Distribution Model of Heavy Metals Discharged by Industries and Their Impact on Water Economic Value (Case Study at Cakung Dalam River, Rorotan-Marunda, North-Jakarta)

i

MODEL PENYEBARAN LOGAM BERAT AKIBAT

CEMARAN INDUSTRI PADA PERAIRAN UMUM DAN

PENGARUHNYA TERHADAP NILAI EKONOMI AIR

(Studi Kasus pada Kali Cakung Dalam di Rorotan-Marunda, Jakarta Utara)

Oleh

MUSTARUDDIN

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

ii

SURAT PERNYATAAN

Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa segala pernyataan dalam disertasi saya yang berjudul :

“Model Penyebaran Logam Berat Akibat Cemaran Industri pada Perairan Umum dan Pengaruhnya Terhadap Nilai Ekonomi Air (Studi Kasus pada Kali Cakung Dalam di Rorotan-Marunda, Jakarta Utara)”

merupakan gagasan dan hasil penelitian saya sendiri dengan bimbingan para Komisi Pembimbing, kecuali dengan jelas ditunjukkan rujukannya. Disertasi ini belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar pada program sejenis di perguruan tinggi lain.

Semua data dan informasi yang digunakan dalam penelitian ini telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.

Bogor, Juli 2005

Mustaruddin NRP : P026014041

iii

ABSTRAK

MUSTARUDDIN. Model Penyebaran Logam Berat Akibat Cemaran Industri pada Perairan Umum dan Pengaruhnya Terhadap Nilai Ekonomi Air (Studi Kasus pada Kali Cakung Dalam di Rorotan-Marunda, Jakarta Utara). Dibimbing oleh M. SRI SAENI, SOEDODO HARDJOAMIDJO JO, dan BUNASOR SANIM.

Kali Cakung Dalam selalu menjadi sasaran cemaran industri termasuk logam berat. Hg, Cd, dan Pb merupakan tiga logam berat yang sangat toksik di permukaan dan dampak toksiknya dapat terjadi antar generasi. Penelitian ini bertujuan : menentukan tingkat penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) akibat cemaran industri; merancang model penyebaran logam berat berat; menghitung nilai ekonomi yang ada pada perairan umum; dan merancang model perubahan nilai ekonomi air akibat penyebaran logam berat. Tingkat penyebaran logam berat ditentukan dengan membandingkannya terhadap baku mutu; nilai ekonomi ditentukan menggunakan total economic valuation; model penyebaran Hg, Cd, dan Pb, dan model perubahan nilai ekonomi air dirancang menggunakan Powersim 2.5c didukung oleh MS Excel, SPSS 10.05, and Minitab. Validasi model meliputi uji validitas teoritis, uji kestabilan struktur, uji konsistensi, uji AME, uji AVE, uji Kalman filter, uji U-Theil’s, dan uji DW.

Tingkat penyebaran Hg, Cd dan Pb yang sedang terjadi (posisi tahun 2003) pada air kali, air tanah, tanaman padi, gabah, dan ikan air tawar menunjukkan Hg air kali melebihi baku mutu air golongan C (PP RI No. 82 tahun 2001), sehingga kurang layak digunakan untuk usaha perikanan dan peternakan. Model penyebaran Hg, Cd, dan Pb menunjukkan perilaku tahunan yang meningkat signifikan setiap periode enam bulan kedua pada air kali dan air tanah, dan perilaku tahunan yang naik turun secara ekstrim dua kali setiap tahun (satu kali per periode enam bulan) pada tanaman padi, gabah dan ikan air tawar. Untuk waktu 50 tahun, model penyebaran Hg, Cd, dan Pb diduga menunjukkan perilaku meningkat berturut-turut : 0,012 ppm, 0,0029 ppm, dan 0,0013 ppm pada air kali; 0,01808 ppm, 0,08771 ppm, dan 0,19150 ppm pada air tanah; 0,0072 ppm, 0,0041 ppm, dan 0,0069 ppm pada tanaman padi; 0,0041 ppm, 0,0042 ppm, dan 0,0084 ppm pada gabah; dan 0,0079 ppm, 0,0097 ppm, dan 0,0056 ppm pada ikan air tawar.

Nilai ekonomi air yang ada pada tahun 2003 tanpa meng-input pengaruh logam berat adalah Rp 1.094.961.301,52. Model perubahan nilai ekonomi air menunjukkan penurunan secara bertahap, yaitu : pada periode tahun 2003 – 2010, karena keracunan krustacea oleh Hg air kali; pada tahun 2010, karena kadar Cd air tanah melebihi baku mutu Cd air bersih; pada tahun 2028, karena kadar Hg air kali melebihi baku mutu Hg air pertanian; dan mulai tahun 2032, karena pendangkalan kali oleh padatan (termasuk Hg, Cd, dan Pb) yang melebihi standar. Nilai ekonomi air tahun 2050 (Januari) diduga menjadi Rp 337.336.753,73.

iv

ABSTRACT

MUSTARUDDIN : Distribution Model of Heavy Metals Discharged by Industries and Their Impact on Water Economic Value (Case Study at Cakung Dalam River, Rorotan-Marunda, North-Jakarta). (Counselor : M. SRI SAENI, SOEDODO HARDJOAMIDJOJO, and BUNASOR SANIM.

Cakung Dalam river has received pollutants discharged by industries, including heavy metals. Hg, Cd, and Pb are heavy metals which very toxic in the world and their impact from generation to generation. The research was aimed : to determine the distribution level of heavy metals (Hg, Cd, and Pb); to developed distribution model of heavy metals; to calculate water economic value ; and to developed evolution model of water economic value . The distribution level of heavy metals were compared with standard values; the water economic value was determined by total economic valuation; the distribution model of Hg, Cd, and Pb, and the evolution model of water economic value were developed using Powersim 2.5c, MS. Exce l, SPSS 10.05, and Minitab. Validation of the models carried out by implementing theoritical test, structure stability test, consistency test, AME test, AVE test, Kalman filter test, U-Thelil’s test, and DW test.

In 2003, the distribution level of heavy me tals in river water, ground water, paddy, rice, and fishes are sign that Hg of river water was above standard value of group-C water (PP RI No. 82, 2001) . It is not suitable to support fisheries and poultry. The distribution model of heavy metals showed increasing trend in the second half year in river water and ground water, and every half year in paddy, rice, and fishes. Over a 50 year period, the Hg, Cd, and Pb are predicted to increase by 0,012 ppm, 0,0029 ppm, and 0,0013 ppm in river water respectively ; 0,01808 ppm, 0,08771 ppm, and 0,19150 ppm in ground water respectively; 0,0072 ppm, 0,0041 ppm, and 0,0069 ppm in paddy respectively;

0,0041 ppm, 0,0042 ppm, and 0,0084 ppm in rice respectively; and 0,0079 ppm, 0,0097 ppm, and 0,0056 ppm in fishes respectively .

The water economic value in 2003 without heavy metals input was Rp 1.094.961.301,52. The evolution model of water economic value is predicted to decrease gradually : for 2003-2010, due to toxicity crustacea by Hg on river water; in 2010, due to Cd on ground water was above standard value of cleaning water; in 2028, due to Hg on river water was above standard value on agricultural water; and since 2032, due to river sedimentation. The water economic value by 2050 (January) is predicted Rp 337.336.753,73.

v

MODEL PENYEBARAN LOGAM BERAT AKIBAT

CEMARAN INDUSTRI PADA PERAIRAN UMUM DAN

PENGARUHNYA TERHADAP NILAI EKONOMI AIR

(Studi Kasus pada Kali Cakung Dalam di Rorotan-Marunda, Jakarta Utara)

Oleh :

Mustaruddin

DISERTASI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

vi

Judul Disertasi : “Model Penyebaran Logam Berat Akibat Cemaran Industri pada Perairan Umum dan Pengaruhnya Terhadap Nilai Ekonomi Air (Studi Kasus pada Kali Cakung Dalam di Rorotan-Marunda, Jakarta Utara)”

Nama Mahasiswa : Mustaruddin Nomor Pokok

: P026014041

Program Studi

: Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan

Disetujui Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni, MS Ketua

Prof. Dr. Ir. Soedodo Hardjoamidjojo, M .Sc Prof. Dr. Ir. Bunasor Sanim, M.Sc Anggota Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Pengelolaan Dekan Sekolah Pascasarjana Sumberdaya Alam dan Lingkungan

Dr. Ir. Surjono H. Sutjahjo, MS Prof. Dr. Ir. Syafrida Manuwoto, M .Sc

vii

PRAKATA

Puji dan syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas nikmat sehat dan kesempatan yang diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi.

Disertasi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Adapun susunan komisi pembimbing adalah Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni, MS sebagai ketua , Prof. Dr. Ir. Soedodo Hardjoamidjojo, M.Sc dan Prof. Dr. Ir. Bunasor Sanim, M.Sc sebagai anggota.

Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni, MS, Prof. Dr. Ir. Soedodo Hardjoamidjojo, M.Sc, dan Prof. Dr. Ir. Bunasor Sanim, M.Sc atas kesediaan membimbing penulis, sehingga dapat menyelesaikan studi Doktor dengan baik.

2. Prof. Dr. Ir. Syafrida Manuwoto, M.Sc dan Dr. Ir. Surjono H. Sutjahjo, MS atas kesempatan yang diberikan untuk mengambil program Doktor, serta Staf Pengajar Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor atas perkuliahan yang diberikan.

3. Dr. Ir. Hatrisari Hardjomidjojo, DEA sebagai penguji luar komisi pada ujian tertutup, Dr. Fahmuddin Agus dan Dr. Ir. Erliza Noor, M.Sc sebagai penguji luar komisi pada ujian terbuka.

4. Prof. Dr. Ir John Haluan, M.Sc, Dr. Ir. Darmawan, MAMA, dan Dr. Ir. Mulyono Sumitro Baskoro, M.Sc atas dukungannya selama ini, serta segenap Staf Pengajar Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor atas kerjasamanya yang baik.

5. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi dan PT. Newmont Nusa Tenggara atas beasiswa yang telah diberikan.

6. Orangt ua Hj. Abdul Manan-Hj. Maidah dan mertua M. Djoni Soepardjo-Emis Susanah atas doa dan nasehatnya selama ini.

viii

7. Istri tercinta Sri Susanti Kartini, SP, dan anak-anak yang tersayang Syifa Nurul Aini dan Muhammad Zaki Arkan atas yang kebahagian yang dicipta kan selama ini dalam keluarga.

8. Saudara kandung dan saudara ipar Nurjia sekeluarga, Dra. Nurmin sekeluarga, Nurmah, SPd sekeluarga, Sri Yayuk Siti Nurjannah sekeluarga, dan Sandi Suparjo.

9. Teman-teman mahasiswa Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

10. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya disertasi ini.

Dalam penyusunan disertasi ini, penulis tidak lepas dari berbagai kekurangan, sehingga masukan dan kritikan membangun dari berbagai pihak sangat diharapkan.

Bogor, Juli 2005

ix

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Sumbawa pada tanggal 5 Pebruari 1975 dari pasangan H. Abdul Manan dan Hj. Maidah. Penulis merupakan putra keempat dari empat bersaudara.

Pendidikan sekolah dasar diselesaikan pada tahun 1987 di SDN 3 Jotang Sumbawa. Pendidikan sekolah menengah pertama diselesaikan pada tahun 1990 di SMPN 1 Empang Sumbawa, dan pendidikan sekolah menengah atas diselesaikan di SMAN 1 Mataram pada tahun 1993. Tahun 1993, penulis kemudian diterima melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Setelah menyelesaikan masa Tingkat Persiapan Bersama selama 1 tahun, penulis diterima pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fakultas Teknologi Pertanian IPB dan selesai pada tahun 1997. Penulis kemudian bekerja pada perusahaan

multinasional Sosro Group dengan jabatan Supervisor Quality Control PT. Reksobudi Adijaya Medan pada tahun 1997 – 1999. Pada tahun 1999 – 2000

penulis bekerja sebagai Shift Leader Production and Maintenance PT. Ulga Mandiri Lestari Jakarta. Pada tahun 2000 Penulis bekerja pada Australian Indonesian Milk Inc. (INDOMILK Group) dengan jabatan Shift Manager untuk

Powder Milk Devision (PT. Ultrindo Intijaya Jakarta). Pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke Program Magister Sains pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL), Sekolah Pascasarjana IPB, dan setahun kemudian penulis berkesempatan melanjutkan studi ke Program Doktor di program studi yang sama.

Saat ini, penulis menjadi Komisaris Utama CV. Ikhtiar General Trading, Direktur PT. Mega Perkasa Inforindo, Staf Pengajar Kontrak Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan dan Program Studi Teknologi Kelautan, FPIK IPB Bidang Ilmu Sistem dan Optimasi, dan tenaga ahli pada beberapa perusahaan konsultansi di Jakarta.

x DAFTAR ISI

PRAKATA …………..……….…. vi

DAFTAR ISI ………. x

DAFTAR TABEL ………...…….. xiii

DAFTAR GAMBAR ………...…. xv

DAFTAR LAMPIRAN ………...….. xviii

I. PENDAHULUAN ………... 1

1.1. Latar Belakang ………... 1

1.2. Tujuan Penelitian ….………. 2

1.3. Kerangka Pemikiran ...……….…. 3

1.4. Perumusan Masalah …..………... 6

1.5. Hipotesis …..………. 7

1.6. Manfaat Penelitian .………... 7

1.7. Novelty ………...…. 7

II. TINJAUAN PUSTAKA ……….…. 9

2.1. Sifat Kimia Fisika Logam Berat ... 9

2.1.1. Sifat Fisika Kimia Merkuri (Hg) .……… 9

2.1.2. Sifat Fisika Kimia Kadmium (Cd) .………. 10

2.1.3. Sifat Fisika Kimia Timbal (Pb) ………... 11

2.2. Kegunaan Logam Berat dalam Industri ……….………... 11

2.3. Pencemaran Logam Berat di Perairan dan Biota Air …..……. 13

2.4. Penyebaran Logam Berat pada Air Tanah ……… 15

2.5. Penyerapan Logam Berat oleh Tanaman ……….…. 16

2.6. Residu, Toksisitas, dan Baku Mutu Logam Berat ...…………. 17

2.6.1. Residu dan Toksisitas Merkuri (Hg) ...………. 17

2.6.2. Residu dan Toksisitas Kadmium (Cd) ... 18

2.6.3. Residu dan Toksisitas Timbal (Pb) ... 20

2.6.4. Baku Mutu Logam Berat untuk Pemanfaatan Sumberdaya Air ………... 21 2.7. Manfaat Ekonomi dan Sifat Sumberdaya Air …..……… 22

2.8. Penilaian Ekonomi Sumberdaya Alam .……… 23

2.9. Pendekatan dalam Penilaian Ekonomi Sumberdaya Alam ….. 24

2.9.1. Pendekatan Orientasi Pasar ..………... 25

2.9.2. Pendekatan Orientasi Survai ……… 25

2.10. Nilai Ekonomi Total ………... 26

2.11. Sistem dan Model .……… 28

2.12. Struktur dan Perilaku Model ……… 29

2.12.1. Struktur Model ………. 29

2.12.2. Perilaku Model ………. 30

2.13. Analisis Model Dinamis ……… 30

2.14. Fungsi-Fungsi Penting dalam Pemodelan Dinamis ... 32

xi

III. METODE PENELITIAN ………….………... 37

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ……….. 37

3.2. Bahan dan Alat Penelitian ……… 37

3.3. Metode Pengumpulan Data ... 39

3.3.1. Jenis, Sumber, dan Teknik Pengumpulan Data ... 39

3.3.2. Sampling Data Penyebaran Logam Berat ... 41

3.3.3. Sampling Data Nilai Ekonomi Air .……….. 42

3.4. Analisis dan Pemodelan ………... 43

3.4.1. Analisis Laboratorium ………. 43

3.4.2. Analisis Tingkat Penyebaran Logam Berat ... 43

3.4.3. Analisis Nilai Ekonomi Air ………. 44

3.4.4. Identifikasi Sistem ………... 46

3.4.5. Perancangan Struktur Model ………... 52

3.4.6. Simulasi Model ……… 55

3.4.7. Validasi Model ………. 55

3.4.8. Modifikasi dan Interpretasi Model …...….………….. 58

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 59

4.1. Tingkat Penyebaran Logam Berat pada Perairan Umum ... 59

4.1.1. Tingkat Penyebaran Hg ……… 59

4.1.2 Tingkat Penyebaran Cd ……… 62

4.1.3 Tingkat Penyebaran Pb ……… 62

4.2. Model Penyebaran Logam Berat pada Perairan Umum ... 64

4.2.1. Validitas Struktur Model Penyebaran Logam Berat .… 64 4.2.2. Validitas Kinerja Model Penyebaran Logam Berat ... 75

4.2.3. Model Penyeba ran Hg pada Air Kali ...………...…….. 82

4.2.4. Model Penyebaran Hg pada Air Tanah ... 85

4.2.5. Model Penyebaran Hg pada Tanaman Padi dan Gabah ... 88

4.2.6. Model Penyebaran Hg pada Ikan Air Tawar ...………. 91

4.2.7. Model Penyebaran Cd pada Air Kali ...………...…….. 94

4.2.8. Model Penyebaran Cd pada Air Tanah ... 96

4.2.9. Model Penyebaran Cd pada Tanaman Padi dan Gabah ... 99

4.2.10. Model Penyebaran Cd pada Ikan Air Tawar ...………. 103

4.2.11. Model Penyebaran Pb pada Air Kali ...………...…….. 106

4.2.12. Model Penyebaran Pb pada Air Tanah ... 108

4.2.13. Model Penyebaran Pb pada Tanaman Padi dan Gabah ... 111

4.2.14. Model Penyebaran Pb pada Ikan Air Tawar ...……….. 113

4.3. Model Perubahan Nilai Ekonomi Air Akibat Penyebaran Logam Berat pada Perairan Umum .……….. 116

4.3.1. Validitas Struktur Model Perubahan Nilai Ekonomi Air ... 116

4.3.2. Validitas Kinerja Model Perubahan Nilai Ekonomi Air ………...………. 131

4.3.3 Model Perubahan Nilai Manfaat Langsung ..………… 136

xii

4.3.5. Model Perubahan Nilai Pilihan …...………. 143

4.3.6. Model Perubahan Nilai Warisan …..……… 146

4.3.7. Model Perubahan Nilai Keberadaan ..……….. 148

4.3.8. Model Perubahan Nilai Ekonomi Air ... 150

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 153

5.1. Kesimpulan ... 153

5.2. Saran ... 155

DAFTAR PUSTAKA ... 157

xiii

DAFTAR TABEL

1. Jenis dan sumber data primer ………. 39

2. Jenis dan sumber data sekunder ………. 40

3. Batas penerimaan untuk uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ……….. 58

4. Perbandingan hasil analisis Hg pada air kali, air tanah, tanaman padi, gabah, dan ikan air tawar tahun 2003 dengan baku mutu yang berlaku ... 59 5. Perbandingan hasil analisis Cd pada air kali, air tanah, tanaman padi, gabah, dan ikan air tawar tahun 2003 dengan baku mutu yang berlaku ... 61 6. Perbandingan hasil analisis Pb pada air kali, air tanah, tanaman padi, gabah, dan ikan air tawar tahun dengan baku mutu yang berlaku ... 63 7. Hasil uji validitas model penyebaran logam berat pada air kali …… 76

8. Hasil uji validitas model penyebaran logam berat pada air tanah ... 77

9. Hasil uji validitas model penyebaran logam berat pada tanaman padi dan gabah ... 79

10. Hasil uji validitas model penyebaran logam berat pada ikan air tawar ……….. 80

11. Data perilaku kadar Hg air kali tahun 2004, curah hujan, dan indeks hari tidak hujan ……… 83

12. Data perilaku kadar Hg air tanah tahun 2003-2004 ……… 86

13. Data perilaku kadar Hg tanaman padi dan kadar Hg gabah tahun 2004 ………... 90

14. Data perilaku kadar Hg ikan air tawar tahun 2003-2004 ……… 92

15. Data perilaku kadar Cd air kali tahun 2003-2004 ………... 95

16. Data perilaku kadar Cd air tanah tahun 2003-2004 ……… 98

17. Data perilaku kadar Cd tanaman padi dan kadar Cd gabah tahun 2004 ………... 101

18. Data perilaku kadar Cd ikan air tawar tahun 2003-2004 ……… 104

19. Data perilaku kadar Pb air kali tahun 2003-2004 ……….... 107

20. Data perilaku kadar Pb air tanah tahun 2003-2004 ……….… 110

21. Data perilaku kadar Pb tanaman padi dan kadar Cd gabah tahun 2004 … ………... 112

22. Data perilaku kadar Pb ikan air tawar tahun 2003-2004 ………….… 115

23. Hasil uji validitas model perubahan nilai manfaat langsung ……….. 132

24. Hasil uji validitas model perubahan nilai manfaat tidak langsung ... 133

25. Hasil uji validitas model perubahan nilai pilihan ... 134

26. Hasil uji validitas model perubahan nilai keberadaan ekosistem ... 135

27. Data perilaku perubahan nilai manfaat langsung, nilai air perikanan akibat penyimpangan Hg air kali tahun 2003 ………. 138

28. Data perilaku perubahan nilai manfaat langsung, nilai air minum akibat penyimpangan Pb air tanah tahun 2007-2008 ……….. 138

29. Data perilaku perubahan nilai manfaat langsung, nilai air bersih akibat penyimpangan Cd air tanah tahun 2010-2011 ……….. 139

xiv

30. Data perilaku perubahan nilai manfaat langsung, nilai air pertanian

akibat penyimpangan Hg air kali tahun 2028-2029 ……… 139 31. Data perilaku perubahan nilai manfaat tidak langsung, nilai

pengendalian banjir dan rasio pendangkalan kali tahun

2031-2032 ……… 141

32. Data perilaku perubahan nilai manfaat tidak langsung, nilai air untuk pengolahan alami, dan efisiensi pengolahan

tahun 2003-2004 ……….. 143 33. Data perilaku perubahan nilai pilihan, nilai air sebagai tempat

rekreasi, dan rasio rekreasi tahun 2003-2004 ……….. 144 34. Data perilaku perubahan nilai pilihan, nilai air sebagai tempat

memancing akibat penyimpangan Hg air kali tahun 2003 - 2004 …... 146 35. Data perilaku perubahan nilai warisan, nilai air peternakan akibat

penyimpangan Hg air kali tahun 2003 ……… 147 36. Data perilaku perubahan nilai warisan, nilai air pembibitan ikan

akibat penyimpangan Hg air kali tahun 2003 ………. 148 37. Data perilaku perubahan nilai keberadaan ekosistem, rasio

kerusakan ekosistem, dan Hg air kali tahun 2003 –2004 ... 149 38. Data perilaku perubahan nilai ekonomi air tahun 2010, 2028,

xv

DAFTAR GAMBAR

1. Kerangka pemikiran keterkaitan penyebaran logam berat pada air

kali dan turunannya dengan manfaat dan nilai ekonomi air ……….... 4

2. Kurva permintan individu (Kurva Permintaan Marshal) ... 26

3 Skema nilai ekonomi total sumberdaya alam ……... 27

4 Tahapan analisis model dinamis ……… 31

5. Peta tempat penelitian ……… 38

6. Skema umum pengaruh penyebaran logam berat terhadap nilai ekonomi air ……….. 47

7. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem penyebaran logam berat pada air kali .……… 48

8. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem penyebaran logam berat pada air tanah .………. 49

9. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem penyebaran logam berat pada air tanaman padi dan gabah ……… 49

10. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem penyebaran logam berat pada ikan air tawar .………. 50

11. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem nilai manfaat langsung ... 51

12. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem nilai manfaat tidak langsung ... 51

13. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem nilai pilihan ….. 52

14. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem nilai warisan …. 52 15. Rancangan diagram lingkar sebab-akibat subsistem nilai keberadaan ... 53 16. Ilustrasi diagram alir (Powersim Versi 2.5C) ... 54

17. Struktur model penyebaran logam berat pada perairan umum dan turunannya ………. 66

18. Perbandingan perilaku penyebaran Hg, Cd, dan Pb sebelum dan setelah mendapat kejutan disagregasi ... ... 68

19. Perbandingan perilaku penyebaran Hg, Cd, dan Pb sebelum dan setelah mendapat kejutan disagregasi ... 69

20. Kinerja model penyebaran Hg, Cd, dan Pb pada air kali dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ... 76

21. Kinerja model penyebaran Hg, Cd, dan Pb pada air tanah dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ... 78

22. Kinerja model penyebaran Hg, Cd, dan Pb pada tanaman padi dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ... 79

23. Kinerja model penyebaran Hg, Cd, dan Pb pada gabah dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ... 80

24. Kinerja model penyebaran Hg, Cd, dan Pb pada ikan air tawar dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ………. 81

xvi

26. Indeks hari tidak hujan, pertumbuhan industri, penambahan Hg air kali, pengaliran Hg air kali ke laut, dan pengendapan Hg

air kali ……….…. 83

27. Perilaku kadar Hg air kali dibandingkan dengan perilaku baku mutu Hg air golongan C, air pertanian, air pembibitan ikan,

dan air perikanan II ………. 84 28. Perilaku kadar Hg air tanah ………. 85 29. Perilaku penambahan dan penguraian Hg secara alami oleh tanah .. 86 30. Hubungan rasio Hg tanah dengan lama penguraian Hg oleh tanah ... 87 31. Perilaku kadar Hg air tanah dibandingkan dengan perilaku baku

mutu Hg air minum dan air bersih …...………... 88 32. Perilaku kadar Hg tanaman padi dan gabah dibandingkan dengan

perilaku kadar Hg air kali ... 89 33. Perilaku penambahan Hg pada tanaman padi dan gabah, dan

perilaku menurun Hg pada tanaman padi dan gaba h ... 91 34. Perilaku kadar Hg ikan air tawar ……… 92 35. Perilaku penambahan dan penurunan Hg ikan air tawar ... 93 36. Perilaku kadar Cd air kali dibandingkan dengan perilaku kadar Hg

air kali ... 94 37. Perilaku kadar Cd air kali dibandingkan dengan perilaku baku

mutu Cd air golongan C, air pertanian, air pembibitan ikan,

dan air perikanan II …...……….. 95 38. Perilaku kadar Cd air tanah dibandingkan dengan perilaku

kadar Hg air tanah ... 97 39. Hubungan kadar Cd dan Hg air tanah dengan lama penguraian Cd

dan Hg oleh tanah ... 97 40. Perilaku penguraian Cd dibandingkan dengan perilaku penguraian

Hg oleh tanah ... 98 41. Perilaku kadar Cd air tanah dibandingkan dengan perilaku baku

mutu Cd air minum dan air bersih ………... 99 42. Perilaku kadar Cd tanaman padi dan gabah dibandingkan dengan

perilaku kadar Cd air kali ……… 100 43. Perilaku kadar Cd dibandingkan dengan perilaku kadar Hg tanaman

padi dan gabah ……… 102

44. Perilaku kadar Cd tanaman padi dan gabah dibandingkan dengan perilaku baku mutu Cd tanaman hijau dan baku mutu Cd bahan

pangan ... ... 102 45. Perilaku kadar Cd ikan air tawar dibandingkan dengan kadar Hg

ikan air tawar, dan kadar Cd air kali ... 104 46. Perilaku penambahan Cd ikan air tawar, penurunan Cd ikan air

tawar, dan kadar Cd ikan air tawar ………. 105 47. Perilaku kadar Pb air kali dibandingkan dengan perilaku kadar Hg

dan Cd air kali ... 106 48. Perilaku kadar Pb air kali dibandingkan dengan perilaku baku

mutu Pb air golongan C, air pertanian, air pembibitan ikan,

dan air perikanan II ... 108 49. Perilaku kadar Pb air tanah dibandingkan dengan perilaku

xvii

50. Hubungan kadar Pb, Hg, dan Cd air tanah dengan lama penguraian

Pb, Hg, dan Cd oleh tanah ... 110

51. Perilaku penguraian Pb dibandingkan dengan perilaku penguraian Hg dan Cd oleh tanah ... 110

52. Perilaku kadar Pb air tanah dibandingkan dengan perilaku baku mutu Pb air minum dan air bersih ………... 111

53. Perilaku kadar Pb tanaman padi dan gabah dibandingkan dengan perilaku kadar Pb air kali ………... 111

54. Perilaku penyebaran Pb dibandingkan dengan penyebaran Hg dan Cd pada air tanah ... 114

55. Struktur model perubahan nilai manfaat langsung ………. 117

56. Struktur model perubahan nilai manfaat tidak langsung ……… 118

57. Struktur model perubahan nilai pilihan ……….. 119

58. Struktur model perubahan nilai warisan ... 120

59. Struktur model perubahan nilai keberadaan ekosistem ……….. 121

60. Perbandingan perilaku nilai ekonomi air sebelum dan setelah mendapat kejutan agregasi ... 122

61. Perbandingan perilaku nilai ekonomi air sebelum dan setelah mendapat kejutan disagregasi ... 123

62. Kinerja model perubahan nilai manfaat langsung dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ………... 132

63. Kinerja model perubahan nilai manfaat tidak langsung dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ... 133

64. Kinerja model perubahan nilai pilihan dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW ... 135

65. Kinerja model perubahan nilai keberadaan ekosistem dengan interpretasi uji AME, AVE, Kalman filter, U-Theil’s, dan DW …… 136

66. Perilaku perubahan nilai manfaat langsung, nilai air minum, nilai bersih, nilai air perikanan, dan nilai pertanian ... 137

67. Perilaku perubahan nilai manfaat tidak langsung, nilai pengendalian banjir, dan nilai air untuk pengolahan alami ... 141

68. Perilaku endapan, kenaikan volume limbah, dan pertumbuhan industri ………... 142

69. Perilaku perubahan nilai pilihan, nilai air sebagai tempat rekreasi, dan nilai air sebagai tempat memancing ... 144

70. Perubahan rasio rekreasi oleh Hg, Cd, dan Pb air kali ………... 145

71. Perilaku perubahan nilai warisan, nilai air peternakan, dan nilai air pembibitan ikan ... 147

72. Perilaku perubahan nilai keberadaan ekosistem ………. 149

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

1. Tabel penyesuaian nilai tukar rupiah terhadap dolar AS

periode 1999 – 2004 ……….…. 164

2. Tabel baku mutu logam berat untuk air golongan C dan D menurut PP RI No. 82 Tahun 2001 ……….……… 164

3. Tabel baku mutu logam berat untuk air minum menurut Kep. MENKES RI No. 907/MENKES/SK/VII/2002 ... 164

4. Tabel baku mutu logam berat untuk air bersih menurut Kep. MENKES RI No 416/MENKES/PER/IX/1990 ………….…... 165

5. Tabel baku mutu logam berat untuk perikanan air deras ………….. 165

6. Tabel hubungan kualitas air dengan efisiensi pengolahan oleh air ... 165

7. Tabel baku mutu logam berat untuk usaha pembibitan ikan ……….. 165

8. Tabel konsentrasi letal medium (LC-50) logam berat untuk beberapa organisme air ... 166

9. Tabel baku mutu logam berat untuk air pertanian dengan tanah tekstur halus pH 6,0 – 8,5 ... 166

10. Tabel baku mutu logam berat untuk tanaman hijau (Allaway, 1968) … ………... 167

11. Tabel baku mutu logam berat dalam bahan pangan (DEPKES RI, 1989) ………... 167

12. Tabel baku mutu logam berat yang dapat diurai tanah ……….. 167

13. Tabel pertumbuhan ekonomi dan industri Indonesia ………. 168

14. Jenis industri yang limbahnya di buang ke Kali Cakung Dalam ... 168

15. Tabel kualitas limbah industri ……… 179

16. Tabel beban limbah industri ………... 179

17. Tabel Data curah hujan DKI Jakarta periode 2000 – 2002 ………... 170

18. Tabel kualitas air sumber ………... 170

19. Tabel kualitas air kali ………. 171

20. Tabel kualitas air tanah ……….…. 172

21. Tabel kualitas air keluar kali ……….…. 173

22. Tabel kadar logam berat tanaman padi dan gabah ………. 173

23. Tabel kadar logam berat ikan air tawar ... 173

24. Tabel hubungan kualitas air kali dengan interest rekreasi …………. 174

25. Tabel kadar logam berat air kali dan air tanah tahun 2004 ………… 174

26. Tabel kadar logam berat tanaman padi dan gabah tahun 2004 ….…. 175 27. Tabel kadar logam berat ikan air tawar tahun 2004 ... 175

28. Hubungan Hg air dengan Hg Biota (Fajri, 2001) ... 176

29. Hubungan Cd air dengan Cd Biota (Darmono, 1995) ... 176

30. Hubungan Pb air dengan Pb Biota (Fajri, 2001) ... 177

31. Analisis nilai manfaat langsung ………. 178

32. Analisis nilai manfaat tidak langsung ……… 180

33. Analisis nilai pilihan ………... 181

34. Analisis nilai warisan ………. 184

35. Analisis nilai keberadaan ………... 186

xix

37. Uji validitas kinerja model penyebaran Cd pada air kali ... 188

38. Uji validitas kinerja model penyebaran Pb pada air kali ... 189

39. Uji validitas kinerja model penyebaran Hg pada air tanah ... 190

40. Uji validitas kinerja model penyebaran Cd pada air tanah ... 191

41. Uji validitas kinerja model penyebaran Pb pada air tanah ... 192

42. Uji validitas kinerja mode l penyebaran Hg pada tanaman padi ... 193

43. Uji validitas kinerja model penyebaran Cd pada tanaman padi ... 194

44. Uji validitas kinerja model penyebaran Pb pada tanaman padi ... 195

45. Uji validitas kinerja model penyebaran Hg pada gabah ... 196

46. Uji validitas kinerja model penyebaran Cd pada gabah ... 197

47. Uji validitas kinerja model penyebaran Pb pada gabah ... 198

48. Uji validitas kinerja model penyebaran Hg pada ikan air tawar ... 199

49. Uji validitas kinerja model penyebaran Cd pada ikan air tawar ... 200

50. Uji validitas kinerja model penyebaran Pb pada ikan air tawar ... 201

51. Uji validitas kinerja model perubahan nilai air minum ... 202

52. Uji validitas kinerja model perubahan nilai air bersih ... 203

53. Uji validitas kinerja model perubahan nilai air pertanian ... 204

54. Uji validitas kinerja model perubahan nilai pengendalian banjir ... 205

55. Uji validitas kinerja model perubahan nilai air untuk pengolahan alami ... 206

56. Uji validitas kinerja model perubahan nilai air sebagai tempat rekreasi ………... 207

57. Uji validitas kinerja model perubahan nilai keberadaan ekosistem … 208 58. Struktur model penyebaran Pb pada perairan umum dan turunannya ………. 209

59. Struktur model penyebaran Pb pada perairan umum dan turunannya ………. 210

60. Struktur model penyebaran Pb pada perairan umum dan turunannya ………. 211

xx

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Air merupakan bagian terbesar dari permukaan bumi (70,8 %) yang tersebar di lautan, danau, air sumber, kumpulan salju, gletser, lapisan es di kutub, dan air tanah. Air banyak membawa dan melarutkan komponen alam termasuk logam dan mineral yang penting bagi kehidupan. Menurut Reilly (1980) dan Darmono (1995), logam berat maupun logam ringan hampir selalu ditemukan di dalam air tawar maupun air laut, meskipun dalam jumlah yang sangat terbatas. Logam berat tersebut ada yang bersifat esensial, nonesensial, toksik, dan nontoksik bagi kehidupan organisme air, manusia maupun makhluk hidup di daratan yang mengkonsumsi air.

Logam berat bersahabat dengan lingkungan, tetapi bila dimobilisasi dalam jumlah yang berlebih dan adanya intervensi manusia di daratan maupun perairan dapat mengganggu keseimbangan ekosistem air dan pemanfaatannya oleh manusia sendiri. Pada tahun 1970, sejumlah negara membuat kesepakatan internasional mengenai perlunya pengendalian penyebaran logam berat dan pestisida ke perairan umum. Kesepakatan tersebut dicapai melalui sejumlah konvensi di Oslo, London, Paris, Rhine, dan Barcelona. Pengendalian dianggap penting karena logam berat mempunyai sifat yang sangat berbahaya, yaitu waktu tinggal (residence time) yang lama, daya akumulasi yang cepat, dan toksisitas yang tinggi. Dampak toksik logam berat dapat terjadi antar generasi dan toksisitas baru akan muncul bila mengkonsumsi bahan pangan yang mengakumulasi logam berat. Penelitian yang dilakukan di Eropa pada tahun 1979 memperlihatkan penyebaran logam berat ke perairan umum sebagian besar bersumber dari limbah industri. Untuk Hg, Cd, Pb, dan As berturut -turut mencapai 40 ton per tahun, 180 ton per tahun, 18.210 ton per tahun, dan 150 ton per tahun (Pacyna, 1983). Data periode 1989/1990 -1993/1994 juga menunjukkan dominansi industri sebagai penyumbang limbah yang mengandung logam berat (PEMDA DKI Jakarta, 1997).

xxi

Bila melihat sejarah, kasus keracunan CH3-Hg+ (metil merkuri) di Minamata Jepang yang menelan korban terbesar sepanjang tahun 1950-an disebabkan oleh limbah industri (Perusahaan Chiso Corporation) yang kapasitas pengolahan limbahnya tidak ditingkatkan, sehingga tidak mengimbangi peningkatan produksi. Industri tersebut memproduksi bahan kimia dengan menggunakan Hg sebagai katalis. Kasus itai-itai di Jepang pada tahun 1965 juga disebabkan oleh limbah industri pertambangan yang mengandung Cd di bagian hulu Sungai Jinzu.

Disamping terhadap manusia, dampak penyebaran logam berat juga terjadi pada organisme air dalam jumlah yang tak terhitung dan lokasi yang tak terdeteksi. Akumulasi logam berat pada organisme air sangat cepat. Data menunjukkan bahwa proses bioakumulasi CH3-Hg+ dari air,

macrophytes, alga sampai ke ikan meningkat 23.200 kali. Menurut Saeni (2002), akumulasi tersebut sangat berbahaya karena sekitar 90 % dari CH3 -Hg+ yang diserap menetap pada daging ikan tersebut dan siap dikonsumsi. Terkait hal tersebut, penyebaran logam berat dari limbah industri pada perairan umum yang dalam hal ini Kali Cakung Dalam menjadi permasalahan serius yang harus dikaji. Untuk rentang waktu tertentu, logam berat tersebut akan ikut penyebaran mengikuti pola penyebaran air pada tanah-tanah sekitar DAS di bagian hilir, usaha pertanian dan perikanan sekitar yang memanfaatkan air yang mengandung logam berat tersebut. Bila kadar logam berat tersebut relatif tinggi sampai melampaui batas yang wajar, maka dapat menimbulkan bahaya yang kompleks bagi organisme dan masyarakat luas yang berinteraksi dengan perairan umum atau turunannya.

1.2. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah :

1. Menentukan tingkat penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) akibat cemaran industri pada perairan umum dan turunannya.

xxii

2. Merancang model penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) pada perairan umum dan turunannya sebagai alat untuk menduga perilaku penyebarannya dengan bertambahnya waktu.

3. Menghitung nilai ekonomi air yang ada pada perairan umum.

4. Merancang model perubahan nilai ekonomi air akibat penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) pada perairan umum.

1.3. Kerangka Pemikiran

Penyebaran logam berat yang tidak terkontrol dapat menyebabkan malapetaka besar bagi kehidupan dan lingkungan. Logam berat dari industri yang dibuang ke perairan umum dapat mengganggu pemanfaatan air, lokasi, dan manfaat turunannya. Data periode 1989/1990-1993/1994 menunjukkan bahwa diantara delapan sektor utama penyumbang limbah termasuk logam berat di Jakarta, sektor industri merupakan penyumbang dominan (63 %) (PEMDA DKI Jakarta, 1997).

Diantara logam berat tersebut, Hg dan Cd menduduki urutan pertama dan kedua sebagai logam berat paling toksik, dan Pb menduduki urutan kelima, tetapi lebih banyak dipakai dan mudah bereaksi di lingkungan dibandingkan Ag dan Ni yang sifat toksiknya di urutan ketiga dan keempat. Dampak toksik Hg, Cd, dan Pb dapat terjadi antar generasi. Semua hal tersebut menjadi dasar pemikiran penetapan sumber dan jenis logam berat yang dikaji dalam penelitian ini.

Dalam kaitan dengan Kali Cakung Dalam yang menjadi media utama penyebaran logam berat mempunyai manfaat ekonomi yang sangat besar bagi penduduk Rorotan, Marunda, dan Jakarta pada umumnya (Gambar 1). Penduduk sekitar DAS Kali Cakung Dalam di bagian hilir banyak memanfaatkan air tanah rembesan air kali sebagai sumber air minum dan air bersih. Alternatif pemanfaatan tersebut dipilih karena : (a) persediaan air dari PAM Jaya sangat terbatas, dan menurut Hamid (2000) hanya memenuhi 60 % kebutuhan air bersih penduduk Jakarta; (b) Rorotan dan Marunda merupakan wilayah tak terbangun yang luas. Hamid (2000) menyatakan bahwa pada wilayah tak terbangun belum ada aktivitas pembangunan, sehingga kualitas air tanahnya bagus.

xxiii `

Ekosistem

Habitat Biota Air

(Ikan, kerang, krustasea, katak, dan tumbuhan air)

Siklus Hara (penguraian oleh mikroba)

Usaha Peternakan Itik Tempat Memancing dan Rekreasi Usaha Perikanan dan Pembibitannya Pengendali Banjir Air Minum Air Bersih Bahan Pangan Limbah Industri

Logam Berat (Hg, Cd, dan Pb)

Kali Ca-kung Dlm

Air Sumber & Lain

Irigasi Tanaman Padi Gabah Air Tanah Ling-kungan Tanah

N i l a i E k o n o m i A i r

Tingkat Penyebaran Logam Berat (Hg, Cd, dan Pb)

Baku Mutu Logam Berat untuk Pemanfaatannya Kebijakan Pengen-dalian Pencemaran Logam Berat Ling-kungan Laut Penelitian dan Pengembangan Industri Pemerintah Masyarakat Pajak

Tingkat Kehidupan dan Pendapatan Ikan

xxiv

Gambar 1. Kerangka pemikiran keterkaitan penyebaran logam berat pada air kali dan turunannya dengan manfaat dan nilai ekonomi air

Daerah Rorotan dan Marunda juga mempunyai persawahan luas yang sangat mengandalkan air Kali Cakung Dalam untuk irigasi. Hal ini karena sawah-sawah tersebut bersifat permanen, sehingga membutuhkan pe ngairan yang kontinyu dan tidak mungkin dipenuhi dengan air hujan yang fluktuatif. Alternatif sumber irigasi satu-satunya adalah dari Kali Cakung Dalam. Air minum, air bersih, dan hasil sawah merupakan hal penting bagi kehidupan masyarakat sekitar. Disamping itu, Kali Cakung Dalam dan air irigasinya sangat penting bagi habitat biota air, ekosistem, siklus hara, pengendali banjir, usaha perikanan, peternakan itik, dan lain -lain baik yang diusahakan oleh manusia maupun yang terjadi dengan sendirinya di ala m. Habitat biota air, ekosistem, dan siklus hara sangat penting untuk keseimbangan alam. Daerah Jakarta yang sebagian besar merupakan dataran rendah sangat rawan terhadap banjir, sehingga keberadaan perairan umum air deras tersebut penting untuk pengendaliannya. Usaha perikanan dan peternakan itik yang ada maupun yang akan dikembangkan merupakan usaha ekonomi komersial penting bagi peningkatan pendapatan masyarakat. Semua hal tersebut menjadi dasar pemikiran pemilihan media penyebaran logam berat dan manfaat ekonomi dari keberadaannya.

Bahaya logam berat terutama terhadap manfaat ekonomi yang ada dapat dilihat dari tingkat dan perilaku penyebarannya dihubungkan dengan baku mutu untuk pemanfaatannya. Hal ini dapat diketahui melalui suatu kegiatan penelitian dan pengembangan baik yang dilakukan instansi Pemerintah maupun perorangan. Kegiatan tersebut perlu diupayakan untuk memberikan terobosan positif bagi kepentingan kebijakan dan penanganan lanjut di kemudian hari. Dengan demikian, pihak Pemerintah, industri, dan masyarakat yang selama ini saling membutuhkan tetap dapat menjalin hubungan yang harmonis dan menguntungkan. Dalam skala tertentu, kegiatan industri dan pemanfaatan perairan umum dan turunannya oleh masyarakat dapat memberikan sumbangan pajak dan retribusi kepada Pemerintah, dan melalui kegiatan pembangunan

xxv

dikembalikan kepada masyarakat dan industri. Pemikiran ini menjadi pertimbangan manfaat yang perlu dicapai melalui penelitian ini.

1.4. Perumusan Masalah

Aktivitas industri sekitar DAS Kali Cakung Dalam atau daerah lainnya di bagian hulu yang limbahnya dibuang ke Kali Cali Cakung Dalam sedikit banyak telah menimbulkan pencemaran, sehingga sampai tahun 2000 airnya terlihat keruh, pekat, gatal, dan bau secara permanen. Logam berat yang mencemari Kali Cakung Dalam tentu akan menyebar dan mencemari air tanah, usaha pertanian dan perikanan yang memanfaatkannya sebagai sumber irigasi, meskipun dengan dosis berbeda -beda yang dipengaruhi oleh kemampuan penyerapannya dan faktor pengendapan. Bersamaan dengan ini, maka manfaat ekonomi yang ada pada perairan umum dan turunannya menjadi terganggu dan mungkin hilang dengan bertambahnya waktu.

Oleh karena adanya pertumbuhan industri, akumulasi logam berat, dan daya urai lingkungan yang terbatas, maka penyebaran logam berat tersebut dapat berubah-ubah dan cenderung lebih bermasalah dengan bertambahnya waktu. Penyebaran logam berat yang demikian tidak bisa diduga dengan deteksi sesaat di waktu tertentu. Untuk mengetahui secara pasti apa yang terjadi dan kemungkinannya ke depan sebagai akibat cemaran industri dikaitkan dengan interaksi holistik berbagai permasalahan yang disampaikan dalam kerangka pemikiran penelitian ini, maka permasalahan yang perlu dipecahkan adalah : 1. Bagaimana tingkat penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) yang sedang

terjadi pada air Kali Cakung Dalam, air tanah (rembesan air kali) di sumur gali yang dimanfaatkan masyarakat sebagai sumber air minum dan air bersih, tanaman padi dan gabahnya sebagai komoditas utama usaha pertanian, dan pemeliharaan ikan air tawar pada empang atau kolam sekitar Kali Cakung Dalam ?

2. Bagaimana perilaku penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) pada air kali, air tanah, tanaman dan gabah, serta ikan air tawar dengan bertambahnya waktu?

xxvi

3. Berapa nilai ekonomi air yang ada baik yang terlihat nilai gunanya maupun yang ada secara intrinsik, dan bagaimana perubahannya akibat penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) dengan bertambahnya waktu?

1.5. Hipotesis

Untuk memecahkan permasalahan yang dirumuskan, maka diajukan hipotesis :

1. Tingkat penyebaran Hg, Cd, dan Pb pada perairan umum dan turunannya tidak sesuai dengan baku mutu yang berlaku.

2. Perilaku penyebaran Hg, Cd, dan Pb pada perairan umum dan turunannya mempunyai pola yang mirip dan cenderung meningkat dengan bertambahnya waktu.

3. Nilai ekonomi air memperlihatkan perilaku menurun dengan bertambahnya waktu.

1.5. Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi gambaran tentang penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) berpengaruh terhadap nilai ekonomi air pada lingkungan air mengalir dan dimanfaatkan masyarakat luas. Data dan model yang dikembangkan dapat menjadi masukan bagi Lembaga Penelitian, instansi Pemerintah dan kalangan industri dalam menduga penyebaran Hg, Cd, dan Pb ke depan, menganalisis pengaruh ekonominya, membuat kebijakan pengembangan industri dan pengendalian pencemaran logam berat khususnya Hg, Cd, dan Pb di suatu kawasan. Disamping itu, data dan model tersebut dapat digunakan untuk penyuluhan masyarakat, industri, dan kepentingan lainnya.

1.8. Novelty

Penelitian ini telah dapat mengembangkan secara komprehensif model penyebaran logam berat (Hg, Cd, dan Pb) yang dinamis terhadap waktu pada Kali Cakung Dalam dan turunannya. Model tersebut mempunyai keserupaan yang tinggi dengan sistem nyatanya di alam karena berdasarkan uji validitas lengkap

xxvii

delapan tingkatan uji baik yang bersifat uji validitas struktur maupun yang bersifat uji validitas kinerja telah memenuhi batas-batas penerimaan yang dipersyaratkan secara statistik. Mode l tersebut menunjukkan perilaku tahunan yang meningkat signifikan setiap periode enam bulan kedua pada air kali dan air tanah, dan perilaku tahunan yang naik turun secara ekstrim dua kali setiap tahun pada tanaman padi, gabah dan ikan air tawar. Model tersebut juga dapat menduga penyebaran Hg, Cd, dan Pb selama 50 tahun ke depan (2003 – 2053) yang meningkat berturut-turut 0,012 ppm, 0,0029 ppm, dan 0,0013 ppm pada air kali; 0,01808 ppm, 0,08771 ppm, dan 0,19150 ppm pada air tanah; 0,0072 ppm, 0,0041 ppm, dan 0,0069 ppm pada tanaman padi; 0,0041 ppm, 0,0042 ppm, dan 0,0084 ppm pada gabah; dan 0,0079 ppm, 0,0097 ppm, dan 0,0056 ppm pada ikan air tawar.

Penelitian juga dapat menunjukkan sebelas macam nilai ekonomi air dan perubahannya dengan bertambahnya waktu di Kali Cakung Dalam dan turunannya baik yang ada maupun tidak ada nilai pasarnya. Nilai ekonomi tersebut diukur menggunakan teknik nilai ekonomi total (total economic value) yang kemudian perubahannya dikembangkan dengan model dinamis. Secara keseluruhannya nilai ekonomi air yang ada pada tahun 2003 di Kali Cakung Dalam dan turunannya sekitar Rp 1.094.961.301,52, dan secara bertahap menurun sebagai akibat penyebaran Hg, Cd dan Pb hingga pada tahun 2050 menjadi Rp 337.336.753,73.

xxviii

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sifat Fisika Kimia Logam Berat

Logam berat adalah unsur dengan bobot jenis lebih besar dari 5 g/cm3. Logam berat mempunyai afinitas yang tinggi terhadap unsur S, terletak pada sudut kanan bawah daftar periodik pada periode 4 – 7 dengan nomor atom 22 – 92. Logam berat dapat membentuk mineral (senyawa logam) bila bercampur dengan komponen tertentu yang ada di bumi. Logam berat ada yang bersifat esensial bagi tubuh, tetapi bila tidak terkontrol dapat berbahaya. Berdasarkan penelitian terhadap organisme air, urutan toksisitas akut logam berat dari yang paling tinggi adalah Hg2+, Cd2+, Ag+, Ni2+, Pb2+, As3+, Cr2+, Sn2+, dan Zn2+ (Darmono, 1995). Meskipun Pb2+ relatif kurang toksik dibandingkan Ag+ dan Ni2+, tetapi lebih mudah larut dibandingkan Ag+ yang merupakan logam mulia (Saeni, 2002).

Lowan et al. (1971, dalam Razak, 1998) menyatakan bahwa Pb dan dua logam berat sangat beracun lainnya (Hg dan Cd) merupakan logam berat yang dapat terakumulasi dengan cepat dalam tubuh organisme akibat interaksi sel atau jaringan tubuh organisme dengan logam berat di lingkungan. Darmono (1995) menambahkan bahwa Hg, Cd, dan Pb merupakan logam berat yang sangat berbahaya, dapat menyebabkan keracunan pada makhluk hidup, dan tidak mempunyai fungsi biologik sama sekali.

2.1.1. Sifat Fisika Kimia Merkuri (Hg)

Menurut Reily (1980), Hg termasuk golongan IIB sistem periodik unsur yang mempunyai nomor atom 80, bobot atom 200,5, densitas 13,6 g/cm3, berada dalam bentuk cair pada suhu 25oC, dan mendidih pada suhu 356,6oC. Logam berat ini juga bersifat volatil, larut dalam air dan lemak. Darmono (1995) menyatakan bahwa sifat fisika dan kimia Hg sangat menguntungkan dalam

xxix

penelitian dan proses industri, karena bersifat cair pada suhu kamar, memiliki titik beku yang rendah, mudah diuapkan, mudah dicampur dengan logam lain, dan mudah menghantarkan listrik. Namun dalam bentuk murni, sifat mudah menguap dari Hg berbahaya karena beracun bila dihisap.

Di perairan, Hg mempunyai waktu tinggal yang lama dibandingkan di daratan dan udara. Waktu tinggal Hg di perairan laut adalah 3,2 x 104 tahun, dan di sedimen air 2,5 x 108 tahun. Waktu tinggal yang lama di sedimen air menjadikan Hg sebagai sumber pencemar ke dalam air (Wollast dan Mackenzie, 1975).

Suzuki (1977) menyatakan bahwa sifat kimia Hg sangat berbeda dengan Zn dan Cd sebagai logam dari golongan yang sama pada sistem periodik unsur. Di dalam tubuh organisme, Hg menghambat kerja enzim, sedangkan Zn memainkan peranan aktif dalam metabolisme protein, karbohidrat, dan lemak. Darmono (1995) menambahkan bahwa Hg (alkil Hg) juga menghambat kerja sistem syaraf yang berakhir dengan kerusakan permanen.

Sifat ekstrim dari Hg2+ dan R-Hg+ (kelompok alkil atau aril) menyebabkan afinitas yang tinggi terhadap kelompok tiol dan lebih meningkatkan kovalensi dibandingkan Zn. Akibat lanjut dari sifat ekstrim tersebut adalah terjadinya peningkatkan biotranspor, distribusi, dan toksisitas Hg (Suzuki, 1977).

2.1.2. Sifat Fisika Kimia Kadmium (Cd)

Reily (1980) menyatakan bahwa Cd mempunyai nomor atom 48, bobot atom 112,4, densitas 8,6 g/cm3, mencair pada suhu 320oC, dan mendidih pada suhu 765oC. Logam berat ini juga mempunyai sifat tahan karat, tahan panas, dan berwarna putih perak menyerupai aluminium. Senyawa anorganik dari Cd, misalnya senyawa klorida, sulfat, asetat, dan sulfit dapat larut dalam air, sedangkan dalam bentuk organik non-alamiah seperti thiozone dan thiokarbamat tidak stabil dan jarang dijumpai. Sjamsuddin et al. (1991) dan Darmono (1995) menambahkan bahwa Cd te rmasuk golongan IIB sistem periodik unsur yang tidak dijumpai dalam bentuk murni, tetapi banyak dijumpai dalam bentuk campuran dengan Zn dan Pb. Hal ini sering ditemukan pada kegiatan pertambangan, ekstraksi, dan pengolahan Zn dan Pb.

xxx

Menurut Darmono (1995) dan Lu (1995, dalam Hartanti, 1998), Cd merupakan logam berat yang paling beracun setelah Hg. Keracunan Cd dipengaruhi oleh unsur esensial lain (Zn, Ca, Fe, Cu, dan Mn), protein, dan vitamin yang terdapat di dalam tubuh. Keracunan Cd terjadi karena sifat fisika dan kimia Cd yang hampir sama secara biologik dengan unsur-unsur esensial tersebut.

2.1.3. Sifat Fisika Kimia Timbal (Pb)

Menurut Reilly (1980), Pb termasuk golongan transisi IVA sistem periodik unsur yang mempunyai nomor atom 82, bobot atom 207,21, densitas 11,34 g/cm3, mencair pada suhu 327,5 oC, dan mendidih pada suhu 1725 oC. Darmono (1995) menambahkan bahwa Pb mempunyai sifat tahan karat, reaktif, mudah dimurnikan, tekstur yang lunak, warna coklat kehitaman, dan dengan logam lain dapat membentuk campuran yang lebih bagus daripada logam murninya. Dalam kegiatan pertambangan, Pb sering berada dalam bentuk sulfida logam (PbS) dan biasanya disebut galena.

Sifat kimia Pb lebih mirip dengan logam-logam kelompok alkali tanah divalen dibandingkan dengan logam-logam golongan transisi IVA lainnya. Sifat tersebut tidak berlaku bila Pb membentuk garam dengan halida, hidroksida, sulfat, dan fosfat, karena garam-garam Pb ini mempunyai kelarutan yang rendah (Moore dan Ramamoorthy, 1984).

Menurut Soepardi (1983), Pb selalu berasosiasi dengan unsur lain membentuk garam dan tidak terdapat secara murni. Pada limbah industri, Pb berasosiasi dengan Zn, Fe, Cd, dan Ag. Moore dan Ramamoorthy (1984) menambahkan bahwa Pb tidak berasosiasi dengan unsur dari golongan yang sama dan bila berikatan dengan ion nitrat dan asetat membentuk garam yang mudah larut air. Meskipun Pb lebih bersifat logam dibandingkan karbon dan silikon, tetapi cara pengendapannya pada tulang menyerupai karbon.

xxxi

Menurut Darmono (1995), Hg, Cd, dan Pb banyak digunakan dalam proses produksi suatu industri karena mempunyai sifat yang baik untuk pencampuran dan mudah disediakan dalam berbagai bentuk. Untuk keperluan industri, Hg, Cd, dan Pb dapat digunakan dalam bentuk logam murni, bahan anorganik maupun bahan organik.

Goldwater dan Clarkson (1972, dalam Hutagalung, 1985) menyatakan bahwa Hg telah lama digunakan oleh manusia dalam hidupnya terutama dalam bentuk sinabar (HgS) pada industri sederhana pembuatan obat dan cat merah. Darmono (1995) menambahkan bahwa dalam perkembangannya, Hg banyak digunakan dalam pembuatan alat listrik terutama yang memproduksi lampu Hg, pembuatan baterai yang lebih awet dan tahan terhadap kelembaban. Disamping itu, Hg banyak digunakan pada industri klor alkali, industri berbagai jenis cat, keperluan kedokteran, dan keperluan perang.

Pada industri klor alkali, Hg digunakan dalam pembuatan gas klor (Cl2)

dan soda kaustik dengan proses elektrolisis dari garam NaCl untuk mengikat natrium dan membebaskan klor. Untuk keperluan kedokteran, Hg digunakan dalam bentuk kalomel (Hg2Cl2) sebagai obat pencahar dan dalam bentuk sublimat

(HgCl2) encer sebagai desinfektan. Untuk keperluan perang, Hg digunakan dalam

bentuk raksa fulminat sebagai bahan peledak (Hutagalung, 1985).

Moore dan Ramamoorthy (1984) menyatakan bahwa banyak industri di Amerika Serikat menggunakan Hg sebagai komponen utama produksi, antara lain industri farmasi, pestisida, cat, klor, soda kaustik, instrumen, saklar, pemancar, baterai, lampu, katalis, dan laboratorium. Penggunaan Hg untuk keperluan tersebut mencapai 2.051 ton pada tahun 1974 dan diproyeksikan mencapai 3.531 ton pada tahun 2005, sedangkan produksi Hg dunia mencapai 8.880 ton pada tahun 1974 dan 4,36 x 105 ton pada abad 21.

Kisman et al. (1986) menyatakan bahwa Cd banyak digunakan pada industri kimia (industri cat, zat warna, fotografi, karet, pupuk, pestisida, dan baterai), pelapis logam, dan campuran logam. Darmono (1995) menambahkan untuk fungsi sebagai pelapis logam, Cd sangat baik untuk melapisi pelat besi atau baja karena tahan karat dan melapisi Zn, sehingga kualitasnya lebih bagus. Untuk bahan campuran, Cd dalam bentuk garam dari asam lemah digunakan dalam

xxxii

pembuatan PVC dan plastik yang tahan radiasi dan oksidasi. Disamping itu, Cd di alam selalu dalam bentuk campuran dengan Zn dan Pb, sehingga untuk fungsi pencampuran dengan kedua logam tersebut relatif mudah.

Lu (1995, dalam Hartanti, 1998) menyatakan bahwa Cd banyak digunakan dalam industri keramik, penyepuhan listrik, dan pembuatan alpaka. Untuk industri keramik, Cd sangat disukai karena tahan panas. Sifat ini juga sangat cocok untuk pembuatan enamel dan plastik yang awet.

Moore dan Ramamoorthy (1984) menyatakan bahwa Pb termasuk logam tertua yang dikenal oleh manusia dan telah digunakan sejak abad pertengahan dalam pembuatan pipa, patri, cat, amunisi, dan keperluan bahan bangunan. Dibandingkan dengan Hg dan Cd, Pb lebih banyak digunakan. Darmono (1995) menambahkan, pipa yang ba nyak dibuat dari Pb adalah pipa aliran bahan, pipa air, dan pipa yang melapisi kabel dengan maksud menambah ketahanan terhadap karat. Untuk keperluan ini, Pb yang digunakan bersifat murni. Pada industri cat, Pb digunakan sebagai bahan pewarna. Dalam bentuk campuran, Pb banyak digunakan dalam pembuatan elektroda (93 % Pb) dari baterai kendaraan. Dalam bentuk PbO2, Pb sangat baik untuk merangsang arus listrik. Campuran Pb juga

digunakan dalam pembuatan bahan bakar (dalam bentuk Pb tetraetil), industri percetakan (tinta), dan pembuatan solder. Solder mengandung 50 – 95 % Pb.

Soepardi (1983) menyatakan bahwa Pb dari industri baterai, cat, zat pewarna, lampu, dan bahan bakar minyak berasosiasi dengan Zn, Fe, Cd, dan Ag di lingkungan. Terlepas dari hal ini dan bahayanya, Pb tetap digunakan karena beberapa kelebihannya terutama tahan terhadap karat, titik lebur yang rendah, dan bisa digunakan dalam bentuk campuran maupun murni. Moore dan Ramamoorthy (1984) menyatakan bahwa produksi Pb terus meningkat karena penggunaannya yang juga meningkat. Produksi sebanyak 9,6 x 106 ton pada periode 1900-1909 meningkat menjadi 34 x 106 ton pada periode 1970-1979. Di Amerika Serikat, penggunaan Pb sebanyak 993,4 ton pada tahun 1960 meningkat menjadi 1.239,6 ton pada tahun 1970.

xxxiii

Turekian (1971, dalam Bryan, 1976) menyatakan bahwa logam berat di perairan dapat berasal dari hasil aktivitas manusia di daratan atau dalam bentuk partikel dan debu di atmosfer. Logam berat hasil aktivitas manusia di daratan, dapat berupa limbah perkotaan, pertambangan, pertanian, dan perindustrian (PPLH, 1997). Limbah industri merupakan sumber pencemaran logam berat yang paling banyak di perairan dan diakumulasi biota air terutama golongan ikan.

Bryan (1976) menyatakan bahwa logam berat yang mencemari perairan mengalami perpindahan minimal melalui tiga proses yaitu pengendapan, absorpsi, dan adsorpsi oleh ikan, kerang, dan tumbuhan air. Jika konsentrasi logam berat lebih tinggi daripada daya larut minimal komponen yang terbentuk dari logam dan anion, maka akan terjadi endapan. Sutamihardja et al. (1982) dan PPLH (1997) menambahkan bahwa pencemaran perairan oleh logam berat didukung oleh sifat logam berat, yaitu : (a) sulit didegrada si, sehingga keberadaannya di perairan sulit dihilangkan; (b) dapat terakumulasi di dalam tubuh ikan, kerang, krustasea, dan tumbuhan air serta berbahaya bagi organisme yang mengkonsumsinya; dan (c) mudah terakumulasi di dalam sedimen, sehingga konsentrasinya selalu lebih tinggi daripada di dalam air.

Vernberg dan Vernberg (1974) menyatakan bahwa logam berat di perairan berada dalam bentuk terlarut dan tidak larut. Logam berat yang terlarut berupa ion logam atau kompleks dengan senyawa organik maupun anorganik. Logam berat yang tidak larut berupa partikel koloid dan senyawa logam terabsorpsi pada padatan tersuspensi. Ion logam di dalam air dapat berubah menjadi kompleks atau senyawa koordinasi bila bergabung dengan anion atau senyawa netral. Ligan (anion atau senyawa netral) merupakan gugus fungsi organik yang dapat memberikan elektron yang dibutuhkan untuk berikatan dengan ion logam. Senyawa netral yang paling umum adalah karbohidrat. Lindquist et al. (1984,

dalam Sunoko et al., 1994) menambahkan bahwa anion yang banyak berikatan

dengan logam berat di dalam air adalah karbonat, hidroksil, dan klorida.

Menurut Moriarty (1987), logam berat yang masuk ke perairan dapat merubah struktur komunitas perairan, jaringan makanan, genetik, bentuk fisik, dan resistensi biota air. Logam berat dapat merusak stabilitas, keanekaragaman, dan kedewasaan ekosistem perairan. Palar (1994) menambahkan bahwa tingkat

xxxiv

kerusakan ekosistem atau kehancuran biota air oleh logam berat tidak sama tergantung jenis logam berat, tetapi kehancuran salah satunya menyebabkan terputusnya mata rantai makanan dan kehidupan.

Diantara logam berat yang masuk ke perairan, Hg, Cd, dan Pb sangat berbahaya karena dapat mengganggu fungsi normal enzim atau struktur selular ikan dan biota air lainnya. Hal ini karena ketiga logam berat tersebut mempunyai afinitas yang besar terhadap sulfihidril (-SH) yang merupakan gugus fungsi pada asam amino organisme hidup yang dapat mengikat logam berat (Boline, 1981).

2.4. Penyebaran Logam Berat pada Air Tanah

Leeper (1978) menyatakan bahwa semakin bertambahnya waktu, maka logam berat di dalam air atau larutan tanah semakin bertambah. Daerah yang mempunyai air tanah dangkal dan tidak memiliki lapisan kedap air akan mudah tercemar logam berat. Sifat dari tanah dan jarak perairan dengan air tanah menentukan tingkat pencemaran logam berat dari perairan. Interaksi logam berat dengan air tanah dalam waktu yang lama memberi kemungkinan : (a) terjadinya timbunan tanah logam permanen atau temporer dalam bentuk tidak larut; (b) terbentuknya gas dari logam; (c) logam tetap ada di dalam air tanah dan jika keluar melalui drainase; dan (d) diserap oleh tanaman yang ada pada tanah dan tertimbun di dalam tanaman.

Partikel limbah industri yang mengandung logam berat dapat mengendap di badan air terutama yang tenang. Ketika logam berat yang dibawa oleh aliran mencapai muara atau daerah tergenang akan membentuk partikel yang lebih besar dan mengendap di bagian dasar sebagai sedimen (Clapham, 1973). Harahap (1991) dan PPLH (1997) menambahkan bahwa pengendapan logam berat di dasar perairan didukung oleh sifatnya yang mudah berikatan terutama dengan bahan organik perairan. Logam berat tersebut bersatu dengan sedimen yang sudah ada, sehingga menyebabkan kadar logam berat sedimen lebih tinggi daripada logam berat perairan. Disamping itu, sedimen yang mengandung logam berat mudah tersuspensi kembali oleh adanya air yang bergerak, sehingga sedimen menjadi sumber pencemar potensial untuk jangka waktu tertentu.

xxxv 2.5. Penyerapan Logam Berat oleh Tanaman

Soemand (1980) dan Darmono (1995) menyatakan bahwa kadar logam berat di dalam air irigasi sangat mempengaruhi kadar logam berat tanaman yang di atasnya. Bila logam berat di dalam air irigasi meningkat, maka logam berat pada jaringan tanaman akan bertambah. Hal ini karena tanaman semakin mudah dan berpeluang untuk menyerap logam berat. Namun demikian, adanya interaksi di antara logam berat sendiri dapat menjadi penghambat penyerapan logam berat oleh tanaman.

Menurut Chaney (1980), penyerapan logam berat oleh tanaman sangat dipengaruhi oleh proses di dalam media tanam dan di dalam tanaman. Logam berat dapat berada dalam bentuk tidak larut atau terikat kuat di dalam air irigasi, sehingga penyerapannya oleh tanaman sangat kecil. Sommers (1980) dan Saeni (1989) menyatakan setiap jenis tanaman berbeda kemampuannya untuk menyerap nutrien (termasuk logam berat) dan menyebarkannya ke seluruh bagian tanaman (akar, umbi, batang, daun, buah, atau biji). Kemampuan ini dipengaruhi oleh kondisi jenis tanaman, kultivar, dan usia panen tanaman. Jenis sayur-sayuran seperti selada dan bayam menyerap Cd lebih tinggi daripada tanaman kedelai, jagung, dan gandum. Darmono (1995) menyatakan bahwa fase pertumbuhan dan sistem akar tanaman berpengaruh terhadap penyerapan logam berat. Penyerapan dan toksisitas didukung oleh status nutrisi, umur, dan ada tidaknya infeksi

Mycorriza pada tanaman.

Leeper (1978) menyatakan bahwa penyerapan logam berat oleh tanaman juga dipengaruhi oleh jenis logam berat yang ada di dalam air irigasi. Respon tanaman terhadap peningkatan kadar Zn dan Ni dalam larutan media tanam adalah linier, sedangkan untuk Cu dan Pb cenderung memperlihatkan respon yang nonlinier.

Silalahi (1980) menyatakan bahwa unsur beracun (logam berat) umumnya sangat kuat berikatan dengan partikel-partikel yang dikandung air irigasi dan larutan tanah. Oleh karena itu, keracunan tanaman oleh logam berat biasanya

xxxvi

terjadi bila kadar logam berat berlebih pada media tanam tersebut. Darmono (1995) menambahkan bahwa kadar logam berat berlebih menyebabkan kerusakan pada lingkungan alami termasuk tanaman. Tanaman memerlukan mineral atau logam sebagai unsur nutrisi dalam jumlah yang sedikit.

Penyerapan logam berat akan sampai ke puncak tanaman bila cukup di dalam air irigasi dan sebelumnya sudah ada di akar. Akar tanaman akan lebih mudah menyerap logam berat dalam bentuk ion bebas daripada dalam bentuk terikat dengan asam kompleks dan garam kompleks yang melarut atau tersuspensi dalam air irigasi. Pada tanah asam, Pb dan Cu berada dalam bentuk asam kompleks, sedangkan Cd dan Zn berada dalam bentuk kation bebas. Serapan Pb akan meningkat bila kapasitas pertukaran kation, kadar bahan organik, kadar P rendah, dan media perakaran luas. Di samping dari media tanam, Pb juga dapat tersedia bagi tanaman melalui udara. Fungsi Pb dari udara lebih bersifat menutupi pori-pori daun daripada membuka stomata daun (Lepp, 1981 dan Darmono, 1995).

2.6. Residu, Toksisitas, dan Baku Mutu Logam Berat

2.6.1. Residu dan Toksisitas Merkuri (Hg)

Moore dan Ramamoorthy (1984) menyatakan bahwa residu Hg pada air tawar yang alami sekitar 0,00002 – 0,0001 ppm dan pada air laut sekitar 0,00001 – 0,00003 ppm. Sedimen yang belum tercemar mengandung Hg maksima l 1,0 ppm. Menurut Darmono (1995), rata-rata residu Hg pada air tawar yang alami adalah 0,0001 ppm dan pada air laut yang alami adalah 0,00015 ppm. Hasil penelitian Supriyanto dan Lubis (1988) pada air minum di Jakarta memperlihatkan bahwa kadar Hg telah melebihi ambang batas rekomendasi Departemen Kesehatan yaitu 0,002 ppm, sehingga perlu dilakukan penanganan yang serius.

Pada tahun 1979, Pacyna (1983) meneliti residu Hg pada limbah yang disebabkan oleh industri di Eropa. Hasilnya memperlihatkan bahwa sebagian besar residu Hg berasal dari pembakaran sampah industri dan penggunaan logam dalam produksi yang masing-masing mencapai 20 ton per tahun. Moore dan

xxxvii

Ramamoorthy (1984) menambahkan bahwa residu Hg dalam limbah industri berbeda -beda, tetapi tetap tinggi untuk setiap industri, yaitu : (a) industri kertas mencapai 2 - 3,4 ppm; (b) industri peleburan mencapai 2 – 4 ppm; (c) industri pupuk mencapai 2,6 – 4 ppm; (d) industri campuran mencapai 5.440 ppm; dan (e) industri klor alkali mencapai 80 – 2.000 ppm. Residu yang tinggi ini sangat berbahaya bila berinteraksi dengan tubuh manusia atau organisme perairan.

Menurut Mason (1991) dan Palar (1994), apabila Hg masuk ke dalam tubuh organisme dalam jumlah yang berlebih, maka dapat mengganggu fungsi fisiologik tubuh. Di lingkungan perairan, Hg organik diubah oleh organisme menjadi metil merkuri yang toksisitasnya lebih tinggi dan lebih mudah diserap oleh jaringan tubuh. Metil merkuri yang diserap oleh usus dapat disimpan lebih dari 99 % pada jaringan.

Dalam bentuk organik, Hg lebih toksik daripada dalam bentuk anorganik. Pada ikan misalnya, fenil merkuri asetat mempunyai sifat toksisitas 7 kali lebih tinggi dibandingkan dengan HgCl2 (Moore dan Ramamoorthy, 1984). Menurut

Darmono (1995), bentuk organik yang paling toksik dari Hg adalah alkil merkuri (metil merkuri dan etil merkuri). Dalam beberapa hari, kedua bentuk merkuri ini dapat menyebabkan gangguan syaraf yaitu ataksia, kelemahan, hiper estese (peka), konvulsi, kebutaan, koma, dan kematian. Gangguan tersebut terjadi setelah ada distribusi dari sel darah merah yang sebelumnya diserap secara sempurna oleh usus dari makanan. Bentuk anorganik dari Hg yang bersifat toksik sangat sedikit dan didistribusikan ke otak. Gejala yang paling menonjol dari bentuk anorganik ini adalah rasa sakit pada saluran pencernaan dan ginjal.

Levander dan Cheng (1980) menyatakan bahwa toksisitas Hg dalam bentuk metil merkuri dapat terjadi pada manusia apabila kadarnya mencapai 9 sampai 24 ppm, atau setara dengan 0,3 mg per 70 kg bobot badan per hari. Darmono (1995) menambahkan bahwa toksisitas Hg juga terjadi dalam bentuk murni karena sifatnya yang mudah menguap. Bila diserap oleh paru-paru, maka dengan mudah didistribusikan oleh darah ke otak yang menyebabkan gangguan pada sistem syaraf pusat. Gejala toksik ditandai oleh oedema paru-paru, tremor, salivasi, dan gingivitas.

xxxviii 2.6.2. Residu dan Toksisitas Kadmium (Cd)

Menurut Peterson dan Alloway (1979), residu Cd pada tanah yang alami adalah 0,00006 ppm dengan kisaran tidak tercemar antara 0,00005 – 0,00007 ppm. Darmono (1995) menyatakan bahwa rata-rata residu Cd pada air tawar yang alami adalah 0,0003 ppm dan pada air laut yang alami adalah 0,00011 ppm.

Pacyna (1983) meneliti residu Cd dari limbah industri di Eropa pada tahun 1979 yang memperlihatkan : (a) aktivitas industri besi, baja, dan logam campuran mencapai 60 ton per tahun; (b) pembakaran sampah atau limbah mencapai 85 ton per tahun; (c) industri semen mencapai 15 ton per tahun; dan (d) penggunaan logam dalam produksi mencapai 20 ton per tahun.

Darmono (1995) menyatakan bahwa Cd yang masuk ke dalam tubuh dapat menyebabkan toksisitas kronis terutama pada ginjal. Dalam jangka waktu yang lama, Cd juga bersifat toksik terhadap paru-paru, tulang, dan hati. Diet dengan protein, Ca, atau Fe yang rendah meningkatkan penyerapan Cd, sehingga daya toksisitasnya meningkat. Dinding usus menyerap Cd dan didistribusikan melalui darah ke dalam jaringan tubuh terutama ginjal dan hati. Ginjal dan hati dapat menyimpan sekitar 50 % dari Cd yang diserap.

Pada organisme perairan seperti ikan, Cd terakumulasi dalam isi perut, insang, tulang, dan daging. Hasil penelitian Suwirma et al. (1980) menunjukkan bahwa akumulasi Cd pada organ-organ tersebut untuk ikan kembung tidak jauh berbeda kecuali pada daging akumulasinya lebih rendah. Pada ikan mujair terjadi perbedaan akumulasi untuk semua organ, yaitu isi perut > insang > tulang > daging. Akumulasi pada daging ikan mujair rendah diduga karena distribusi Cd lebih sulit dibandingkan pada ketiga organ lainnya.

Organisme yang sedang tumbuh (janin, telur, dan benih) sangat peka terhadap toksisitas Cd. Bagi organisme ini, Cd bersifat teratogenik (dapat menyebabkan cacat fisik), misalnya pada janin (manusia) dapat menyebabkan kelainan pada rahang, kaki, dan rusuk. Bila Cd menyerang pada usia dewasa, gejalanya akan terlihat pada usia 50 tahun dengan akumulasi kritis 0,2 ppm pada saat terjadi kegagalan ginjal (Darmono, 1995).

Akumulasi Cd pada ginjal relatif lebih tinggi dibandingkan pada organ lainnya, karena ruang akumulasi luas dan suasana asam-basa lebih cocok dengan

xxxix

sifat kimia Cd. Disamping itu, ginjal berperan penting dalam penyaringan cairan tubuh, sehingga memberi peluang terjadinya pengendapan padatan termasuk Cd. Menurut Boudou et al. (1983), ruang akumulasi yang luas, tingkat sirkulasi yang tinggi, dan sifat kimia logam toksik yang adaptif dapat meningkatkan akumulasi logam tersebut.

2.6.3. Residu dan Toksisitas Timbal (Pb)

Residu Pb pada air tawar yang alami biasanya maksimal 0,003 ppm dan residu pada perairan yang menerima buangan limbah cair pertambangan sekitar 0,5 ppm (Imhoff dan Koppe, 1980; Pande dan Das, 1980). Untuk tanah yang belum tercemar, residu Pb mencapai 2 - 50 ppm. Sedimen yang dekat dengan aliran limbah perkotaa n dan industri umumnya mempunyai residu Pb maksimal 500 ppm (Moore dan Ramamoorthy, 1984). Darmono (1995) menambahkan bahwa residu Pb pada air tawar yang alami adalah 0,0003 ppm dan pada air laut yang alami adalah 0,00003 ppm.

Pacyna (1983) menjelaskan tentang residu Pb pada limbah industri di Eropa pada tahun 1979 dan hasilnya memperlihatkan residu Pb paling tinggi dibandingkan residu Hg, Cd, dan As. Residu Pb pada limbah industri besi, baja, dan logam campuran mencapai 14.660 ton per tahun, bekas pembakaran sampah mencapai 800 ton per tahun, industri semen mencapai 750 ton per tahun, dan penggunaan logam dalam produksi mencapai 2.000 ton per tahun.

Menurut Darmono (1995), Pb yang masuk ke dalam tubuh dapat menyebabkan toksisitas pada sel darah merah, jaringan lunak (ginjal, hati), tulang, dan jaringan keras (gigi dan tulang rawan). Diantara jaringan tubuh ini, tulang dan jaringan keras dapat menyimpan 90 – 95 % dari total Pb yang disimpan tubuh. Jaringan tubuh tersebut menyerap Pb dari saluran pencernaan dengan bantuan aliran darah. Penyerapan Pb dipengaruhi oleh kompetisi dan interaksi dengan logam lain. Bila Ca dan Zn kekurangan dalam tubuh, atau makanan tidak ada yang masuk karena puasa, maka penyerapan Pb lebih mudah.

Untuk organisme perairan seperti ikan, pada kesadahan > 350 ppm sebagai CaCO3 dapat menyebabkan toksisitas dengan LC-50 untuk Pb > 400 ppm. Tetapi

xl

selama 96 jam untuk Pb berkisar 0,5 – 10 ppm. Jika ikan Salmo gairdnerii

tercemar limbah Pb dengan konsentrasi sedikit lebih tinggi yaitu 13 ppm, maka dapat terjadi penurunan volume sel darah merah termasuk kadar besi yang dikandungnya dan berakhir dengan kematian (Hodson et al., 1978).

Pada masa pertumbuhan, organisme relatif peka terhadap Pb. Anak-anak terutama yang berumur 3 bulan sampai 8 tahun menyerap Pb lebih banyak daripada orang dewasa dan mencapai 50 %. Anak-anak yang menderita toksisitas Pb cenderung mengalami gangguan neurologi seperti bodoh, kesulitan berpikir, gangguan tingkah laku bahkan kerusakan otak permanen (Byers dan Lord, 1953). Untuk organisme perairan, Darmono (1995) menyatakan bahwa fase telur, larva, dan pos larva dari ikan, kerang, dan udang sangat peka terhadap logam berat termasuk Pb. Hasil penelitian menunjukkan bahwa telur ikan salmon, larva oister Crassostrea gigas, kepiting, dan udang sangat peka terhadap Pb.

2.6.4. Baku Mutu Logam Berat untuk Pemanfaatan Sumberdaya Air

Baku mutu digunakan sebagai dasar pertimbangan peruntukan sumberdaya air, dasar pertimbangan daya tampung beban pencemaran air, dan dasar penilaian tingkat pencemaran air (PP RI No. 82 tahun 2001). Untuk penentuan pencemaran logam berat dalam pemanfaatan sumberdaya air, ada beberapa baku mutu yang dapat digunakan, antara lain : (a) Baku mutu logam berat air golongan C dan D menurut PP RI No. 82 tahun 2001. Air golongan C diperuntukkan bagi usaha perikanan (budidaya) dan peternakan, dan air golongan D diperuntukkan bagi usaha pertanian, usaha perkotaan, industri, da n pembangkit listrik tenaga air; (b) Baku mutu logam berat air minum menurut Kep. MENKES RI No. 907/ MENKES/SK/VII/ 2002; (c) Baku mutu logam berat air bersih menurut Kep. MENKES RI No. 416/MENKES/PER/IX/ 1990; (d) Baku mutu logam berat untuk tanaman hijau menurut Allaway (1968); (e) Baku mutu logam berat untuk bahan pangan menurut Kep. Direktorat Jenderal POM DEPKES RI No. 03725/B/ SK/1989; (f) Baku mutu logam berat untuk perikanan air deras menurut O-FISH (2002); (g) Baku mutu logam berat

xli

untuk air pembibitan ikan menurut DITJEN Budidaya DKP RI (2003); (h) Baku mutu logam berat untuk air pertanian dengan tanah tekstur halus menurut Shainberg dan Oster (1978); (i) Baku mutu logam berat yang dapat diurai tanah menur ut Peterson dan Alloway (1979) dan Koppe (1980); dan (j) Baku mutu lingkungan untuk kehidupan biota air, ekosistem, dan penguraian hara dari berbagai sumber.

2.7. Manfaat Ekonomi dan Sifat Sumberdaya Air

Menurut Sanim (1995), secara umum sumberdaya air memberi tiga manfaat ekonomi bagi kehidupan, yaitu : (1) menyediakan bahan baku bagi kegiatan produksi barang-barang yang dapat dipasarkan, seperti ikan, kerang, dan air tanah untuk kebutuhan pemukiman, industri, sumber tenaga penggerak listrik dan kincir air; (b) lingkungan alam (natural environment) yang dapat melindungi kekayaan pribadi (private property), misalnya perairan yang luas dan aliran yang cepat dapat mencegah banjir, pepohonan dan karang sepanjang aliran dapat mencegah lahan dan bangunan dari erosi; dan (c) mempunyai dampak personil secara langsung dalam penggunaannya. Kesempatan rekreasi di luar rumah

(outdoor recreations), jalan-jalan melihat pemandangan perairan merupakan

dampak yang ditemukan tidak melalui mekanisme pasar, tetapi melalui interaksi dengan lingkungan.

Untuk menjaga pemanfaatan sumberdaya air, maka berbagai kebijakan pembangunan termasuk yang berpengaruh terhadap alokasi sumberdaya air harus mempertimbangkan sifat dan kondisi sumberdaya tersebut. Ada empat sifat khas yang meleka t pada sumberdaya air yang perlu diperhatikan, yaitu : (a) sifat keterkaitan (interdependency), (b) sifat tidak terpisahkan (indivisibility), (c) sifat keterpulihkan (renewability), dan (d) sifat dampak eksternal (externality) (Sanim dan Nuryantono, 1995).

Dalam kaitannya dengan nilai ekonomi, sifat khas sumberdaya air sangat penting untuk penilaian. Sifat keterkaitan sumberdaya air mengharuskan penilaian ekonomi memperhatikan berbagai komponen penyusun yang dievaluasi. Dengan demikian, nilai ekonomi masing-masing komponen penyusun dapat dianalisis dekomposisi. Sifat tidak terpisahkan mengharuskan penilaian ekonomi

xlii

menetapkan secara tepat batas analisis bagi yang menyangkut batas administrasi kewenangan (the boundary of jurisdiction) dan terlebih batas fisik dari sumberdaya air.

Sifat terpulihkan mengharuskan prinsip penilaian ekonomi mengkaji ekosistem yang bersifat antar generasi baik dari segi manfaat yang diperoleh maupun biaya yang ditanggung. Oleh karena waktu merupakan komponen yang krusial dalam penilaian, maka sumberdaya dibagi dua tipe yaitu sumberdaya terpulihkan (renewable) dan sumberdaya tak terpulihkan (nonrenewable). Sumberdaya terpulihkan hanya berbeda pada waktu yang diperlukan untuk diproduksi (rotation period).

Sifat dampak eksternal mengharuskan penilaian ekonomi sumberdaya mencakup semua kegiatan yang berpengaruh keluar batas wewenang satuan pengambilan keputusan. Dampak eksternalitas ini dapat digolongkan atas dampak negatif dan dampak positif.

2.8. Penilaian Ekonomi Sumberdaya Alam

Nilai ekonomi (economic value) merupakan komponen penting dalam pengelolaan sumberdaya alam yang mengikuti perdebatan analisis ekonomi dan lingkungan (economic-cum-environmental, ECE) dengan memperhatikan dimensi-dimensi ekonomi dan ekologi secara integratif (ADB, 1994). Nilai ekonomi terdapat pada suatu tujuan perubahan tertentu, tetapi secara kompleks nilai-nilai tersebut menyatakan pilihan-pilihan yang berkaitan dengan lingkungan (Pearce dan Moran, 1994). Penyebaran logam berat pada sumberdaya air dapat mempengaruhi pilihan dan penilaian secara ekonomi.

Pemilihan teknik penilaian ekonomi sumberdaya alam merupakan hal penting dan membutuhkan pemahaman yang menyeluruh mengenai teknik itu sendiri, perilaku dampak yang terjadi, respon dari pihak-pihak yang terkena dampak, dan perilaku pasar sumberdaya tersebut. Sanim (1995) menyatakan bahwa teknik penilaian ekonomi sumberdaya alam dapat dipilih dengan pertimbangan-pertimbangan berikut :

xliii

1. Banyaknya tujuan atau perkiraan yang ingin diukur. Jika yang dilakukan mempunyai tujuan ganda, maka sebaiknya menggunakan besaran-besaran dampak yang disarankan.

2. Konsep dan aspek yang ingin dinilai. Teknik penilaian ekonomi sumberdaya alam yang berbeda satu sama lain bersifat saling melengkapi dan bukan berkompetisi, karena teknik-teknik tersebut mengukur aspek yang berbeda. 3. Kebutuhan dan kepentingan pemakai hasil penilaian. Pemakai hasil penilaian

memiliki preferensi tersendiri terhadap suatu teknik penilaian ekonomi tergantung biaya, waktu, dan tujuan.

4. Kepentingan masyarakat luas. Preferensi masyarakat luas terhadap sumberdaya alam harus dapat ditangkap maksimal dan setepat mungkin. Untuk itu perlu ditempuh jejak pendapat yang intensif dan memadai.

5. Perbandingan atau bobot antara biaya dengan nilai ekonomi dari penggunaan hasil penilaian. Perlu dipikirkan apakah keuntungan penggunaan hasil penilaian sebanding dengan biaya yang akan dikeluarkan.

Dalam kaitan dengan sumberdaya air, penilaian ekonomi perlu dilakukan karena :

1. Penilaian mengingatkan bahwa layanan sumberdaya air tidak gratis, tetapi mempunyai harga yang sering sekali tidak ditangkap oleh mekanisme pasar. 2. Penilaian memberikan isyarat bahwa sumberdaya air bersifat langka.

3. Penilaian menerjemahkan bahwa dampak pemanfaatan sumberdaya air untuk usaha pertanian, air bersih, air minum, dan lainnya menjadi nilai yang bisa dibandingkan dengan analisis biaya manfaat finansial dan ekonomi.

4. Penilaian memberikan masukan dalam pengambilan keputusan yang lebih adil karena metode ini mampu menghindari pertimbangan yang bersifat kualitatif dan tidak obyektif.

5. Penilaian mampu memberikan indikasi kerja ekonomi.

6. Penilaian memberikan arahan untuk kebijakan publik seperti pajak, subsidi, biaya konservasi, biaya pemulihan, biaya ganti rugi, dan pencegahan

I. Analisis H g, Cd, dan Pb

1. Pembuatan larutan blanko

Pembuatan larutan blanko dimaksudkan untuk menghindari kesalahan dalam perhitungan kadar Hg, Cd, dan Pb pada sampel yang dianalisis. Larutan blanko dibuat dari aquades yang ditambah dengan sedikit HNO3 pekat dan H2O2 pekat.

2. Pembuatan kurva baku mutu Hg, Cd, dan Pb

Pembuatan kurva baku mutu dimaksudkan menjadi acuan penetapan kadar Hg, Cd, dan Pb pada sampel yang telah diketahui absorbannya berdasarkan analisis AAS. Pembuatan kurva baku mutu meliputi : (a) pembuatan larutan baku mutu Hg (0,025 ppm; 0,05 ppm; 0,075 ppm; 0,1 ppm; 0,2 ppm), Cd (0,05 ppm; 0,1 ppm; 0,2 ppm; 0,3 ppm; 0,4 ppm) dan Pb(1 ppm; 2 ppm; 3 ppm; 4 ppm; 5 ppm); (b) analisis setiap larutan baku mutu dan blanko dengan AAS (ë untuk analisis absorban Hg, Cd, dan Pb berturut-turut 253,7 nm, 283 nm dan 228,8 nm); dan (c) penentuan persamaan kurva baku mutu Y = a + bX, Y adalah absorban larutan baku mutu dan X adalah kadar larutan baku mutu.

3. Analisis Cd, Hg dan dan Pb pada air kali dan air tanah

Analisis ini dimaksudkan untuk mengetahui kadar Hg, Cd, dan Pb dari sumber cemaran di Cakung hingga bagian hilir di Rorotan dan Marunda, dan sebarannya terhadap air tanah di sekitarnya. Analisis logam berat pada bagian ini mengacu metode Nur dan Adijuwana (1989), yaitu : (a) setiap jenis air diukur pHnya dengan pHmeter dan disaring dengan kertas saring Whatman 42; (b) hasil saringan diencerkan dan diambil 50 ml untuk dilewatkan pada nyala api; dan (c) analisis absorban dengan AAS dan penent uan kadar Hg, Cd, dan Pb dengan kurva baku mutu.

Analisis ini dimaksudkan untuk mengetahui kadar Hg, Cd, dan Pb pada jaringan tanaman padi sebagai tanaman utama sawah Rorotan dan Marunda yang berinteraksi langsung dengan air kali tercemar limbah industri. Metode kerja pada bagian ini ada tiga tahap yaitu pembersihan sampel tanaman padi, penghalusan sampel tanaman padi, dan analisis logam berat.

Metode pembersihan sampel tanaman padi mengacu metode pencucian dan pengeringan yang dilakukan oleh Departement of Soil and Plant Nutrition, University of California --dalam Sutedjo (1990), yaitu :

a. Metode pencucian dengan lima ember plastik berkapasitas 9 liter terdiri dari : (1) ember pertama diisi larutan deterje n 0,1 % , ember kedua, ketiga dan keempat diisi dengan aquades, sedangkan ember kelima kosong (sebagai tempat hasil bilasan); (2) sampel tanaman padi dicelupkan satu per satu ke dalam larutan deterjen, lalu kotorannya dibersihkan dengan cara digosok-gosok; (3) sampel tanaman padi dibilas di dalam ember pertama, kedua, ketiga dan keempat, kemudian ditiriskan; (4) penirisan/pengeringan awal ini dilakukan pada kertas saring Whatman 42, dan selanjutnya disusun dalam kertas bersih; dan (5) kemudian dilakukan pengeringan lanjutan dengan oven.

b. Metode pengeringan terdiri dari : (1) setelah kantong kertas bersih dibuka, sampel tanaman padi dimasukkan ke dalam oven yang bersuhu 65 oC selama dua hari; (2) sampel tanaman padi dibiarkan mendingin di udara ruang laborator ium, dan selanjutnya dimasukkan ke dalam wadah tahan panas bertutup; dan (3) pengeringan ulang dilakukan pada suhu 65 oC selama 12 jam, dan setelah terpenuhi maka botol dikeluarkan dan dengan cepat tutup botol dikencangkan.

Metode penghalusan sampel tanaman padi terdiri dari : (a) sampel tanaman padi yang berupa batang dan daun dipotong kecil-kecil; dan (b) sampel tanaman padi kemudian digiling sehalus mungkin sehingga bisa disaring pada 40 mesh. Alat penggiling dibuat dari bahan kaca dan alat penyaring dibuat dari plastik sehingga tidak terkontaminasi dengan logam terutama Cu dan Zn.

Analisis logam berat pada sampel tanaman padi mengacu metode Jones, Wolf dan Mills (1991) yaitu : (a) hasil gilingan ditimbang 0,5 g dan dibuat

larutan ekstrak di dalam kjedahl (larutan ekstrak terdiri dari HNO3 pekat (65 %) 6 ml, H2SO4 pekat (60 %) 6 ml dan HCl pekat (37 %) 1ml); (b) larutan ekstrak dipanaskan hingga menjadi jernih, lalu disaring dan ditambahkan aquades sampai volume 100 ml; dan (c) analisis absorban dengan AAS dan penentuan kadar Hg, Cd, dan Pb dengan kurva baku mutu.

5. Analisis Hg, Cd, dan Pb pada bahan pangan

Analisis ini dimaksudkan untuk mengetahui kadar Hg, Cd, dan Pb pada gabah dan daging ikan sebagai produk akhir yang dikonsumsi oleh manusia. Metode kerja pada bagian ini terdiri dari tiga tahap yaitu pengupasan sampel, penggilingan dan analisis logam berat. Pengupasan sampel gabah dilakukan di pabrik penggilingan, pengupasan daging ikan merupakan kegiatan pemisahan daging dari tulang dan kulit ikan. Sedangkan penggilingan secara prinsip sama dengan penghalusan sampel tanaman padi.

Analisis logam berat sampel gabah dan daging ikan mengacu metode pengabuan menurut Darmono (1995), yaitu : (a) cawan porselen direndam dengan HNO3 10 %, kemudian dibilas dengan aquades dan setelah kering ditimbang (khusus untuk daging ikan dijemur terlebih dahulu); (b) cawan porselen diisi dengan sampel yang telah digiling, ditimbang dan dikeringkan di dalam oven pada suhu 60 oC selama tiga hari; (c) cawan yang berisi sampel kering ditimbang untuk dihitung berat kering sampelnya (diusahakan 3 – 5 g); (d) setelah sampel dingin, dimasukkan ke dalam furnase suhu 100 oC dan secara perlahan-lahan dinaikkan sampai suhu 550 oC minimal selama delapan jam; (e) setelah dingin, dilarutkan di dalam HCl pekat (70 %) sekitar 10 ml dan dipanaskan sampai volume menjadi 5 ml; (f) sampel dilarutkan dalam HCl 10 %, lalu disaring dengan kertas saring Whatman 42 menggunakan corong plastik sampai volume 50 ml; dan (g) analisis absorban dengan AAS dan penentuan kadar Hg, Cd, dan Pb dengan kurva baku mutu.

Analisis ini dimaksudkan untuk mengetahui nilai dari parameter fisika kimia selain Hg, Cd, dan Pb pada air yang berhubungan dengan sebaran logam berat atau berpengaruh dalam pemanfaatannya. Analisis parameter fisika kimia ini mengacu metode Saeni dan Darusman (2000), Haryadi (2001) dan metode analisis laboratorium terkait. Metode analisis dapat dilihat pada berikut :

Tabel Metode analisis parameter fisika kimia

Parameter Satuan Metode Analisis

Fisika

- Warna PtCo Manual

- Bau Manual

- TDS ppm SiO2 Gravimetrik

- TSS ppm Gravimetrik

- Turbidity NTU Turbidimetrik

- Daya Hantar Listrik (DHL)

µmho/cm Konduktovitimetrik

- Suhu Udara oC Termometrik

Kimia

- pH Potensiometrik

(Elektroda Hidrogen)

- Raksa (Hg) ppm Spektrofotometrik

- Kadmium (Cd) ppm Spektrofotometrik

- Timbal (Pb) ppm Spektrofotometrik

- Besi (Fe) ppm Spektrofotometrik

- Mangan (Mn) ppm Spektrofotometrik

- Kalsium (Ca) ppm Spektrofotometrik

- Magnesium (Mg) ppm Spektrofotometrik

- Selenium (Se) ppm Spektrofotometrik

- Amonia (NH3) ppm Potensiometrik

- Nitrat (NO3-) ppm Spektrofotometrik

- Nitrit (NO2-) ppm Spektrofotometrik

- Klorida (Cl-) ppm Potensiometrik