 2005. Pengantar Ilmu Kelautan. Jakarta (ID): Grasindo. Wood MS. 1987. Subtidal Ecology. Australia (AU): Edward Arnoldy Limited. Yamasaki S, Takeda A, Nanzyo M, Taniyama I, Nakai M. Background level of trace and ultratrace elements in soils of Japan. The Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 47:755-765
20
Lampiran 1 Kandungan logam berat Pb dan Cd di air (mg/l) Lo
Lokasi Kolam Laut Sungai
Stasiun Stasiun 2 Stasiun 7 Stasiun 9
Pb 0.065 0.065 0.061
Cd 0.007 0.007 0.010
Lampiran 2 Kandungan logam berat Pb dan Cd di sedimen (mg/kg) Lo
Lokasi Kolam Kolam Laut Laut Laut Sungai Sungai
Stasiun Stasiun 1 Stasiun 3 Stasiun 4 Stasiun 5 Stasiun 6 Stasiun 8 Stasiun 10
Pb 56.35 63.14 58.57 66.61 66.41 66.42 67.11
Cd 0.6 0 0 0 0 0 0
Lampiran 3 Kandungan bahan organik di sedimen (%) Lo
Lokasi Kolam Kolam Laut Laut Laut Sungai Sungai
Stasiun Stasiun 1 Stasiun 3 Stasiun 4 Stasiun 5 Stasiun 6 Stasiun 8 Stasiun 10
C 1.216 1.444 0.342 1.018 1.167 1.162 3.604
N 0.209 0.252 0.102 0.187 0.202 0.159 0.436
Lampiran 4 Komposisi fraksi sedimen (%) Lo
Lokasi Kolam Kolam Laut Laut Laut Sungai Sungai
Stasiun Stasiun 1 Stasiun 3 Stasiun 4 Stasiun 5 Stasiun 6 Stasiun 8 Stasiun 10
Pasir 14.36 46.34 91.96 54.38 56.45 56.67 30.95
Lanau 70.2 44.03 3.32 37.96 35.26 39.12 59.35
Lempung 15.44 9.63 4.72 7.66 8.29 4.21 9.70
Lampiran 5 Kriteria baku mutu sedimen beberapa negara (mg/kg) Negara Kanada New York Jepang Perancis
Baku Mutu Pb 30.2 32 24 35
Cd 0.7 0.6 0.3 4.2
21
Lampiran 6 Dokumentasi kegiatan penelitian
Pengambilan sampel sedimen
Proses penyaringan sampel air
Proses ektraksi sampel air
Pengukuran sampel dengan AAS
Pengukuran fraksi sedimen
Pengeringan sampel sedimen
221
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bondowoso, 25 Januari 1992 merupakan anak kedua dari dua bersaudara dari pasangan Ayah Adi Santoso dan Ibu Yasintha Yuliastuti. Pada tahun 2007-2010 penulis menyelesaikan pendidikan di SMA Negeri 1 Tenggarang. Pada tahun 2010 penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Ujian Seleksi Mahasiswa Baru (USMI) pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor penulis mendapatkan beasiswa dari Bank Indonesia pada tahun 2013-2014. Penulis aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Kelautan (HIMITEKA) tahun 2011-2012 dan aktif mengikuti kegiatan Marine Goes to School. Penulis mengikuti sertifikasi selam One Star Scuba Diver (A-1) POSSI tahun 2013. Untuk menyelesaikan studi di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, penulis melakukan penelitian dengan judul “Kandungan Logam Berat Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) pada Sedimen dan Air di Perairan Pelabuhan Kejawanan, Cirebon”
