PERSETUJUAN PEMBIMBING
Jurnal yang berjudul: Analisis Kadar Logam Berat (Pb, Cd, Cr, Zn dan As) pada Ikan Nike (Awaous melanocephalus) Asal Gorontalo Menggunakan Microwave PlasmaAtomic Emission Spectroscopy (MP-AES)”
Oleh: BASRI M NUR NIM: 441 410 009 Telah diperiksa dan disetujui
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Netty Ino Ischak, M.Kes NIP. 19680223 199303 2 001
Erni Mohamad S.Pd, M.Si NIP. 19690812 200501 2 002
Mengetahui, Ketua Jurusan Pendidikan Kimia
Dr. Akram La Kilo, M.Si NIP. 19770411200312 1 001
1
ANALISIS KADAR LOGAM BERAT (Pb, Cd, Cr, Zn dan As) PADA IKAN NIKE (Awaous melanocephalus) ASAL GORONTALO MENGGUNAKAN MICROWAVE PLASMA-ATOMIC EMISSION SPECTROSCOPY (MP-AES) Basri M Nur1, Netty Ino Ischak2, Erni Mohamad3 Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Matematika dan IPA Universitas Negeri Gorontalo Email:
[email protected] ABSTRAK Analisis Kadar Logam Berat (Pb, Cd, Cr, Zn dan As) pada Ikan Nike (Awaous melanocephalus) Asal Gorontalo Menggunakan Microwave Plasma-Atomic Emission Spectroscopy (MP-AES). Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kadar Pb, Cd, Cr, Zn dan As pada Ikan Nike (Awaous melanocephalus) Asal Gorontalo. Penelitian dilakukan selang bulan Oktober-November 2014. Analisis kandungan logam dalam penelitian ini menggunakan Microwave Plasma. Preparasi sampel dilakukan dengan pengabuan dan destruksi menggunakan larutan asam nitrat pekat sampai diperoleh larutan sejati yang jernih, setelah itu diencerkan dengan aquades hingga 50 mL. Larutan standar yang digunakan untuk pembuatan kurva kalibrasi dengan variasi konsentrasi 1 ppm, 5 ppm, dan 9 ppm. Pengukuran kadar logam berat pada Ikan Nike Asal Gorontalo pada microwave plasma dengan panjang gelombang masing-masing Pb (405,781 nm), Cd (228,802 nm), Cr (425,433 nm), Zn (213,857 nm), As (193,695 nm). Hasil penelitian menunjukkan kadar Pb didalam sampel sebesar 2,27 ppm, Cd 0,06 ppm, Cr 0,01 ppm, Zn 2,76 ppm dan As 1,25 ppm. Kandungan Pb dan As sudah melewati dari nilai ambang batas maksimum masing-masing 0,3 dan 1,0 ppm, sedangkan Cd, Cr, dan Zn masih belum melewati dari nilai ambang batas maksimum masing-masing 0,1 ppm, 1,0 ppm dan 100 ppm, berdasarkan data batasan cemaran logam berat dalam pangan oleh SNI 7387-2009. Kata kunci: Logam Berat, Nike, MP-AES
1
Basri M Nur, Nim: 441410009, Jurusan Pendidikan Kimia, Fakultas MIPA Pembimbing I : Dr. Netty Ino Ischak, M.Kes 3 Pembimbing II : Erni Mohamad, S.Pd, M.Kes 2
2
PENDAHULUAN
Salah satu hasil kekayaan laut Gorontalo adalah ikan nike (Awaous melanocephalus). Nike adalah jenis ikan yang memiliki ukuran lebih kecil dari ikan teri yang biasa hidup daerah muara sungai. Ikan nike merupakan ikan musiman khas daerah Gorontalo dan tentunya dijadikan sebagai bahan pangan bagi masyarakat Gorontalo. Menurut hasil penelitian Yusuf (2011), Ikan nike memiliki komposisi proksimat yaitu 79,76% air, protein 16,89 %, lemak 0,76%, karbohidrat 0,3%, dan abu 1,93%. Konsentrasi tertinggi asam amino esensial ikan nike dikandung oleh leusin 1,153%, dan lisin 0,843%, sedangkan untuk asam amino non esensial konsentrasi tertinggi dikandung oleh asam amino glutamat dan prolin yaitu 1,478% dan 0,821%. Kandungan asam lemak jenuh ikan nike yang dominan yaitu: asam palmitat 20,56%, asam stearat 7,31%, dan asam miristas 2,64%, sedangkan untuk asam lemak tak jenuh yaitu terdiri dari: asam dekosaheksanoat (DHA) 14,81%, asam oleat 8,50%, dan asam eikosapentanoat (EPA) 2,22%. Adanya kandungan protein dan asam amino dalam ikan nike sangat memungkinkan untuk logam berat ini dapat terakumulasi ke dalam ikan nike. Logam yang masuk ke dalam tubuh akan diikat oleh protein. Pengambilan logam berat melalui makanan sangat berpengaruh apabila itu terjadi pada lingkungan perairan yang sudah tercemar. Menurut Manahan (dalam Mohamad 2011), logam berat memiliki kemampuan untuk menggantikan keberadaan logam-logam lain yang terdapat dalam metalloprotein. Gugus karboksil (-COOH) dan amina (-NH2) yang bereaksi dengan logam berat. Metabolisme logam berat membentuk ikatan dengan metalotionin (MT). O
R
Protein + L
R
N
2+
N
O
N
R
L2+ O
N
R
O
Gambar 1. Pembentukan khelat protein dengan gugus fungsi amina Menurut Lasut (dalam Mohamad, 2011) Selain gugus amina dan karboksil protein juga mengandung gugus sulfuhidril sebagai konsekuensi dari banyaknya kandungan asam amino sistein, protein metalotionin mengandung dalam jumlah besar thiol (sulfuhidril, -SH). O HN S
Protein + L2+
NH
O
S
L2+ O
NH
S
S HN O
Gambar 2. Pembentukan khelat protein dengan gugus sulfuhidril
3
Diantara unsur logam berat, Hg memiliki sifat paling toksik, lalu diikuti Cd, Ag, Ni, Pb, As, Cr, Sn dan Zn (Priyanto, 2009:94). Sejauh ini, belum ada jurnal dan penelitian tentang analisis logam berat pada ikan nike, tapi penelitian yang berkaitan dengan pencemaran logam berat pada ikan sudah banyak dilakukan, sehingganya penelitian ini penting untuk dapat dilakukan, agar dapat mengetahui kandungan logam berat khususnya Pb, Cd Zn, Cr dan As pada ikan nike. Metode Penelitian
Metode yang digunakan adalah metode deskriptif dengan teknik pengambilan data secara observasi yaitu mengamati secara langsung di lapangan dan pengambilan sampel untuk kemudian diuji kandungan logamnya di Laboratorium dengan alat Microwave PlasmaAtomic Emission Spectroscopy (MP-AES). Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Universitas Negeri Gorontalo. Waktu pelaksanaan penelitian ini adalah 3 bulan dimulai dari bulan Oktober sampai dengan bulan Desember 2014. Alat yang digunakan penelitian ini yaitu, timbangan analitik, cawan porselin, sendok plastik, desikator, furnace type 6000 thermolyne, oven tipe thermo scientifi, hot plate, lemari asam, pipet mikro, labu takar 50 ml dan 100 ml, gelas beaker 50 ml, 100 ml dan 250 ml, alumunium foil, lumpang dan alu, seperangkat alat Microwave Plasma-Atomic Emisi Spectrometer (MP-AES) dengan tipe Agillent 4100. Larutan HNO3 65% (PA), Larutan Standar multi unsur, Ikan Nike, aquadest. Hasil penelitian dianalisis secara deskriptif, nilai-nilai kandungan logam yang diperoleh dari hasil analisis laboratorium ini akan dibandingkan dengan batas maksimum cemaran logam berat pada bahan pangan sesuai dengan Standar Nasional Indonesia SNI:7387:2009. Hasil dan Pembahasan Data analisis kadar air dan kadar abu pada ikan nike (Awaous melanocephalus) dapat dilihat pada tabel 1 dibawah ini. Tabel 1. Kadar air dan kadar abu pada ikan nike (Awaous melanocephalus). No
Parameter
Kadar (%)
1 2
Kadar Air Kadar Abu
79,7499 % 1,9840 %
Sumber: Data Primer 2014
Data Analisis logam berat terhadap ikan nike (Awaous melanocephalus) menggunakan MP-AES dapat dilihat dalam Tabel 2 berikut ini. Tabel 2. Kadar Logam Berat dalam Ikan Nike (Awaous melanocephalus) serta batas maksimum cemaran logam berat dalam pangan sesuai dengan SNI/7387/2009. No Logam yang Terdeteksi Konsentrasi (ppm) Batas Ambang sesuai SNI (ppm) 1 Timbal (Pb) 2,265 0,3 2 Kadmium (Cd) 0,010 0,1 3 Kromium (Cr) 0,060 1,0 4 Zink (Zn) 2,700 100 5 Arsen (As) 1,200 1,0 Sumber: data primer 2014
4
Kadar air dan kadar abu
Hasil analisis menunjukkan bahwa kadar air dari ikan nike (Awaous melanocephalus) sangat tinggi yaitu 79,75%, sedangkan kadar abu 1,98%. Penelitian yang dilakukan oleh Yusuf (2012) terhadap ikan nike menunjukkan bahwa kadar air dari ikan nike sebesar 79,76% dan kadar abu 1,93%. Penelitian yang dilakukan oleh Nargis (dalam Yusuf, 2012) terhadap ikan Koi (Anabas testudineus) (Anabantidae: perciformes), menunjukkan adanya hubungan yang signifikan antara komposisi proksimat ikan dengan ukuran dan jenis kelamin, dimana ikan yang berukuran kecil kadar airnya lebih tinggi daripada ikan berukuran besar. Kadar abu merupakan campuran dari komponen anorganik atau mineral yang terdapat pada suatu bahan pangan. Produk perikanan memiliki kadar abu yang berbeda-beda. Standar mutu ikan segar berdasar SNI 01-2354.1-2006, ialah memiliki kadar air 70-80% dan kadar abu kurang dari 2% Logam Pb
Data hasil penelitian sesuai pada tabel 2 menunjukan bahwa konsentrasi logam Pb dalam sampel ikan nike adalah 2,27 ppm. Tingginya konsentrasi logam Pb dalam ikan nike ini dimungkinkan karena tingginya kadar logam Pb dalam badan perairan muara sungai Bone. Menurut Pallar (2012:80) logam Pb dan persenyawaannya bisa masuk kedalam air baik secara alamiah maupun dampak dari aktivitas manusia. Secara alamiah, logam Pb dapat masuk kedalam badan perairan melalui udara dengan bantuan air hujan. Pengikisan pasir/tanah dan batuan juga sebagai salah satu faktor logam Pb bisa hadir dalam badan perairan. Menurut Laporan dari Badan Penelitian, Pengembangan dan Pengendalian Dampak Lingkungan Daerah (Balitbangpedalda) Provinsi Gorontalo tahun 2003 bahwa kegiatan pertambangan di Provinsi Gorontalo sebagian besar adalah tambang golongan C yaitu tambang pasir, kerikil dan batu. Kegiatan pertambangan ini dominan dilakukan di alur sungai utamanya Sungai Bone, Sungai Bolango. Aktifitas kapal di pelabuhan Gorontalo dan di sekitar muara sungai juga menjadi salah satu faktor tercemarnya air di sekitar yang biasanya menjadi tempat penangkapan ikan nike. Bahan bakar dari kapal yang terbuang kedalam badan perairan bisa juga mengandung logam Pb. Logam Cd Berdasarkan data tabel 2. dapat dilihat bahwa konsentrasi logam berat Cd pada ikan nike yang didapat yaitu 0,01 ppm. Hal ini belum melewati ambang batas maksimum sebagaimana yang ditentukan oleh Badan Standarisasi Nasional tentang batas cemaran logam berat dalam bahan pangan khususnya logam Cd yaitu 0,1 ppm, sehingga tidak menjadi masalah yang serius namun tetap harus waspada sebab ikan nike yang biasa ditangkap ini sudah terdapat logam berat kadmium. Adanya logam Cd dalam ikan nike disebabkan oleh air sebagai habitat dari ikan nike sudah tercemar oleh logam Cd. Keberadaan logam Cd dalam badan perairan menurut Pallar (2012:118) bisa disebabkan oleh limbah rumah tangga dan buangan industri ringan seperti pengolahan roti, pengolahan ikan dan laundry. Menurut Mueller (dalam Connel dan Miller 1995:347) bahwa logam Cd dapat berasal dari kapal bekas yaitu sebesar 82 %. 5
Logam Cr Terdapatnya logam berat kromium (Cr) dalam ikan nike (Awaous melanocephalus) dapat disebabkan oleh kondisi lingkungan badan air yang menjadi habitat dari ikan nike sudah tercemar oleh logam berat kromium. Masuknya logam Cr kedalam badan perairan dapat terjadi baik secara alamiah maupun non alamiah atau akibat dari aktivitas manusia (Pallar, 2012:137). Secara alamiah, logam Cr dapat masuk ke dalam badan perairan melalui proses fisika yaitu erosi atau pengikisan batuan mineral oleh air. Sedangkan secara non alamiah logam Cr dapat masuk kedalam badan perairan melalui limbah rumah tangga, aktifitas kapal laut yang menggunakan bahan bakar minyak bumi yang sering tumpah ke badan perairan juga menjadi salah satu faktor masuknya logam berat Cr dalam badan perairan (Connel dan Miller, 1995: 360). Logam Zn Hasil penelitian sesuai data pada tabel 2 menunjukkan bahwa konsentrasi logam berat Zink pada ikan nike (Awaous melanocephalus) sebesar 2,76 ppm. Namun secara keseluruhan kandungan logam Zink yang terakumulasi pada ikan nike yang diteliti masih layak untuk dikonsumsi manusia karena masih memenuhi batas maksimum cemaran logam berat dalam pangan menurut SNI/7387/2009 yaitu sebesar 100 ppm. Logam Zink merupakan salah satu logam berat yang masuk dalam logam esensial (Pallar, 2012), namun akan berubah menjadi sesuatu yang berbahaya bagi tubuh apabila sudah berlebih. Menurut Dons dan Beck (dalam Siahaya, 2006) keberadaan logam zink yang terakumulasi dalam ikan nike yang diteliti ini bisa terjadi karena sudah tercemarnya air yang menjadi habitat ikan nike sudah tercemar oleh logam berat zink. Tercemarnya badan perairan oleh logam zink ini diperkirakan disebabkan oleh aktivitas daratan yang berasal dari limbah rumah tangga atau industri yang terbuat dari logam, batu baterai, cat, plastik dan karet. Logam As
Data hasil penelitian yang tersaji pada tabel 1, logam arsen yang terdapat pada sampel ikan nike adalah 1,25 ppm. Kandungan logam arsen yang terakumulasi pada ikan nike yang diteliti sudah tidak layak untuk dikonsumsi manusia karena tidak memenuhi batas maksimum cemaran logam berat dalam pangan menurut SNI/7387/2009 yaitu sebesar 1,0 ppm. Adanya logam arsen dalam ikan nike diperkirakan karena tercemarnya badan perairan muara sungai bone oleh logam arsen. Menurut Pattel (dalam Kitong, 2012) Kontaminasi arsen merupakan hasil dari proses alami geologi dan juga buangan manusia yang merupakan hasil dari kegiatan pertambangan, peternakan, industri dan pertanian. Hasil penelitian Kitong (2012) bahwa kadar arsen pada aliran sungai di sekitar lokasi tambang terdapat kadar arsen yaitu 100 ppm. Menurut laporan dari Balitbangpedalda Provinsi Gorontalo tahun 2003 bahwa terdapat Kegiatan pertambangan emas tanpa izin (PETI) dominan dilakukan di alur sungai utamanya Sungai Bone. Hal ini yang memungkinkan bahwa badan perairan sudah tercemar oleh logam arsen (As) sehingga dapat terakumulasi ke dalam ikan nike. Menurut Connel dan Miller (1995:360-363), akumulasi logam berat dalam tubuh organisme tergantung pada konsentrasi logam berat dalam air/lingkungan, suhu, keadaan spesies dan aktivitas fisiologis. Proses masuknya logam ke dalam tubuh ikan dapat terjadi 6
melalui tiga proses utama yaitu pernapasan, makanan dan penyerapan dari air ke dalam permukaan tubuh. Menurut Cowan (dalam Harteman, 2012), Logam berat di dalam perairan dapat diserap dan diakumulasi oleh semua jaringan tubuh biota perairan dengan cara kontak melalui air dan rantai makanan. Sirkulasi darah menyebabkan logam berat tersebar di seluruh jaringan tubuh. Logam berat yang masuk ke dalam sel-sel darah ikan diikat oleh gugus sulfhidril –SH, amina (-NH), karboksilat (-COOH), hidroksil (-OH) yang terkandung di dalam semua jaringan organ tubuh ikan secara kovalen. Ikan-ikan memiliki kemampuan untuk membuang bahan toksik yang masuk kedalam tubuhnya melalui proses ekskresi. Menyikapi fenomena hasil penelitian ini yang menunjukkan bahwa ikan nike yang diuji telah mengandung logam berat yang sudah melewati ambang batas maksimum cemaran logam berat dalam pangan menurut SNI/7387/2009, seperti timbal (Pb) dan Arsen (As), dan logam berat cadmium (Cd), kromium (Cr) dan seng (Zn) belum melewati batas maksimum cemaran logam berat dalam pangan menurut SNI/7387/2009, namun demikian harus perlu adanya kehati-hatian dan kewaspadaan. Hal ini disebabkan sifat toksisitas logam berat yang dapat terakumulasi dalam tubuh mahkluk hidup. Berbeda dengan logam lainnya, logam berat dapat menimbulkan efek-efek khusus dalam makhluk hidup. Menurut Pallar (2012), secara umum bisa dikatakan bahwa semua logam berat dapat menjadi bahan pencemar yang akan meracuni tubuh makhluk hidup. Sebagai contoh logam khrom, timbal dan kadmium dan arsen. Logam tersebut dapat mengumpul dalam tubuh suatu organisme dan tetap tinggal dalam tubuh dalam jangka waktu lama sebagai racun terakumulasi. Kesimpulan dan Saran
Kadar logam berat yang terdapat dalam ikan nike (Awaous melanocephalus) yaitu Pb 2,27 ppm, As 1,25 ppm, Cd 0,01 ppm, Cr 0,06 ppm, dan Zn 2,76 ppm. Untuk pemerintah Gorontalo dan pihak yang dapat menangani masalah ini agar dapat memperhatikan kondisi perairan dimana tempat habitat ikan nike berada. Daftar Pustaka
Balitbangpedalda. 2003. Status Lingkungan Hidup Daerah Provinsi Gorontalo. Laporan I. Provinsi Gorontalo: Gorontalo Connel. WD dan Miller J.G. 1995. Chemistry and Ecotoxicology Of Pollution. A WileyInterscience Publication. Terjemahan Y. Koestoer. 2006. Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran. Jakarta: UI-Press Harteman, Edison. 2012. Akumulasi Logam Berat dan Efeknya Terhadap Morfologi Tulang Sirip Keras Ikan Sembilang (Plotosus canius Web & Bia) di Muara Sungai Kahayan dan Katingan, Kalimantan Tengah. Jurnal Ilmu Hewani Tropika Vol. 1 No. 2. Kitong, MT, Jemmy A, Harry.2012. Analisis Merkuri (Hg) dan Arsen (As) di Sedimen Sungai Ranoyapo Kecamatan Amurang Sulawesi Utara. Jurnal Mipa Unsrat Online 1 (1) 16-19. http://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/jmuo. desember 2014. Mohamad, Erni. 2011. Fitoremediasi Logam Berat Kadmium (Cd) Dalam Tanah Dengan Menggunakan Bayam Duri (Amaranthus spinosus L). Tesis. Program Studi Ilmu Kimia, Minat Kimia Lingkungan. Universitas Brawijaya. Malang. 7
Pallar, H. 2012. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rineka Cipta Priyanto. 2009. Toksikologi, Mekanisme, Terapi Antidotum dan Penilaian Resiko. Jawa Barat:Leskonfi Siahaya, AN, Mamesah J, dan Latuihamalo M. 2007. Analisa Beberapa Logam Berat Pada Spons (Porifera) di Perairan Teluk Ambon (Analysis of Some Kinds of Heavy Metals on Sponge (Porifera) In Ambon Bay. Jurnal, disampaikan pada Seminar Nasional Kimia tanggal 5 Desember 2007: 359-368 Yusuf, N. 2012. Komposisi Kimia Ikan Nike (Awaous melanocephallus) dari Perairan Pantai Pohe Kota Gorontalo. Jurnal Ilmiah Agropolitan Volume 5 Nomor 1.
8
