TINJAUAN PUSTAKA
Kerang Darah (Anadara granosa) Hewan air jenis kerang-kerangan (bivalvia) atau jenis binatang lunak (moluska), baik jenis klam (kerang besar) atau oister (kerang kecil), pergerakannya sangat lambat di dalam air. Mereka biasanya hidup menetap di suatu lokasi tertentu di dasar air. Jenis kerang baik yang hidup di air tawar maupun di air laut banyak digunakan sebagai indikator pencemaran logam. Hal ini disebabkan karena habitat hidupnya yang menetap atau sifat bioakumulatifnya terhadap logam berat. Karena kerang banyak dikonsumsi oleh manusia maka sifat bioakumulatif inilah yang menyebabkan kerang harus diwaspadai bila dikonsumsi terus-menerus (Darmono, 2001). Kerang Anadara terdapat di pantai laut pada substrat lumpur berpasir dengan kedalaman 10-30 meter. Kerang Anadara termasuk kedalam subkelas Lamellibranchia, dimana filament insang memanjang dan melipat, seperti huruf W, antar
filamen
dihubungkan
oleh
cilia
(filiaranchia)
atau
jaringan
(eulamellibranchia). Anadara juga merupakan ordo Toxodonta, dimana gigi pada hinge banyak dan sama, kedua otot aduktor berukuran kurang lebih sama, pertautan antar filament insang tidak ada (Oemarjati dan Wisnu, 1990). Kerang darah (Anadara granosa) merupakan salah satu komoditas yang banyak dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan antara lain sebagai bahan makanan sumber protein (Dharma, 1988). Kerang dapat mengakumulasi logam lebih besar daripada hewan air lainnya karena sifatnya yang menetap dan menyaring makanannya (filter feeder) serta lambat untuk dapat menghindarkan diri
Universitas Sumatera Utara
dari pengaruh polusi. Oleh karena itu, jenis kerang merupakan indikator yang sangat baik untuk memonitor suatu pencemaran logam dalam lingkungan perairan (Darmono, 2001). Kerang merupakan sumber bahan makanan yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat, karena mengandung protein dan mineral. Kerang hidup di daerah perairan dan bisa bertahan hidup di tempat berlumpur. Kerang memiliki mobilitas yang rendah, sehingga dapat mengakumulasi logam berat yang ada di lingkungannya. Oleh sebab itu, adanya logam berat dalam tubuhnya dipandang dapat mewakili keberadaan logam berat yang ada dihabitatnya (Darmono, 1995).
Logam Berat Logam merupakan bahan pertama yang dikenal oleh manusia dan digunakan sebagai alat-alat yang berperan penting dalam sejarah peradaban manusia. Logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk ke dalam organisme hidup. Berbeda dengan logam biasa, logam berat biasanya menimbulkan efek-efek khusus pada mahluk hidup (Palar, 2008). Menurut Connell dan Miller (1995), logam berat adalah suatu logam dengan berat jenis lebih besar. Logam ini memiliki karakter seperti berkilau, lunak atau dapat ditempa, mempunyai daya hantar panas dan listrik yang tinggi dan bersifat kimiawi, yaitu sebagai dasar pembentukan reaksi dengan asam. Selain itu logam berat adalah unsur yang mempunyai densitas lebih besar dari 5 gr/cm3, mempunyai nomor atom lebih besar dari 21 dan terdapat di bagian tengah daftar periodik.
Universitas Sumatera Utara
Timbal (Pb) Timbal atau dalam keseharian lebih dikenal dengan nama timah hitam, dalam bahasa ilmiahnya dinamakan plumbum, dan logam ini disimbolkan dengan Pb. Logam ini termasuk ke dalam kelompok logam-logam golongan IV-A pada Tabel Periodik unsur kimia. Mempunyai nomor atom (NA) 82 dengan bobot atau berat atom (BA) 207,2 (Palar, 1994). Logam Pb digunakan dalam industri baterai, kabel, penyepuhan, pestisida, sebagai zat anti letup pada bensin, zat penyusun patri atau solder, sebagai formulasi penyambung pipa sehingga memungkinkan terjadinya kontak antara air rumah tangga dengan Pb. Timbal sebagai salah satu zat yang dicampurkan ke dalam bahan bakar (premium dan premix), yaitu (C2H5)4 Pb atau TEL (Tetra Ethyl Lead) yang digunakan sebagai bahan aditif, yang berfungsi meningkatkan angka oktan sehingga penggunanya akan menghindarkan mesin dari gejala “ngelitik” yang berfungsi sebagai pelumas bagi kerja antar katup mesin (intake dan exhaust valve) dengan dudukan katup valve seat serta valve guide. Keberadaan Octane booster dibutuhkan dalam bensin agar mesin bisa bekerja dengan baik (Widowati ., 2008). Walaupun pengaruh toksisitas akut agak jarang dijumpai, tetapi pengaruh toksisitas kronis paling sering ditemukan. Pengaruh toksisitas kronis ini sering dijumpai pada pekerja di pertambangaan dan pabrik pewarnaan khusus, pabrik mobil (proses pengejutan), penyimpan baterai, percetakan, pelapis logam dan pengecatan sistem semprot. Konsentrasi Pb dalam produk cat sudah sangat menurun sampai batas maksimum 0,06%, tetapi waalaupun begitu bangunan tua yang masih ada sisa cat lamanya, kandungan Pb nya masih tinggi
(Darmono,
2001).
Universitas Sumatera Utara
Pb memiliki titik lebur rendah, mudah di bentuk, memiliki sifat kimia yang aktif, sehingga bisa digunakan untuk melapisi logam agar tidak timbul perkaratan. Apabila dicampur dengan logam lain maka akan terbentuk logam campuran yang lebih bagus daripada logam murninya. Pb adalah logam lunak berwarna abu-abu kebiruan mengkilat serta mudah dimurnikan dari pertambangan. Timbal meleleh pada suhu 328 oC (662 oF), titik didih 1740 oC (3164oF), dan memiliki gravitasi 11,34 dengan berat atom 207,20
(Widiowati, dkk., 2008).
Kadar Pb dalam tanah sekitar 5-25 ppm, dalam air tanah 1-60 ppm dan lebih rendah lagi dari permukaan air. Air minum bisa tercemari oleh Pb karena penggunaan pipa berlapis Pb, peralatan makan keramik berglasur, dan solder yang mengandung Pb. Pengemasan makanan menggunakan kertas koran bekas memungkinkan terjadinya migrasi logam berat (terutama Pb) dari tinta koran menuju makanan. Berdasarkan hasil penelitian, makanan/minuman sebesar 0,171 ± 0,02 ppm, dengan kecepatan reaksi pelepasan Pb 5,56 x 10-5 bpj/jam (Widiowati, dkk., 2008).
Kandungan Logam Berat dalam Kerang Darah (Anadara granosa) Kerang darah (Anadara granosa) merupakan biota laut yang tergolong molusca dari kelas pelecypoda. Kerang merupakan sumber bahan makanan yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat, karena mengandung protein dan mineral. Kerang hidup didaerah perairan dan bisa bertahan hidup ditempat berlumpur. Kerang memiliki mobilitas yang rendah, sehingga dapat mengakumulasi logam berat yang ada dilingkungannya. Oleh sebab itu, adanya logam berat dalam tubuhnya dipandang dapat mewakili keberadaan logam berat yang ada dihabitatnya. Kandungan logam dalam biota air, biasanya akan selalu bertambah dari waktu ke
Universitas Sumatera Utara
waktu karena sifatnya yang bioakumulatif, sehingga biota air sangat baik digunakan sebagai indikator pencemaran logam dalam lingkungan perairan (Darmono, 1995). Logam berat dapat menjadi bahan racun yang akan meracuni tubuh mahluk hidup, tetapi beberapa jenis logam masih dibutuhkan oleh mahluk hidup walaupun dalam jumlah yang sedikit. Daya toksisitas logam berat terhadap makhluk hidup sangat bergantung pada spesies, lokasi, umur (fase siklus hidup), daya tahan (detoksikasi) dan kemampuan individu untuk menghindarkan diri dari pengaruh polusi. Toksisitas pada spesies biota dibedakan menurut kriteria sebagai berikut: biota air, biota darat, dan biota laboratorium. Sedangkan toksisitas menurut lokasi dibagi menurut kondisi tempat mereka hidup, yaitu daerah pencemaran berat, sedang, dan daerah nonpolusi. Umur biota juga sangat berpengaruh terhadap daya toksisitas logam, dalam hal ini yang umurnya muda lebih peka. Daya tahan makhluk hidup terhadap toksisitas logam juga bergantung pada daya detoksikasi individu yang bersangkutan, dan faktor kesehatan sangat mempengaruhi (Palar, 1994).
Kandungan Logam Berat dalam Air Logam berat adalah istilah yang digunakan secara umum untuk kelompok logam dan metaloid dengan densitas lebih besar dari 5 g/cm3, terutama pada unsur seperti Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb dan Zn. Unsur-unsur ini biasanya erat kaitannya dengan masalah pencemaran dan toksisitas. Logam berat secara alami ditemukan pada batu-batuan dan mineral lainnya, maka dari itu logam berat secara normal merupakan unsur dari tanah, sedimen, air dan organisme hidup serta akan menyebabkan pencemaran bila konsentrasinya telah melebihi batas normal. Jadi
Universitas Sumatera Utara
konsentrasi relatif logam dalam media adalah hal yang paling penting
(Alloway
dan Ayres, 1993). Pencemaran logam berat terhadap lingkungan perairan terjadi karena adanya suatu proses yang erat hubungannya dengan penggunaan logam tersebut dalam kegiatan manusia, dan secara sengaja maupun tidak sengaja membuang berbagai jenis limbah beracun termasuk di dalamnya terkandung logam berat ke dalam lingkungan perairan. Sumber utama pemasukan logam berat berasal dari kegiatan pertambangan, cairan limbah rumah tangga, limbah dan buangan industri, limbah pertanian (Wittmann, 1979 in Connell dan Miller, 1995). Logam berat termasuk sebagai zat pencemar karena sifatnya yang tidak dapat diuraikan secara biologis dan stabil, sehingga dapat tersebar jauh dari tempatnya semula (Dewi, 1996). Selanjutnya dikatakan bahwa ada dua hal yang menyebabkan logam berat digolongkan sebagai pencemar yang berbahaya, yaitu (1) tidak dihancurkan oleh mikroorganisme yang hidup di lingkungan dan (2) terakumulasi dalam komponen-komponen lingkungan, terutama air dengan membentuk senyawa kompleks bersama bahan organik dan anorganik secara adsorpsi dan kombinasi. Secara alamiah, unsur logam berat terdapat di seluruh alam, namun dalam kadar yang sangat rendah (Hutagalung,1984). Kadar logam dapat meningkat bila limbah perkotaan, pertambangan, pertanian dan perindustrian yang banyak mengandung logam berat masuk ke dalam perairan alami melalui saluran pembuangan. Logam berat yang sangat beracun ini tahan lama dan sangat banyak terdapat di lingkungan. Logam berat tersebut adalah raksa (Hg), timah hitam (Pb), Arsen (As), Cadmium (Cd), kromium (Cr) dan Nikel (Ni).
Universitas Sumatera Utara
Timbal masuk keperairan melalui pengendapan jatuhan debu yang mengandung Pb yaitu dari hasil pembakaran bensin yang mengandung tetra etil, erosi dan limbah industri. Pada hewan dan manusia timbal dapat masuk ke dalam tubuh melalui makanan dan minuman yang di konsumsi serta melalui pernafasan dan penetrasi pada kulit. Di dalam tubuh manusia, di dalam tubuh manusia, dapat menghambat aktivitas enzim yang terlibat dalam pembentukan haemoglobin yang dapat menyebabkan anemia. Gejala yang di akibatkan dari keracunan logam timbal adalah kurangnya nafsu makan, kejang-kejang, muntah dan pusing-pusing. Timbal dapat juga menyerang susunan saraf dan mengganggu sistem reproduksi, kelainan ginjal dan kelainan jiwa (Palar, 2008).
Kandungan Logam Berat dalam Sedimen Sedimen berasal dari kerak bumi yang diangkut melalui proses hidrologi dari suatu tempat ke tempat lain, baik secara vertikal ataupun horizontal (Friedman dan Sanders, 1978). Sedimen terdiri dari beberapa komponen dan banyak sedimen merupakan pencampuran dari komponen-komponen tersebut. Komponen tersebut bervariasi, tergantung dari lokasi, kedalaman dan geologi dasar (Forstner dan Wittman, 1983). Sedimen terdiri dari bahan organik dan bahan anorganik yang berpengaruh negatif terhadap kualitas air. Bahan organik berasal dari biota atau tumbuhan yang membusuk lalu tenggelam ke dasar dan bercampur dengan lumpur. Bahan anorganik umumnya berasal dari pelapukan batuan. Sedimen hasil pelapukan batuan terbagi atas kerikil, pasir, lumpur dan liat. Butiran kasar banyak dijumpai dekat pantai, sedangkan butiran halus banyak di perairan dalam atau perairan yang relatif tenang.
Universitas Sumatera Utara
Sedimen merupakan tempat tinggal tumbuhan dan tempat tinggal tumbuhan dan hewan yang ada di dasar perairan. Dalam lingkungan perairan ada 3 media yang dapat dipakai sebagai indikator pencemaran logam berat yaitu air, sedimen dan organisme hidup. Secara teoritis sedimen merupakan salah satu indikator penting dalam pemantauan pencemaran, khususnya logam berat
(Fitriati 2004
diacu oleh Apriadi, 2005). Bahan partikel yang tidak terlarut seperti pasir, lumpur, tanah dan bahan kimia anorganik dan organik menjadi bahan yang tersuspensi di dalam air, sehingga bahan tersebut menjadi penyebab pencemaran tertinggi dalam air. Keberadaan sedimen pada badan air mengakibatkan peningkatan kekeruhan perairan yang selanjutnya menghambat penetrasi cahaya yang dapat menghambat daya lihat (visibilitas) organisme air, sehingga mengurangi kemampuan ikan dan organisme air lainnya untuk memperoleh makanan, pakan ikan menjadi tertutup oleh lumpur. Kekeruhan yang tinggi dapat mengakibatkan terganggunya kerja organ pernapasan seperti insang pada organisme air dan akan mengakumulasi bahan beracun seperti pestisida dan senyawa logam. Pada sedimen terdapat hubungan antara ukuran partikel sedimen dengan kandungan bahan organik. Pada sedimen yang halus, presentase bahan organik lebih tinggi dari pada sedimen yang kasar. Hal ini berhubungan dengan kondisi lingkungan yang tenang, sehingga memungkinkan pengendapan sedimen lumpur yang diikuti oleh akumulasi bahan organik ke dasar perairan. Sedangkan pada sedimen yang kasar, kandungan bahan organiknya lebih rendah karena partikel yang lebih halus tidak mengendap. Demikian pula dengan bahan pencemar, kandungan bahan pencemar yang tinggi biasanya terdapat pada partikel sedimen yang halus. Hal ini diakibatkan adanya
Universitas Sumatera Utara
daya tarik elektrokimia antara partikel sedimen dengan partikel mineral
(Boehm,
1987 diacu oleh Apriadi, 2005).
Dampak Negatif Logam Berat Bagi Manusia Masing-masing logam berat memiliki dampak negatif terhadap manusia jika dikonsumsi dalam jumlah yang besar dan waktu yang lama. Dampak tersebut antar lain Timbal (Pb) bila terdapat dalam peredaran darah dan otak dapat menyebabkan gangguan sintesis hemoglobin darah, gangguan neurologi (susunan syaraf), gangguan pada ginjal, sistem reproduksi, penyakit akut atau kronik sistem syaraf, dan gangguan fungsi paru-paru. Keluhan sakit kepala, gelisah, gugup, lemas dan mudah tersinggung, beberapa tanda yang mendahului efek keracunan sebelum terjadinya koma, kemudian kematian (Palar, 2008)
Faktor Fisika Kimia Air Dalam studi ekologi, pengukuran faktor lingkungan abiotik penting dilakukan. Dengan dilakukannya pengukuran faktor lingkungan abiotik, maka akan dapat diketahui faktor yang besar pengaruhnya terhadap keberadaan dan kepadatan populasi. Faktor lingkungan abiotik secara garis besarnya dapat dibagi atas faktor iklim, fisika dan kimia (Suin, 2002). Faktor fisik air yang sering merupakan faktor pembatas bagi organisme air adalah suhu, cahaya, konduktivitas, dan kecepatan arus, sehingga faktor fisik tersebut selalu diukur di dalam studi ekologi perairan (Suin, 2002). Beberapa faktor fisik yang mungkin ikut menentukan kualitas air adalah kekeruhan (turbiditas), warna, ketransparanan, suhu, kecepatan aliran, volume aliran (Sastrawijaya, 2000).
Universitas Sumatera Utara
Suhu Suhu merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam proses metabolisme organisme di perairan. Perubahan suhu yang mendadak atau kejadian suhu yang ekstrim akan mengganggu kehidupan organisme bahkan dapat menyebabkan kematian. Suhu perairan dapat mengalami perubahan sesuai dengan musim, letak lintang suatu wilayah, ketinggian dari permukaan laut, letak tempat terhadap garis edar matahari, waktu pengukuran dan kedalaman air. Suhu air mempunyai peranan dalam mengatur kehidupan biota perairan, terutama dalam proses metabolisme. Kenaikan suhu menyebabkan terjadinya peningkatan konsumsi oksigen, namun di lain pihak juga mengakibatkan turunnya kelarutan oksigen dalam air (Effendi, 2003).
Kekeruhan Air Kekeruhan yang terjadi pada perairan tergenang seperti danau lebih banyak disebabkan oleh bahan tersuspensi berupa koloid dan parikel-partikel halus. Kekeruhan yang tinggi dapat mengakibatkan terganggunya sistem osmoregulasi seperti pernafasan dan daya lihat organisme akuatik serta dapat menghambat penetrasi cahaya ke dalam air. Menurut Koesbiono (1989), pengaruh kekeruhan yang utama adalah penurunan penetrasi cahaya secara mencolok, sehingga aktivitas fotosintesis fitoplankton dan alga menurun, akibatnya produktivitas perairan menjadi turun. Di samping itu Effendi (2003), menyatakan bahwa tingginya nilai kekeruhan juga dapat menyulitkan usaha penyaringan dan mengurangi efektivitas desinfeksi pada proses penjernihan air.
Universitas Sumatera Utara
pH Air (Derajat Keasaman) Derajat keasaman air biasanya dimanfaatkan untuk menentukan indeks pencemaran dengan melihat tingkat keasaman atau kebasaan. Nilai pH yang ideal bagi kehidupan organisme akuatik pada umumnya terdapat antara 7 – 8,5. Kondisi perairan yang bersifat sangat asam atau sangat basa akan membahayakan kelangsungan hidup organisme karena akan menyebabkan terjadinya gangguan metabolisme dan respirasi (Barus, 2004).
Salinitas Salinitas merupakan nilai yang menunjukkan jumlah garam-garam terlarut dalam satuan volum air biasanya dinyatakan dalam satuan per mil ‰. Berdasarkan nilai salinitas air diklasifikasikan sebagai berikut: air tawar <0,5 ‰, air payau (0,5 – 30‰) laut (30 – 40 ‰) dan hiperhialin (>40 ‰) (Barus, 2004). Selanjutnya komponen fauna di estuaria berdasarkan salinitasnya dikelompokkan menjadi 3 (tiga) yakni fauna air tawar, payau dan laut (Dahuri, 2003).
Dissolved oxygen (DO) Oksigen merupakan salah satu gas yang terlarut dalam perairan. Kadar oksigen yang terlarut di perairan alami bervariasi, tergantung pada suhu, salinitas, turbulensi air dan tekanan atmosfer. Semakin besar suhu dan ketinggian serta semakin kecil tekanan atmosfer, kadar oksigen terlarut semakin kecil. Semakin tinggi suatu tempat dari permukaan air laut, tekanan atmosfer semakin rendah. Kadar oksigen terlarut juga berfluktuasi secara harian dan musiman, tergantung pada percampuran dan pergerakan massa air, aktivitas fotosintesis, respirasi, dan limbah yang masuk ke badan air. Sumber oksigen terlarut dapat berasal dari difusi
Universitas Sumatera Utara
oksigen yang terdapat di atmosfer (sekitar 35%) dan aktivitas fotosintesis oleh tumbuhan air dan fitoplankton. Difusi oksigen kedalam air dapat terjadi secara langsung pada kondisi air diam (stagnant) (Effendi, 2003).
Analisis Regresi Linear Analisis
regresi
dipergunakan
untuk
menggambarkan
garis
yang
menunjukan arah hubungan antar variabel, serta dipergunakan untuk melakukan prediksi. Analisa ini dipergunakan untuk menelaah hubungan antara dua variabel atau lebih, terutama untuk menelusuri pola hubungan yang modelnya belum diketahui dengan sempurna. Regresi yang terdiri dari satu variabel bebas (predictor) dan satu variabel terikat (Response/Criterion) disebut regresi linier sederhana (bivariate regression), sedangkan regresi yang variabel bebasnya lebih dari satu disebut regresi berganda (Multiple regression/multivariate regression), yang dapat terdiri dari dua prediktor (regresi ganda) maupun lebih. Adapun bentuk persamaan umumnya adalah: Y= a + bX Dimana : Y : Variabel terikat A : Parameter intersep (garis potong kurva terhadap sumbu Y) B : Koefisien regresi (kemiringan atau slop kurva linear) X : Variabel bebas Tanda positif pada nilai b atau koefisien regresi menunjukkan bahwa antara variabel bebas dengan variabel terikat berjalan satu arah, di mana setiap penurunan atau peningkatan variabel bebas akan diikuti dengan peningkatan atau penurunan variabel terikatnya. Sementara tanda negatif pada nilai b menunjukkan bahwa antara variabel bebas dengan variabel terikat berjalan dua arah, di mana setiap
Universitas Sumatera Utara
peningkatan variabel bebas akan diikuti dengan penurunan variabel terikatnya, dan sebaliknya (Abdurahman, dkk., 2012).
Universitas Sumatera Utara
