Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) pada Air, Sedimen, dan Rumput Laut Sargassum polycystum di Perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu
DEDE HIKMATUL ALIM
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 Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) pada Air, Sedimen, dan Rumput Laut Sargassum polycystum di Perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu adalah benar karya saya dengan arahan dari Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada Perguruan Tinggi mana pun. 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, Desember 2014
Dede Hikmatul Alim NIM. C54100028
* Pelimpahan hak cipta atas karya tulis dari penelitian kerja sama dengan pihak luar IPB harus didasarkan pada kerja sama yang terkait
ABSTRAK DEDE HIKMATUL ALIM. Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) pada Air, Sedimen, dan Rumput Laut Sargassum polycystum di Perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu. Dibimbing oleh TRI PRARTONO. Penelitian ini bertujuan menganalisis kandungan logam berat Timbal (Pb) pada air, sedimen, dan rumput laut Sargassum polycystum di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu. Contoh air, sedimen, dan Sargassum polycystum diambil pada bulan Agustus 2014 dari perairan Pulau Pari, kemudian dianalisis kandungan logam beratnya menggunakan metode Atomic Absorption Spektrometry. Hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi Pb dalam air, sedimen, dan rumput laut Sargassum polycystum berturut-turut 0,009 – 0,015 mg/l, 44,72 – 50,01 mg/kg dan 16,89 – 17,59 mg/kg. Konsentrasi Pb dalam air sudah melebihi kadar normal di perairan alami, namun konsentrasi Pb dalam sedimen masih berada pada kisaran perairan yang tidak tercemar. Keberadaan Pb di perairan Pulau Pari juga terindikasi mengalami peningkatan dan terakumulasi dalam Sargassum polycystum. Kata kunci: Timbal, Air, Sedimen, Sargassum polycystum, Pulau Pari ABSTRACT DEDE HIKMATUL ALIM. Heavy Metal Concentrations of Lead (Pb) in Water, Sediment, and Sargassum polycystum at Pari Island Waters, Seribu Islands. Supervised by TRI PRARTONO. The aim of this research was to analyze the lead (Pb) concentration in water, sediment, and Sargassum polycystum at Pari Island, Seribu Islands. Sample of water, sediment, and Sargassum polycystum were collected in August 2014 from Pari Island. The heavy metal concentrations were then analyzed by Atomic Absorption Spectrometry methods. The results showed that Pb concentrations in water, sediment, and Sargassum polycystum was 0,009 - 0,015 mg/l, 44,72 - 50,01 mg/kg and 16,89 - 17,59 mg/kg, respectively. Lead concentrations in water exceeded its normal concentration in natural waters. However, the concentration of Pb in sediment was still in the range of non-polluted waters. The indications of Pb in this waters showed an increasing trend and accumulatic in Sargassum polycystum. Keyword: Lead, Water, Sediment, Sargassum polycystum, Pari Island
Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) pada Air, Sedimen, dan Rumput Laut Sargassum polycystum di Perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu
DEDE HIKMATUL ALIM 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 : Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) pada Air, Sedimen, dan Rumput Laut Sargassum polycystum di Perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu Nama : Dede Hikmatul Alim NIM : C54100028
Disetujui oleh
Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. I Wayan Nurjaya, M.Sc Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia dan rahmat-Nya sehingga penelitian yang berjudul “Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) pada Air, Sedimen, dan Rumput Laut Sargassum polycystum di Perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu” ini berhasil diselesaikan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada segenap pihak yang telah membantu serta memberikan dukungan kepada penulis dalam pelaksanakan penelitian, terutama kepada: 1. Orang tua yang telah memberikan do’a dan dukungannya dalam pelaksanaan penelitian. 2. Bapak Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam melaksanakan penelitian dan penyusunan skripsi. 3. Bapak Dr. Ir. I Wayan Nurjaya, M.Sc selaku Ketua Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih ada kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran yang dapat membangun sebagai pembelajaran dalam penulisan ilmiah ke depannya. Bogor, Desember 2014
Dede Hikmatul Alim C54100028
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Penelitian METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Alat dan Bahan Pengambilan Contoh Air Pengambilan Contoh Sedimen Pengambilan Contoh Rumput Laut Analisis Logam Berat pada Air Analisis Logam Berat pada Sedimen dan Rumput Laut Fraksinasi Sedimen Analisis Bahan Organik Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN Logam Berat dalam Air Logam Berat dalam Sedimen Logam Berat dalam Rumput Laut Sargassum polycystum SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA RIWAYAT HIDUP
Halaman vii vii 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 7 9 11 11 11 14
DAFTAR TABEL 1. Alat dan Bahan Penelitian 2. Konsentrasi Pb dalam Sargassum polycystum (mg/kg), air (mg/l) dan faktor biokonsentrasi
Halaman 3 10
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Lokasi pengambilan contoh 2 2. Konsentrasi Pb (mg/l) terlarut di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu 6 3. Konsentrasi Pb dalam sedimen (mg/kg) di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu 7 4. Komposisi fraksi sedimen (%) di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu 8 5. Konsentrasi Pb (mg/kg) dalam Sargassum polycystum di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu 9 6. Kandungan C dan N (%) dalam Sargassum polycystum di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu 10
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang Kandungan logam berat di perairan alami sangat rendah (trace element), ada yang bersifat esensial dan non-esensial. Trace element tersebut sulit diuraikan dan cenderung terakumulasi dalam biota melalui rantai makanan (Darmono 1995). Pada kadar tertentu logam berat dapat bersifat racun bagi kehidupan biota perairan (Sanusi 2006). Gad dan Pham (2014) menyatakan bahwa logam berat dapat terakumulasi dalam tulang, merusak sistem saraf, dan mengganggu kerja otak pada manusia. Timbal (Pb) termasuk kelompok logam berat yang belum diketahui manfaatnya untuk kehidupan organisme (non-esensial). Logam berat ini masuk ke perairan melalui run off, air sungai, angin, proses hidrotermal, difusi dari sedimen, dan kegiatan antropogenik (Libes 1992). Menurut Laws (1993) di perairan alami konsentrasi Pb dalam air laut berkisar antara 0.01 hingga 0.035 μg/l. Karakter Pb yang lunak, antikorosi, dan mampu menghantarkan listrik dengan baik menyebabkan pemanfaatan Pb di dunia industri sangat tinggi. Timbal sering digunakan dalam industri baterai, campuran bahan bakar, industri cat, pelapis kabel, dan amunisi (Fardiaz 2005; Lu 2006). Aktivitas industri tersebut akan menghasilkan limbah. Limbah yang dihasilkan dari industri tersebut kemungkinan akan masuk ke peraiaran sehingga dapat meningkatkan konsentrasi Pb di perairan. Pada dasarnya logam berat yang masuk ke badan perairan akan mengalami proses absorbsi, adsorbsi, dan pengendapan (Connell dan Miller 1995). Proses absorbsi dilakukan oleh biota akuatik, seperti rumput laut (Yulianto et al. 2006), kerang hijau, dan ikan (Johari 2009). Adsorbsi logam berat dilakukan oleh partikel-partikel tersuspensi dalam kolom air dan selanjutnya mengendap ke dasar perairan. Penelitian mengenai dinamika logam berat di perairan Pulau Seribu sudah banyak dilakukan, namun masih terbatas di lokasi yang berdekatan dengan daratan, khususnya di Teluk Jakarta dan Teluk Banten. Selain itu penelitian yang dilakukan masih fokus pada analisis kandungan logam dalam air, sedimen, ikan, dan kerang-kerangan. Dalam upaya pengawasan lingkungan perairan diperlukan penelitian di perairan yang lebih jauh, seperti perairan Pulau Pari. Perairan Pulau Pari merupakan bagian dari perairan Kepulauan Seribu, DKI Jakarta. Perairan ini masih terpengaruhi oleh sungai-sungai yang bermuara di Teluk Jakarta dan Teluk Banten (Damar 2004; Farhan dan Lim 2012; Booij et al. 2001; William et al. 2001). Hasil penelitian lainnya menunjukkan bahwa sungaisungai yang bermuara di Teluk Jakarta dan Teluk Banten mengandung logam berat Cu, Cd, dan Pb yang cukup tinggi (Lestari dan Edward 2004). Rumput laut merupakan salah satu organisme akuatik yang tumbuh di perairan dangkal. Sargassum polycystum termasuk salah satu jenis rumput laut yang tumbuh alami dan banyak ditemukan di perairan Pulau Pari. Rumput laut ini sifatnya menetap, berukuran besar, jumlahnya banyak, mudah dikoleksi, dan diduga mampu menyerap logam berat sehingga memiliki potensi untuk dijadikan bioindikator pencemaran lingkungan. Oleh karena itu dalam upaya pengawasan
2
lingkungan perairan Pulau Pari, diperlukan analisis logam berat pada air, sedimen, dan Sargassum polycystum. Tujuan Penelitian ini bertujuan menganalisis kandungan logam berat Pb dalam air, sedimen, dan rumput laut Sargassum polycystum di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu.
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus sampai September 2014. Contoh (air, sedimen, dan rumput laut Sargassum polycystum) diambil dari perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu (Gambar 1). Analisis logam berat Pb dilaksanakan di Laboratorium Produktivitas dan Lingkungan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan IPB. Fraksinasi sedimen dan analisis bahan organik dilaksanakan di Laboratorium Bioteknologi Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan IPB.
Gambar 1. Lokasi pengambilan contoh air, sedimen, dan rumput laut Sargassum polycystum di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu
3
Alat dan Bahan Alat-alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Alat dan bahan pada setiap tahap penelitian Tahap Alat Spesifikasi alat Bahan GPS Garmin etrex Akuades Botol sampel Perahu Van Veen grab Pengambilan Refraktometer contoh Termometer Kotak transek ukuran 1 m x 1 m Van Dorn water sampler Freez dryer Merk Edward Gelas beker Duran 250 ml AAS PinAAcle 900H PW 254 d = Contoh air, sedimen, Timbangan digital 0.0001g rumput laut Analisis HNO3 65%, HClO4 logam berat Hot plate C-MAG HP 10 60% Corong pemisah Duran 250 ml APDC, MIBK Kertas saring Akuades Whatman 47 μm Iwaki 10 ml, 25 Pipet volumetrik ml, 5 ml Timbangan digital Merk Veritas Contoh sedimen Gelas piala Iwaki 1 L H2O2 30%, HCl 0.4 N, Fraksinasi Cawan aluminium Na-pirofosfat 0.006 M sedimen Pipet volumetrik Oven Analisis Timbangan Rumput laut bahan organik CHNS analyzer Penelitian ini dilakukan dalam 4 tahap, yaitu: koleksi contoh, analisis logam berat, fraksinasi sedimen, dan analisis bahan organik. Pengambilan Contoh Air Contoh air laut diambil dengan menggunakan Van Dorn water sampler (volume > 5 liter). Contoh air diambil pada saat kondisi pasang sebanyak 1 kali pada kedalaman 0,5 m di setiap stasiun pengambilan contoh. Selanjutnya contoh air dimasukkan ke dalam botol polietylen (volume ±1 liter), kemudian disimpan di dalam cool box (Hutagalung et al. 1997). Pengambilan Contoh Sedimen Pengambilan contoh sedimen dilakukan dengan menggunakan Van Veen grab. Contoh sedimen diambil sebanyak 2 kali ulangan pada setiap stasiun dan
4
dicampur menjadi satu. Sampel sedimen diambil pada bagian tengah grab untuk menghindari kontaminasi dari alat. Contoh sedimen dimasukkan ke dalam botol kaca dan disimpan di dalam cool box (Hutagalung et al. 1997). Pengambilan Contoh Rumput Laut Contoh rumput laut Sargassum polycystum diambil dengan menggunakan metode transek kuadran. Transek diletakkan secara acak di stasiun yang sudah ditentukan. Contoh rumput laut diambil sebanyak 2 ulangan dan dicampur menjadi satu. Selanjutnya seluruh rumput laut yang berada di dalam kotak transek diambil dan dimasukkan ke dalam plastik sampel. Setelah itu contoh rumput laut disimpan di dalam cool box. Analisis Logam Berat pada Air Alat yang digunakan untuk analisis logam berat dalam air ialah Atomic Absorption Spectrometry (AAS) yang memiliki deteksi limit 0.001 ppm. Contoh air sebanyak 100 ml disaring menggunakan kertas saring 0,45 μm dan dimasukan pada corong pemisah. Selanjutnya ditambahkan 2 tetes asam nitrat (HNO3) dan dihomogenkan. Larutan HNO3 berfungsi untuk menurunkan pH. Tahap berikutnya contoh air ditambahkan 1 ml Amonium Pirolidin Ditiokarbonat (APDC), kemudian dihomogenkan. Pereaksi APDC berfungsi untuk membentuk senyawa organik komplek yang tidak larut pada fase air. Selanjutnya ditambahkan 10 ml Metil Iso Butil Keton (MIBK), dihomogenkan selama 30 detik dan disimpan hingga terbentuk dua lapisan. Fase organik ditampung untuk dianalisis menggunakan AAS (APHA 2012). Analisis Logam Berat pada Sedimen dan Rumput Laut Alat yang digunakan untuk analisis logam berat dalam sedimen dan rumput laut ialah Atomic Absorption Spectrometry (AAS) yang memiliki deteksi limit 0.001 ppm. Contoh sedimen dan rumput laut dikeringkan menggunakan freez dryer. Selanjutnya contoh dihaluskan menggunakan cawan poreselin, ditimbang sebanyak 2 gram dan dimasukkan ke dalam gelas beker 100 ml. Contoh ditambah 10 ml HNO3 dan dipanaskan menggunakan hotplat pada suhu 85 oC. Ketika volume larutan tersisa 1-2 ml, larutan didinginkan. Setelah itu ditambahkan 10 ml HNO3 dan 10 ml HClO4. Pereaksi HNO3 dan HClO4 berfungsi untuk memutus ikatan logam berat dengan bahan organik pada contoh. Selanjutnya contoh dihomogenkan dan dipanaskan kembali pada hotplate sampai uap HClO4 hilang. Jika larutan sudah jernih, ditambahkan 100 ml akuades untuk pengenceran, kemudian disaring menggunakan kertas saring 0,45 μm. Hasil saringan selanjutnya dianalisis menggunakan AAS (APHA 2012). Analisis Fraksi Sedimen Analisis fraksi sedimen menggunakan metode pipet (Balitbangtan 2006). Sedimen ditimbang sebanyak 20 gram dan dimasukan ke dalam gelas piala 1 liter. Contoh ditambahkan 100 ml H2O2, kemudian dipanaskan di atas hotplate. Pereaksi H2O2 berfungsi untuk mengoksidasi bahan organik pada contoh. Setelah semua bahan organik hilang, contoh ditambahkan 50 ml HCl dan ditunggu hingga terbentuk endapan. Larutan HCl berfungsi untuk mengoksidasai kapur pada contoh. Endapan yang dihasilkan disaring menggunakan saringan bertingkat
5
ukuran 50 μm. Contoh yang lolos saringan ditambahkan 1 liter akuades dan dimasukkan ke dalam gelas ukur, kemudian didiamkan selama 1 jam 6 menit (untuk 3 fraksi). Selanjutnya pipet ukur dimasukkan ke dalam gelas ukur pada kedalaman 25 cm. Sebanyak 25 ml contoh diambil dan dimasukkan ke cawan aluminium. Selanjutnya contoh dalam cawan dioven pada suhu 100 oC. Cawan didinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang bobotnya. Analisis Bahan Organik Analisis bahan organik dilakukan dengan menggunakan metode CHNS analyzer (Faadeva et al. 2007). Terdapat 3 tahap dalam melakukan analisis ini yaitu pembersihan, pembakaran dan analisis. Pada tahap pembersihan sebanyak 0.1 gram contoh yang telah siap untuk dianalisis di tempatkan dalam ruang penunggu dan dilakukan pembersihan dari gas atmosfer. Pada tahap pembakaran contoh dimasukkan ke dalam tempat pembakaran dan dilakukan pembakaran dengan suhu 850 oC dan 950 oC. Contoh sedimen kemudiaan didinginkan dengan cara memindahan uap lembab menggunakan termoelektrik. Pada fase analisis, oksigen di masukkan 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 analsisi ini direpresentasikan dengan persen berat dari sampel sedimen yang dianalisis.
Analisis Data Analisis data dilakukan secara deskriptif. Analisis deskriptif dilakukan dengan cara membandingkan data observasi dengan kondisi alamiah dan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Faktor biokonsentrasi dihitung dengan membandingkan kandungan Pb dalam Sargassum polycystum dengan kandungan Pb dalam air. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Microsoft Excel 2013.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Logam Berat dalam Air Logam berat seperti Pb memiliki sifat larut dalam air dan tingkat kelarutannya rendah dengan beberapa anion (Darmono 2001). Menurut Neff (2002) sekitar 5% Pb di laut berbentuk ion bebas, sedangkan 38 - 39% berbentuk terlarut dan membentuk ikatan organik di estuari dan pantai. Konsentrasi Pb terlarut di perairan Pulau Pari berkisar antara 0,009 – 0,015 mg/l (Gambar 2). Konsentrasi Pb tertinggi terdapat di ekosistem rumput laut (Stasiun 2 dan 4) dan dermaga (Stasiun 3) sebesar 0,015 mg/l. Konsentrasi Pb terlarut terendah terdapat di sekitar perairan Pulau Tikus (Stasiun 1) sebesar 0,009 mg/l.
6
Stasiun 3 merupakan titik pengambilan contoh di dermaga Pulau Pari. Ekosistem rumput laut dan lamun (Stasiun 2) berada di sebelah barat daya dan ekosistem rumput laut (Stasiun 4) berada di sebelah timur dermaga Pulau Pari. Dua stasiun tersebut jaraknya relatif dekat dari kolam pelabuhan. Perairan Pulau Tikus (Stasiun 1) berada di sebelah barat dari dermaga dan jaraknya lebih jauh dibandingkan dengan Stasiun 2 dan 4. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa konsentrasi Pb di perairan Pulau Pari sudah melebihi batas normal keberadaannya di perairan alami. Menurut Laws (1993) di perairan alami konsentrasi logam berat Pb dalam air laut berkisar antara 0.01 hingga 0.035 μg/l. Konsentrasi logam Pb terlarut yang terukur saat ini juga lebih tinggi dari penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya. Konsentrasi Pb terlarut di perairan Pulau Pari pada tahun 1996 berkisar antara <0,024 μg/l – 2,16 μg/l (William et al. 2001). Hasil penelitian lainnya menunjukan bahwa pada tahun 2004 konsentrasi Pb terlarut di perairan Pulau Pari mencapai 0,006 mg/l. Hal ini menimbulkan dugaan adanya sumber lain yang menyebabkan Pb dapat masuk ke perairan Pulau Pari, namun dalam penelitian ini belum diketahui sumber masuknya Pb ke perairan ini. Selain itu kandungan Pb di perairan Pulau Pari terindikasi terus mengalami peningkatan. Pengambilan contoh dilakukan pada bulan Agustus yang merupakan bagian dari musim Timur. Arus di perairan Pulau Seribu pada musim Timur (Mei - September) bergerak dari Laut Jawa melewati perairan Kepulauan Seribu. Kondisi tersebut memungkinkan massa air dari Laut Jawa, khususnya Teluk Jakarta dan Teluk Banten terbawa sampai ke perairan Pulau Seribu. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa konsentrasi Pb di Teluk Jakarta terindikasi terus mengalami peningkatan. Konsentrasi Pb di Teluk Jakarta pada tahun 1996 berkisar antara <0,024 μg/l – 3,62 μg/l (William et al. 2001), pada tahun 2003 berkisar antara 0,002 – 0,005 mg/l (Razak 2003), pada tahun 2004 sebesar 0,0248 mg/l (Riani et al. 2004). 0,016
Konsentrasi (mg/l)
0,014 0,012 0,01 0,008
Pb
0,006 0,004 0,002 0 Stasiun 1
Stasiun 2
Stasiun 3
Stasiun 4
Stasiun pengambilan contoh
Gambar 2. Konsentrasi Pb (mg/l) terlarut di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu
7
Logam Berat dalam Sedimen Konsentrasi logam berat Pb dalam sedimen di perairan Pulau Pari bervariasi di setiap stasiun pengambilan contoh. Hasil penelitian menunjukan bahwa konsentrasi Pb dalam sedimen di perairan Pulau Pari berkisar antara 44,72 – 50,01 mg/kg (Gambar 3). Konsentrasi Pb tertinggi terdapat di dermaga (Stasiun 3) sebesar 50,01 mg/kg, sedangkan konsentrasi terendah terdapat di ekosistem rumput laut dan lamun (Stasiun 2) sebesar 44,72 mg/kg. Konsentrasi Pb di Stasiun 1, 2, dan 4 lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi Pb di Stasiun 3. Konsentrasi Pb dalam sedimen di Stasiun 1, 2, dan 4 yaitu 47,57 mg/kg, 44,72 mg/kg dan 48,19 mg/kg. Tingginya konsentrasi Pb dalam sedimen di Stasiun 4 diduga disebabkan oleh kondisi dermaga (Stasiun 4) yang tertutup. Kondisi ini menyebabkan sirkulasi air menjadi terbatas sehingga logam berat cenderung terdeposit dan terakumulasi di dasar perairan. Menurut Hutagalung (1994) logam berat tersuspensi akan cenderung terdeposit ke dasar perairan pada kondisi perairan yang tenang.
Konsentrasi (mg/l)
50
45
Pb
40 Stasiun 1
Stasiun 2
Stasiun 3
Stasiun 4
Stasiun pengambilan contoh Gambar 3. Konsentrasi Pb dalam sedimen (mg/kg) di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu Komposisi sedimen yang berbeda di tiap stasiunnya juga diduga mempengaruhi konsentrasi Pb dalam sedimen di perairan Pulau Pari. Fraksi sedimen di perairan Pulau Pari pada setiap stasiunnya ditampilkan pada Gambar 4. Substrat di Stasiun 1, 2, dan 4 didominasi oleh pasir kasar, sedangkan di Stasiun 3 didominasi oleh fraksi debu. Fraksi pasir kasar di semua stasiun berkisar antara 16,96 – 91,18%, pasir halus berkisar antara 3,15 – 11, 36%, debu berkisar antara 0,76 – 66, 43%, dan liat berkisar antara 2,61 – 7,64%. Sudarsono (2005) menyatakan bahwa kemampuan sedimen dalam mengikat logam berat tergantung pada luas permukaan dan gaya elektrostatisnya. Semakin kecil ukuran partikel penyusun sedimen, maka gaya elektrostatis dan luas permukaanya semakin tinggi sehingga kemampuan mengikat logam beratnya semakin besar.
8
Sedimen di daerah dermaga (Stasiun 3) didominasi oleh debu. Hal ini dimungkinkan karena kondisi dermaga yang tertutup, sehingga terlindung dari gelombang. Kondisi tersebut menyebabkan sirkulasi air menjadi terbatas dan partikel-partikel tersuspensi dalam air cenderung terdeposit ke dasar perairan. Pada daerah laut (Stasiun 1, 2, dan 4) fraksi sedimen didominasi oleh pasir kasar. Daerah laut mempunyai arus yang cukup besar dan lebih dinamis sehingga hanya material yang cukup besar saja yang dapat terendapkan. Arus yang cukup kuat juga memungkinkan terjadinya resuspensi dan desolusi logam berat dari sedimen ke dalam kolom air. Ukuran butiran sedimen yang bervariasi pada setiap stasiun pengambilan contoh diperkirakan berasal dari materi yang ada di lingkungan sekitar yang mempengaruhi pembentukan sedimen. Variabilitas air laut seperti gelombang dan arus diduga juga menjadi salah satu faktor penyebab terjadinya perbedaan komposisi tekstur pada stasiun pengambilan contoh. 100%
Fraksi sedimen (%)
90% 80% 70% 60%
Liat
50%
Debu
40%
Pasir Halus
30%
Pasir Kasar
20% 10% 0% Stasiun 1
Stasiun 2
Stasiun 3
Stasiun 4
Stasiun pengambilan contoh Gambar 4. Komposisi fraksi sedimen (%) di dasar perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu Secara umum perbedaan konsentrasi Pb di tiap stasiun disebabkan oleh berbagai proses fisika, biologi, dan kimia di perairan. Proses fisika di perairan menyebabkan adanya proses pengadukan maupun pengendapan. Proses fisika tersebut dipengaruhi oleh kondisi lingkungan seperti arus yang mempengaruhi laju pengendapan. Arus menyebabkan terjadinya gesekan antara permukaan sedimen dengan massa air. Hal ini menyebabkan terlepasnya partikel dalam sedimen ke kolom perairan, sehingga berpotensi menambah konsentrasi Pb dalam partikel tersuspensi. Proses biologi di perairan akan mempengaruhi aktivitas biota dalam kolom air dan mikrobial dalam sedimen yang akan menghasilkan peningkatan akumulasi logam. Kandungan Pb dalam sedimen di perairan Pulau Pari masih berada pada kadar normal keberadaannya di perairan yang tidak tercemar. Menurut Thayib dan Razak (1988) konsentrasi Pb dalam sedimen di daerah Tor Bay Grand Bretagne yang tidak tercemar berkisar antara 21,2 – 65,7 mg/kg. Walaupun demikian, konsentrasi Pb dalam sedimen yang terukur saat ini lebih tinggi dari penelitian
9
yang pernah dilakukan sebelumnya dan terindikasi terus mengalami peningkatan. William et al. (2001) menyatakan bahwa pada tahun 1996 konsentrasi Pb dalam sedimen di perairan Pulau Pari berkisar antara 5 – 14 mg/kg. Hasil coring sedimen pada tahun 2008 menjelaskan bahwa kandungan Pb dalam sedimen relatif mengalami penurunan seiring bertambahnya kedalaman sedimen (Rachman 2008).
Logam Berat dalam Rumput Laut Sargassum polycystum Sargassum polycystum merupakan salah satu jenis rumput laut yang hidup di perairan dangkal dan banyak ditemukan di perairan Pulau Pari. Organisme ini tumbuh menempel di subtrat keras seperti batu karang. Konsentrasi Pb dalam Sargassum polycystum yang dikoleksi dari perairan Pulau Pari berkisar antara 16,89 – 17,59 mg/kg. Timbal dalam Sargassum polycystum di Stasiun 2 sebesar 17,59 mg/kg, sedangkan di Stasiun 4 sebesar 16,89 mg/kg (Gambar 5). Konsentrasi Pb dalam Sargassum polycystum di Stasiun 2 lebih besar dibandingkan dengan Stasiun 4. 35
Konsentrasi (mg/kg)
30 25 20 15
Pb
10 5 0 Stasiun 2
Stasiun 4
Stasiun pengambilan contoh Gambar 5. Konsentrasi Pb (mg/kg) dalam Sargassum polycystum di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu Sargassum polycystum di Stasiun 2 mengandung 33,4% C dan 0,9% N. Nilai ini relatif sama dengan Sargassum polycystum di Stasiun 4 yang mengandung 33,2% C dan 0,7% N (Gambar 6). Bahan organik yang terkandung dalam Sargassum polycystum mampu mengikat logam berat. Surahman (2011) menyatakan bahwa gugus fungsi yang terdapat pada dinding sel alga mampu berikatan dengan ion logam. Selain itu logam berat memiliki sifat mudah berikatan dengan bahan organik (Harahap 2001).
10
35
Konsentrasi (%)
30 25 20 C
15
N 10 5 0 Stasiun 2
Stasiun 4
Stasiun pengambilan contoh Gambar 6. Kandungan C dan N (%) dalam Sargassum polycystum di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu Perbedaan konsentrasi Pb dalam Sargassum polycystum di tiap stasiun pengambilan contoh diduga akibat perbedaan umur hidup dari Sargassum polycystum. Stasiun 2 memiliki tutupan Sargassum polycystum mencapai 100% (n= 2) dengan ukuran thallus yang lebih besar, sedangkan Stasiun 4 memiliki tutupan Sargassum polycystum mencapai 50% (n= 2) dengan ukuran thallus relatif lebih kecil. Sargassum polycystum dengan ukuran thallus lebih besar kemungkinan memiliki umur hidup lebih tua sehingga terpapar oleh air lebih lama. Kemampuan alga dalam menyerap ion logam berat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti: jenis rumput laut (Ryan et al. 2012), morfologi (Sawidis et al. 2001), dan lamanya pemaparan rumput laut pada media (Tabaraki et al. 2014). Faktor biokonsentrasi mencerminkan kemampuan organisme dalam mengakumulasi logam berat dari lingkungannya. Timbal yang terakumulasi dalam Sargassum polycystum kemungkinan berasal dari kolom air. Hal ini terjadi karena seluruh thallus Sargassum polycystum berada di kolom perairan dan seluruh bagian thallus mampu menyerap logam berat. Faktor biokonsentrasi Pb dalam Sargassum polycystum terhadap air berkisar 1126 – 1172 (Tabel 2). Hal ini menunjukkan bahwa Sargassum polycystum mampu mengakumulasi Pb >1000 kali lipat dari lingkungannya. Tabel 2. Konsentrasi Pb dalam Sargassum polycystum (mg/kg), air (mg/l) dan faktor biokonsentrasi Stasiun Konsentrasi Pb Faktor Sargassum polycystum (mg/kg) Air (mg/l) biokonsentrasi 2 4
16,89 17,59
0,015 0,015
1126 1172
11
Daya akumulasi Sargassum polycystum terhadap Pb lebih rendah daripada daya akumulasi makro-invertebrata (7.000 – 100.000) dan ikan (6.000 – 10.000) (Hutagalung 1984). Faktor biokonsentrasi tergantung jenis logam berat, jenis organisme, lama pemaparan, dan kondisi lingkungan perairan seperti pH, temperatur, dan salinitas (Hutagalung 1984).
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan Konsentrasi Pb dalam air, sedimen, dan Sargassum polycystum di perairan Pulau Pari berkisar 0,009 – 0,015 mg/l, 44,72 – 50,01 mg/kg, dan 16,89 – 17,59 mg/kg. Konsentrasi Pb dalam air sudah melebihi kadar normal di perairan alami, namun konsentrasi Pb dalam sedimen masih berada dalam kisaran perairan yang tidak tercemar. Keberadaan Pb di perairan Pulau Pari juga terindikasi mengalami peningkatan dan terakumulasi dalam Sargassum polycystum.
Saran Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai kandungan logam berat di daerah yang berpotensi sebagai sumber masuknya Pb ke perairan Pulau Pari. Selain itu perlu dilakukan penelitian mengenai penyerapan logam berat pada rumput laut dengan jenis dan umur berbeda.
DAFTAR PUSTAKA [Balitbangtan] Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 2006. Sifat Fisik Tanah dan Metode Analisisnya. Bogor (ID): Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. APHA. 2012. Standart Method for The Examination of Water and Wastewater. 22th edition. Washington, 3111 b. Booij K, Hillebrand TJ, van Ooijen J. 2001. Nutrien, Trace Metal, and Organic Contaminant in Banten Bay, Indonesia. Marine Pollution Bulletin. 42 (11): 1187- 1190. Connell DW, Miller GJ. 1995. Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran. Jakarta (ID): Universitas Indonesia. Damar A. 2004. Teluk Jakarta, Tercemar Sekaligus Subur. Kompas 14 April 2004. Darmono. 1995. Logam dalam sistem mahluk hidup. Jakarta (ID): Universitas Indonesia. Faadeva VD, Tikhova, and Nikulicheva ON. 2007. Elemental Analysis of Organic Compounds with the Use of Automated CHNS Analyzers. Journal of Analytical Chemistry. 11: 1094 - 1106.
12
Fardiaz S. 2005. Polusi Air dan Udara. Yogyakarta (ID): Kanisius. Farhan AR, Lim S. 2012. Vulnerability Assessment of Ecological Condition in Seribu Island, Indonesia. Ocean and Coastal Management. 65: 1 – 14. Gad SC, Pham T. 2014. Encyclopedia of Toxicology (Third edition). Abstrak. hlm: 61 – 65. 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. Hutagalung HP, Setiapermana D, Riyono S H. 1997. Metode Analisis Air Laut, Sedimen, dan Biota. Jakarta (ID): Pusat Penelitian dan Pengembangan Oseanografi (P3O) LIPI Hutagalung HP. 1984. Logam Berat dalam Lingkungan Laut. Oseana. 9 (1): 11 – 20. Hutagalung HP. 1994. Kandungan Logam Berat dalam Sedimen di Kolam Pelabuhan Tanjung Priok, Jakarta. Prosiding Makalah Penunjang Seminar Pemantauan Pencemaran Laut, P3O-LIPI. Jakarta. Johari HS. 2009. Analisis Pencemaran Logam Berat Cu, Cd, dan Pb di Perairan Kabupaten Administrasi Kepulauan Seribu Provinsi Jakarta [tesis]. Bogor (ID): Insitut Pertanian Bogor. Laws EA. 1993. Aquatic pollution: An introductory text. Canada: John Riler and Lestari dan Edward. 2004. Dampak Pencemaran Logam Berat Terhadap Kualitas Air Laut dan Sumberdaya Perikanan (Studi Kasus Kematian Massal Ikanikan di Teluk Jakarta). Makara. 8 (2): 52 - 58. Libes SM. 1992. An Introduction to Marine Biogeochemistry. New York: Jhon Wiley and Son, Inc. Lu T. 2006. Toksikologi Dasar: asas, organ sasaran, dan penilaian resiko. Penerjemah; Edi Nugroho. Jakarta (ID): UI-Press. Neff JM. 2002. Bioaccumulation in Marine Organisms. Effect of Contaminants from Oil Well Produced Water. London: Elsevier. Putri KH. 2011. Pemanfaatan rumput laut coklat (Sargassum sp.) sebagai serbuk minuman pelangsing tubuh [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Rachman AA. 2008. Sebaran Menegak Konsentrasi Pb, Cu, Zn, dan Ni di Sedimen Pulau Pari Bagian Utara, Kepulauan Seribu [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Razak H. 2003. Penelitian Kondisi Lingkungan Perairan Teluk Jakarta dan Sekitarnya. P2O-LIPI. Jakarta. Riani E, Sutjahjo SH, Mulyawan I. 2004. Penanganan Limbah B3 dengan Sistem Biofilter Kerang Hijau di Teluk Jakarta. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Ryan S, McLoughlin P, O’Donovan O. 2012. A Comprehensive Study of Metal Distribution in Three Mine Classes of Seaweed. Environmental Pollution. 167: 171 – 177. Sanusi HS. 2006. Kimia Laut Proses Fisik Kimia dan Interaksinya dengan Lingkungan. Bogor (ID): Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan IPB. Sawidis T, Brown MT, Zachariadish G, Sratis I. 2001. Trace metal concentrations in marine macroalgae from different biotopes in the Aegean Sea. Environment International. 27: 43 - 47. Sons, Inc. 611 Hlm.
13
Sudarsono Y, Yoga GP, Suryono T. 2005. Kontaminasi Logam Berat di Sedimen: Studi Kasus Pada Waduk Saguling, Jawa Barat. Manusia dan Lingkungan. 12 (1): 28 - 42. Surahman HA. 2011. Studi Tentang Laju Penyerapan Logam Berat Timbal (Pb) oleh Rumput Laut Gracillaria sp. di Kecamatan Jabon Kota Sidoarjo Provinsi Jawa Timur [tesis]. Malang (ID): Universitas Brawijaya. Tabaraki R, Nagethi A, Ahmady-Asbcin S. 2014. Biosorption of Lead (II) ion on Sargassum ilicifolium: Application of Response Surface Methodology. International Biodeterioration and Biodegradation. 93: 145 – 152. Thayib SS dan Razak H. 1988. Pengamatan kandungan bakteri indikator, logam berat dan pestisida di perairan Pantai Teluk Ambon, Teluk Banten dan Teluk Jakarta. Buku Perairan Indonesia: hal. 114-131. William TM, Rees JG, Setiapermana D. 2001. Metal and Trace Organic Compound in Sediment and Waters of Jakarta Bay and The Pulau Seribu Complex, Indonesia. Marine Pollution Bulletin. 40: 277 - 285 Yulianto B, Ario R, Agung T. 2006. Daya Serap Rumput Laut (Gracillaria sp.) Terhadap Logam Berat Tembaga (Cu) Sebagai Biofilter. Jurnal Ilmu Kelautan. 11 (2): 72 – 78
14
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Garut, 11 April 1992. Penulis merupakan anak ke-2 dari 5 bersaudara dari pasangan Bapak Muhidin dan Ibu Titing Maryati. Tahun 2007-2010 penulis menyelesaikan pendidikan di SMAN 6 Garut. Tahun 2010 penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Ujian Saringan Mahasiswa Baru IPB (USMI) pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor, penulis mendapat beasiswa Bidik Misi pada tahun 2010-2014. Penulis aktif dalam organisasi Forum Silaturahmi Dewan Mushola TPB IPB sebagai ketua cabang C2 pada tahun 20102011, Himpunan Mahasiswa Garut sebagai ketua pada tahun 2011-2012, dan Forum Keluarga Muslim Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB pada tahun 2012-2013 sebagai ketua Divisi Pengembangan Sumberdaya Manusia. Prestasi yang pernah diraih oleh penulis yaitu juara 3 lomba Bisnis Plan dengan tema Social Entrepreneur yang diselenggarakan oleh UGM pada tahun 2011 dan penerima dana hibah dari DIKTI melalui Program Kerativitas Mahasiswa pada tahun 2012 dan 2013. Penulis juga pernah menjadi asisten praktikum Mata Kuliah Metode Statistik pada tahun 2012, Oseanografi Kimia pada tahun 2013 dan 2014, dan Biologi Tumbuhan Laut pada tahun 2014. Untuk menyelesaukan studi di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, penulis melakukan penelitian dengan judul “Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) pada Air, Sedimen, dan Rumput Laut Sargassum polycystum di Perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu”.
