STUDI PENYERAPAN
RAKSA ANORGANIK OLE" IKAN LELE (Clarias ANALISIS AKTIVASI NEUTRON
batrachus) DALAM AIR MENGGUNAKAN
Yumiarti*, June Mellawati*, dan Suwirma S·.
ABSTRAK STUDt PENYERAPAN RAKSA ANORGANIK OLEH IKAN LELE (Clorio.f batrachu.f) DALAM AIR MENGGUNAKAN ANALISIS AKTIVASI NEUTRON. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui akumulasi, distribusi dan toksisitas Hg terhadap ikan Iele. Percobaan dilakukan dalam akuarium yang diisi media air kran dengan konsentrasi Hg 0,05 - 1,0 ppm, dan variasi pH 5, 7, dan 9. Pengambilan contoh ikan untuk dianalisis dilakukan setelah ikan berada selama 2, 4, 7, 10, 14, 21, dan 28 hari dalam media. Kandungan Hg dalam ikan diukur dengan spektrofotometer serapan atom· (AAS). Penentuan distribusi Hg dalam ikan dilakukan secara analisis aktivasi neutron, setelah pemeliharaan 4 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa akumulasi Hg tertinggi dalam ikan Iele diperoleh pada media dengan konsentrasi Hg 0,20 ppm. Akumulasi Hg lebih banyak di bagian hati dan ginjal daripada di bagian otot. Uji toksisitas Hg terhadap ikan lele menunjukkan bahwa pada media yang mengandung Hg 0,60 ppm, kematian ikan 50% terjadi setelah 20,01 ± 2,27 jam.
ABSTRACT STUDY ON ABSORPTION OF INORGANIC MERCURY BY CATFISH (Ciorios batrachus) IN WATER USING NEUTRON ACTIVATION ANALYSIS. This study was carried out to know accumulation, distribution, and toxicity of Hg to catfish (Clarias balracJlIls). The experiment was conducted in an aquarium filled with tap water as media for growing the fish containing Hg with concentration ranging from 0,05 to 1,0 ppm, at pH 5, 7, and 9. The fish samples were taken after 2, 4, and 28 days of planting in the media. The Hg content in the fish was determined using 7,10,14,21, Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS). The determination of Hg distribution in the catfish was carried out using neutron activation analysis after 4 days planting. The result showed that maximum accumulation of Hg occurred in fish from media containing 0,20 ppm of Hg. The distribution of Hg absorbed from the media was found to be higher in lever and kidney than in the muscles. The result of Hg toxicity test to catfish showed that in media containing 0,60 ppm Hg, 50% mortality occurred after 20,01 ± 2,27 hours of treatment.
PENDAHULUAN Raksa (Hg) termasuk kelompok logam berat yang banyak digunakan dalam industri, antara lain industri selulose, plastik, obat-obatan, pestis ida, dan soda. Apabila Iimbah industri tersebut langsung dibuang ke perairan tanpa mengalami pengolahan terlebih dahulu, maka kemungkinan dapat menyebabkan pencemaran dan mengganggu keseimbangan ekosistem. Oalam badan air, raksa dapat tersebar merata, baik pada bagian permukaan ataupun pada kedalaman tertentu. Sebagian mengendap dalam sedimen atau terakumulasi dalam tuhuh organisme hidup di perairan.
*
Pusat Aplikasi Isolop dan Radiasi, 8ATAN
71
Logam raksa sarna sekali tidak dibutuhkan pada proses kehidupan biologis akuatik clan tergolong logam beracun yang sangat berbahaya. Raksa dalam bentuk senyawaan organik lebih .bersifat racun, karena mudah diserap oleh organ-organ tubuh baik hewan maupun manusia (1). Disamping itu, karena sifatnya yang akumulatif, logam berat tersebut akan terakumulasi secara biologis dalam biota air sekalipun kadarnya cukup rendah. Selanjutnya, melalui rantai makanan dapat masuk ke tubuh manusia yang memakan biota tersebut, sehingga dapat mengganggu kesehatan. Pada biota, raksa dapat menimbulkan keracunan. Ada dua kemungkinan keracunan yang ditimbulkan Hg, yaitu keracunan akut yang menimbulkan kematian langsung dan keracunan kronis yang menyebabkan gangguan atau kerusakan syaraf yang akhirnya dapat menyebabkan kematian juga (2). Salah satu jenis hewan air yang hidup di perairan tawar seperti sungai, rawarawa, dan sawah ialah ikan lele (Clarias batrachus) yang banyak terdapat di Indonesia. Ikan lele mampu hidup pada kondisi kekurangan oksigen seperti di perairan limbah (3). Kecuali itu ikan lele termasuk jenis ikan bernilai ekonomi tinggi, artinya mempunyai nilai pasar tinggi bila dibandingkan dengan jenis ikan tawar lain (4). Ikan lele, juga merupakan sumber protein yang banyak dikonsumsi oleh penduduk Jakarta dan sekitarnya. Studi penyerapan logam berat raksa oleh ikan lele ini ditujukan untuk mengetahui pola penyerapan raksa oleh ikan lele, yaitu distribusi dan akumulasinya, serta menentukan konsentrasi raksa yang dapat menyebabkan keracunan akut pada ikan lele.
BAHAN DAN METODE Bahan. Ikan yang digunakan ialah jenis ikan lele lokal (Clarias batrachus) yang diperoleh dari daerah Ciputat, Tangerang. Pada semua percobaan digunakan ikan lele dengan berat 4 - 6 gram per ekor. Air yang digunakan sebagai media ialah air kran, dengan berbagai konsentrasi Hg. Larutan Hg dibuat dengan melarutkan HgCI2 (p.a). Pereaksi lain, yaitu HN03, H202 dan NH40H, semua buatan Merck. Peralatan. Untuk mengukur kadar fig dalam daging ikan digunakan alat spektrofotometer serapan atom (AAS) dengan lampu katoda berongga (Hollow Cathode Lamp Hg). Pada penentuan distribusi Hg dalam ikan lele, iradiasi neutron dilakukan di reaktor TRIGA-MARK II PPTN Bandung, dan pengukuran Hg sebagai 203Hg dilakukan dengan alat penganalisis salur ganda Nuklir Data-62 (MCA ND62). Percobaan dilakukan di dalam akuarium berukuran 50 x 20 x 35 em. Cara Pemeliharaan Ikan Lete. Sebelum digunakan dalam pereobaan, ikan lele dipelihara dahulu selama 15 hari dalam media tanpa Hg untuk penyesuaian kondisi. Setiap hari ikan diberi makanan sebanyak 5 % berat badan. Hasil anal is is
72
kandungan unsur unsur logam dalam pakan dapat dilihat pada Tabel 1. S~tiap hari dilakukan penggantian air (5). Sebelum percobaan ikan harus dipuasakan selama 2 hari (6). Pengaruh pH pada Penyerapan Hg oleh Ikan Lele. Pada percobaan ini beberapa akuarium diisi media air kran masing-masing sebanyak 20 L dan diisi 20 ekor ikan. Media tersebut mengandung Hg dengan variasi pH 5, 7, dan 9. Pengamatan penyerapan Hg dilakukan setelah 4 hari. Setelah diambil, ikan dicuci dengan air kran, lalu didestruksi menggunakan HN03 (60%) dan H202 (30%), selanjutnya diukur dengan alat AAS. Pengaruh Konsentrasi pada Penyerapan Hg oleh Ikan Lele. Percobaan dilakukan seperti di atas dengan variasi konsentrasi Hg 0; 0,10; 0,15; dan 0,20 ppm. Pengambilan contoh dilakukan setelah 2, 4,7, 10, 14,21, dan 28 hari, pH media yang digunakan ialah 7. Pengaruh Hg pada Pertumbuhan Ikan Lele. Percobaan dilakukan dalam media yang mengandung Hg 0,20 ppm dan tanpa Hg. Pertambahan berat ikan diamati setelah 2, 4, 7, 14,21, dan 28 hari. Penentuan Distribusi Hg dalam Ikan Lele. Percobaan dilakukan dengan memelihara ikan yang beratnya 15 gram pada media yang mengandung Hg 0,20 ppm, pH 7, dan waktu pengambilan contoh 4 dan 7 hari. Setelah diambil, ikan dicuci dan dipotong untuk memisahkan isi perut (hati danginjal) dan daging (otot). Masing-masing bagian dikeringkan di oven 65°C, selama ± 5 hari. Setelah kering, ikan dihaluskan dengan mortar agat, dimasukkan ke dalam vial polietilen, dan wadah aluminium, lalu diiradiasi di reaktor dengan tluks neutron IOl1n cm-2detik-l, selama ± 30 jam. Setelah didinginkan selama ± 7 hari, Hg diukur sebagai 203Hg dengan energi 279 keY. Uji Toksisitas Hg Terhadap Ikan Lele. Percobaan dilakukan dalam akuarium yang berisi 20 L media air kran dengan konsentrasi Hg 0; 0,10; 0,20; 0,40; 0,60; dan 1,0 ppm. Pengamatan kematian ikan lele dilakukan setelah 1,2,4, 8, 16, 24, 48, 72, dan 96 jam (6).
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pengamatan pengaruh pH pada penyerapan Hg oleh ikan lele pada konsentrasi Hg 0; 0,05; 0,10; 0,15; dan 0,20 ppm setelah 4 hari dalam media dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar tersebut menunjukkan bahwa pH media berpengaruh nyata pada penyerapan Hg oleh ikan. Penyerapan tertinggi terjadi pada pH 7. Penyerapan Hg oleh ikan lele pada berbagai konsentrasi Hg dan wakt4 pen~ambilan contoh terlihat pada Gambar 2. Terlihat bahwa banyaknya Hg yang terserap oleh ikan sebanding dengan konsentrasi Hg dalam media. Makin lama waktu pengambilan contoh , makin banyak Hg yang terserap oleh ikan. Akan tetapi,
73
kecepatan penyerapan Oumlah Hg yang terserap per satuan waaktu) maki}11ama makin berkurang. Menurut HOAR dan RENDALL yang dikutip oleh SANUSI (2), hal tersebut dikarenakan faktor stress pada ikan. Setelah kurun waktu tertentu, ikan mulai beradaptasi dengan Iingkungannya, sehingga penyerapannya mulai berkurang. Pada Gambar tersebut juga terlihat bahwa makin tinggi konsentrasi Hg, penyerapan makin besar. Akan tetapi, pertambahan penyerapan tidak sebanding dengan pertambahan konsentrasi Hg. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan SANUSI (2), yaitu makin rendah konsentrasi, kemampuan ikan menyerap polutan makin besar. Faktor konsentrasi Hg, yaitu perbandingan antara kadar Hg yang terakumulasi dalam tubuh atau organ ikan dengan kadar Hg dalam air, dapat dilihat pada Gambar 3. Faktor konsentrasi yang diperoleh ialah antara 5,03 dan 97,98. Faktor konsentrasi atau disebut juga enrichment factor merupakan indeks untuk mengevaluasi toksisitas logam berat yang terakumulasi pada organisme hidup. Makin mudah logam berat terabsorbsi dan terakumulasi dalam tubuh organisme air, makin besar indeks faktor konsentrasi. Hal ini berarti logam berat tersebut makin bersifat racun. Selain dipengaruhi oleh konsentrasi polutan, faktor konsentrasi juga dipengaruhi oleh faktor fisiologis ikan, jenis polutan, jenis organisme, dan sifat fisika-kimia Iingkungan (7). Pengaruh Hg pada pertumbuhan ikan lele dapat dilihat pada Gambar 4. Gambar tersebut menunjukkan bahwa pertumbuhan ikan 'mulai terlihat berbeda setelah 21 hari, dan makin jelas setelah 28 hari. Ternyata pada media yang mengandung Hg 0,20 ppm, pertumbuhan ikan sangat lambat dibanding dengan pertumbuhan ikan dalam media tanpa Hg. Hal tersebut sesuai dengan pendapat BRYAN yang dikutip oleh HARDIYANTO (8), yaitu efek kronis Hg terhadap ikan diantaranya ialah terjadinya penurunan fungsi fisiologis yang menyebabkan hambatan dalam pertumbuhan dan perkembangan. Distribusi Hg dalam tubuh ikan lele dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 menunjukkan bahwa hasil pencacahan organ perut (hati dan ginjal) lebih tinggi daripada hasil pencacahan pada daging (otot). Hal tersebut disebabkan oleh adanya sejenis protein, yaitu metallothionin yang bersifat mengikat logam berat dan lebih banyak terdapat di hati dan ginjal daripada di otot (9). Pengaruh konsentrasi Hg pada keracunan akut ikan lele dapat dilihat pada Gambar 5 dan 6. Pada Gambar 5 terlihat kurva kematian ikan pada berbagai konsentrasi Hg, setelah dipelihara 24 jam, dengan persamaan garis y = 111,43 x - 16,28. Menurut persamaan garis tersebut, kematian ikan 50% diperoleh pada konsentrasi Hg 0,55 ± 0,04 ppm. Gambar 6 menunjukkan kurva kematian ikan pada konsentrasi Hg 0,60 ppm terhadap waktu pemeliharaan. Persamaan garisnya ialah y = 2,17 x + 0,58. Berdasarkan persamaan garis tersebut, diduga kematian ikan 50% terjadi setelah 20,01 ± 2,27 jam. Waktu tersebut dapat dinyatakan sebagai waktu mati ikan (waktu yang diperlukan untuk mencapai kematian ikan lele 50%) pada konsentrasi Hg 0,60 ppm.
74
KESIMPULAN Dari percobaan ini dapat disimpulkan bahwa penyerapan Hg oleh ikan lele sebanding dengan konsentrasi Hg dan waktu. Pertumbuhan ikan lele terhambat oleh kandungan Hg dalam media. Faktor konsentrasi Hg untuk ikan lele berkisar antara 5,03 dan 97,980 Kematian ikan lele 50% terjadi pada konsentrasi Hg media 0,60 ppm setelah 20,01 ±2,27 jam berselang.
UCAPAN TERIMA KASIH Kami mengucapkan terima kasih kepada Saudara Suripto dan Maryoto yang telah membantu penelitian ini.
DAFfAR PUSTAKA 1. FRIBERG, L., GUNNAR, EN., and VELINER, Toxicology of Metals, Elsevier (1979).
8., "Mercury", Handbook on
2. SANUSI, H.S., Akumulasi logam berat Hg dan Cd pada tubuh ikan bandeng (Chanos-chanos Forskal), Disertasi, Fakultas Pasca Sarjana IPB, Bogor (1985) , '
3. SURIPTO dan TATANG, Pemijahan buatan ikan lele (Clarias Laporan Penelitian, Departemen Biologi, ITB, Bandung (1972).
batrachus),
4. MURNIATI, IRIANTO, H.E., dan SUINDRAYATNO, Kemunduran mutu lele lokal (Clarias batrachus) pada suhu kamar, Jurnal Penelitian Pasca Panen Perikanan ~ (1988) 5. 5. UNEP, "Test of the acute lethal toxicity of pollutants to marine tish", Reference Methods fOr Pollutant Studies No.43, Regional Seas Co-operation with FAO and IAEA, Vienna (1987). of 6. REISH, D. L., and OSHIDA, P. So, "Short-term static bioassays",Manual Methods in Aquatic Environment Research, FAO Fish, Tech. Pap. (1986) 51. 7. VAN ESCH, G.1., "Aquatic pollutants and their potential effects", Transformation and Biological Effects (Proc. Symp. on Aquatic Pollutant Press), New York (1977). 8. HARDIYANTO, Kandungan logam mercury (Hg) dalam Disertasi, Fakultas Biologi-UNSOED, Purwokerto (1992). 9.
kerang
hijau,
YAMAMOTO, Y., HONDA, K., and HIDAKA, H., Tissue distribution heavy metals in weddel seals, Marine Pollution Buletin l8.... 4 (1987) 1640
of
75
-J
00
•S .,e, ~
~
cu
c:
YA
Q>
0
ppm pprn ppm
0
~O/ ~.~
o
----.• • ~O
~~/
10 ~ 0,15 0,05 2 0,10 "0 c.. 6 /::,./ 4
2,
4
0 •----A A----- ' _A
~6___ 6
7
10
A
__
14
0 A-
6
21
-.
0,20
ppm
28
Waktu (hari) Gambar 2. Kurva penyeraI?an Hg oleh ikan lele sebagai fungsi waktu, dalam berbagai konsentrasl Hg dalam media.
40 60 = ~:c 90rn=~~'"''"' 100
tal)
~ 80
0,05 ppm v////#A 0,20 ppm
"i 0,15 0,10 ppm ppm
20
2
4
7
10
14
21
28
Waktu (hari)
Gambar 3. Histogram faktor konsentrasi pada berbagai konsentrasi Hg dalam Hg media .. ikan lele terhadap waktu , dan
o00 5
o
Media tanpa Hg
A
Media 0,20 pprn Hg
____
0
~o
o~o
/0
o
~
o~
o·_A __
A--
2
7
4
A--
A-
10
14
-A
21
28
Waktu (hari)
Gambar 4. Kurva pertambahan berat ikan lele dalam media air yang mengandung Hg 0,20 ppm dan tanpa Hg.
90
--- - ---------
0,10
0,20
0,40
0,60
1,0
Konsentrasi Hg dalam air (ppm) Gambar 5. 00
Kurva /?ersentasi kematian ikan lele pada berbagai konsentrasi Hg setelah 24 Jam (skala logaritma).
00 IV
80
1
2
3
10 Waktu
Gambar 6.
Kurva persentasi (skala logaritma).
20
50
(j am)
kematian ikan lele pada konsentrasi
Hg 0,60 ppm )
