Timbal Pb Karakteristik Logam Berat 1. Merkuri Hg

dipergunakan dalam industri kimia yang berbentuk tetra-etil-Pb, yang biasanya dicampur dengan bahan bakar minyak BBM dengan tujuan meningkatkan daya tahan mesin. Sifat Pb yang tahan korosif dan sifat yang mudah menyatu dengan bahan lain, mengakibatkan Pb banyak digunakan sebagai campuran cat misalnya Pb putih PbOH 2 2PbCO 3 , Pb merah, Pb merah cerah Pb 3 O 4 dan PbCrO 4 untuk warna kuning. Penggunaan lainnya adalah untuk produk-produk logam seperti amunisi, pelapis kabel, pipa, solder, bahan kimia dan pewarna Fardiaz 2005; Lu 2006; Darmono 1995. Penggunaan timah hitamtimbal tersebut karena timbal memiliki sifat unggul Darmono 1995; Fardiaz 2005 yakni: 1. Mempunyai titik lebur yang rendah sehingga mudah digunakan dan murah biaya operasinya. 2. Mudah dibentuk karena sifat logamnya yang lunak 3. Mempunyai sifat kimia aktif sehingga dapat dipergunakan untuk melapisi logam untuk mencegah terjadinya perkaratan 4. Kepadatan melebihi logam lain 5. Timbal dapat membentuk alloy dengan logam lainnya, dan alloy yang terbentuk mempunyai sifat yang berbeda dengan timbal murni 6. Memiliki densitas yang tinggi dibanding logam lain; kecuali emas dan merkuri, yaitu 11,34 gcm 3 7. Sifat kimia timbal menyebabkan logam ini dapat berfungsi sebagai pelindung jika kontak dengan udara lembab Seperti logam berat lainnya, Pb juga merupakan unsur yang bersifat reaktif. Di dalam badan perairan, Pb akan membentuk ikatan komplek dengan ligan organik dan inorganik yang ada. Kelarutan timbal dalam air cukup rendah sehingga kadarnya relatif sedikit. Pb akan membentuk ikatan komplek dengan logam organik apabila di ligan organik tersebut mengandung unsur S, N, dan O. Pb sendiri akan membentuk Pb 3 PO 4 2 dan PbS jika tersedia ligan inorganik berupa fosfat PO 4 3- dan sulfida S 2- . Pb juga akan mengalami proses hidrolisis menjadi PbOH + dan akan terlarut pada saat pH perairan lebih dari 6,0 dan menjadi PbOH + solid pada saat pH perairan lebih dari 10,0. Berdasarkan hal tersebut, maka di lingkungan laut yang memiliki pH yang cenderung basa 7,5-8,5, kebanyakan dari Pb ini ditemukan dalam bentuk PbOH + terlarut lebih banyak bila dibandingkan dengan PbCl 2 atau PbCO 3 . Bahan bakar yang mengandung timbal lead gasoline memberikan kontribusi yang berarti bagi keberadaan timbal di perairan. Kadar dan toksisitas timbal di perairan dipengaruhi oleh kesadahan, pH, alkalinitas, dan kadar oksigen Effendi 2003; Neff 2002; Sanusi 2009. Konsetrasi timah hitam timbal pada perairan laut terbuka yang belum tercemar kurang lebih 0,002-0,3 μgL, namun konsetrasinya akan menjadi lebih dari 1 μgL pada perairan pantai atau perairan teluk. Konsentrasi timbal di Samudra Atlantik Utara pada kondisi terlarut dan tersuspensi masing-masing 0,002-0,029 dan 0,0001-0,0004 μgL. Tabel 7 di bawah menunjukkan konsentrasi timbal di beberapa perairan. Konsentrasi timbal di sedimen estuari dan pantai yang belum tercemar adalah 5-30 μgg. Namun konsentrasi timbal ini akan menjadi meningkat pada daerah pantai yang berdekatan dengan pusat-pusat industri, seperti di sedimen Teluk San Francisco mengandung kurang lebih 2900 μgg timah Neff, 2002. Tabel 7. Konsentrasi timah terlarut μgl di beberapa perairan Lokasi Pb Terlarut N. Atlantic Surface Water 0,002–0,029 S. Atlantic Surface Water 0,003 Bermuda 0,016 S. North Sea Surface Water 0,008–0,20 S. North Sea Bottom Water 0,017–0,087 Offshore UK Surface Water 0,021–0,19 British Estuaries 0,023–1,1 Bristol Channel Severn Estuary, UK 0,02–10,0 Greenland Sea 0,004–0,104 Ross Sea, Antarctica 0,005–0,027 East China Sea 0,041–0,517 Gulf of Mexico off LA 0,02–0,05 Galveston Bay, TX 0,009–0,02 S. California Bight Offshore 0,004–0,012 S. California Bight Nearshore 0,009–0,06 San Francisco Bay, CA 0,041 Sumber: Neff 2002 Konsentrasi akumulasi timbal dalam tubuh organisme akan membentuk kurva linier dengan jumlah timbal terlarut. Kebanyakan organisme air mengakumulasi logam ini pada bagian insang dan mantel. Pada bivalvia yang sudah terkontaminasi logam timbal ternyata memiliki kemampuan untuk melepaskan logam ini kembali ke dalam perairan setelah dilepas pada daerah yang tidak terkontaminasi. Akumulasi logam ini dapat melalui rantai makanan seperti Capitela capitata yang mengakumulasi timbal dari detritus dan alga yang dimakannya dan konsentrasinya dalam tubuh akan semakin meningkat seiring dengan semakin banyaknya alga yang dimakan. Kerang Scrobicularia plana dan Polychaeta Nereis diversicolor memiliki kemampuan mengakumulasi timbal dari sedimen yang anoksik. Konsentrasi timbal pada jaringan beberapa organisme dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8. Konsentrasi timah pada jaringan μgg beberapa organisme Spesies Lokasi Konsentrasi Pb Phytoplankton Central Pacific 0,53–1,8 Green Alga Caulerpa taxifolia French Mediterranean 0,8–21,8 Brown Alga Fucus vesiculosus W. Greenland 0,47–0,70 Red Algae several spp. Greece 10,7 – 340 Sea Grass Posidonia oceanica NW Mediterranean 5,96–15,4 Sponges several spp. Portugal 5 – 187 Reef Corals 2 spp. Australia 0,5–2,2 Benthic Nematodes French Atlantic 25,1–55,5 Nemerteans 2 spp. N. Wales, UK 17,4 – 54,9 Polychaetes several spp. NY Bight 0,89–82,1 Trough Shell Spisula subtruncata Belgian Coast 0,5–8,0 Mussels Mytilus spp. French Coasts 0,10 – 21,4 Oysters Crassostrea gigas French Coasts 0,10–8,9 Oysters C. gigas Hawaii 0,10 – 1,76 Bivalves 3 spp. NY Bight 5,07 – 10,6 Bivalves 4 spp. Philippines 0,64 – 2,24 Scallops Antarctica 1,0–2,6 Shrimp several spp. Kuwait 0,03–7,23 Swimming Crabs Liocarcinus holsatus Belgian Coast 0,34 – 4,4 Benthic Crustaceans NY Bight 0,05 – 17,5 Barnacles 3 spp. Hong Kong 1,7–39,2 Echinoid Paracentrotus lividus Naples, Italy 0,28 – 14 Sharks several spp. Great Britain 0,1–9,4 Sharks 4 spp. E. Australia 0,04–0,15 Teleost Fish 12 spp. E. Australia 0,03 – 0,30 Teleost Fish 26 spp. W. Mediterranean 0,05–55,9 Deep-Sea Fish 6 spp. N. Atlantic 0,015–12,0 Tuna Thunnus thynnus NW Atlantic 0,03 Sumber: Neff 2002 Menurut Neff 2002 pemaparan Pb dengan konsentrasi 476-758 μgL pada Mytilus edulis, Crasostrea gigas dan Cancer magister menyebabkan pertumbuhan larva menjadi abnormal, sedangkan konsentrasi akut dan kronik pada Mysidopsis bahia masing-masing adalah 3130 dan 25 μgL. Konsentrasi timbal terlarut sebesar 23,3 μgL dapat menyebabkan efek subletal pada makroalga Champia parvula. Hasil penelitian Paasivirta 2000 memperlihatkan bahwa sebanyak 10-24 timbal lead yang ditemukan pada daging ikan dalam bentuk tetrametyl lead TML. Efek toksik timbal pada burung dan mamalia disebabkan logam ini memiliki kemampuan untuk berikatan dengan sel dan biomolekul seperti enzim dan hormon. Soetrisno 2008 menyatakan timbal menjadi beracun dengan menggantikan kation-kation logam yang aktif biologis, seperti kalsium dan seng zink, dari protein- proteinnya. Calmodulin misalnya, mengikat dan mengangkut empat kation kalsium. Jika kation-kation timbal menggantikan keempat kation kalsium tersebut, efisiensi enzim ini akan berkurang. Timbal menghambat total aktivitas enzim biosintetik heme, yakni asam delta-aminolevulinat dehidratase delta-ALAD, ketika logam ini menggantikan kation seng tunggalnya, sehingga mengganggu pembentukan darah dan menghasilkan anemia parah. Darmono 1995 menambahkan timbal dapat menghambat aktifitas enzim yang terlibat dalam pembentukan hemoglobin yang dapat menyebabkan penyakit anemia. Gejala yang diakibatkan dari keracunan logam timbal adalah kurangnya nafsu makan, kejang, lesu dan lemah, muntah serta pusing-pusing. Timbal dapat juga menyerang susunan saraf, saluran pencernaan serta dapat mengakibatkan terjadinya depresi.

2.5. Logam berat pada sedimen laut

Supangat dan Muawanah NA menyatakan semua senyawa yang masuk ke perairan akan menjadi sedimen. Proses fisik, kimia dan biologi yang terjadi di kolom air akan mempengaruhi komposisi dan kualitas sedimen. Proses fisik yang mempengaruhi yakni faktor arus hidrodinamika yang merupakan energi sortasi sedimen. Sanusi 2006 menyatakan perairan yang memiliki kondisi arus yang dinamis high energy environment–dynamic waters, memiliki tekstur sedimen yang kasar kerikil, pasir. Sementara perairan yang kondisi arusnya tenang atau tidak dinamis low energy environment–sluggish waters memiliki tekstur sedimen yang lebih halus lumpur, liat. Perairan yang sering terjadi deposisi material tersuspensi organik dan anorganik umumnya memiliki tekstur sedimen yang halus. Saat masih di kolom air, terjadi reaksi kimia antara berbagai calon sedimen, reaksi tersebut tetap berlangsung setelah senyawa menjadi sedimen. Saat mencapai dasar, senyawa tersebut mengalami turbulensi akibat aktivitas biota bio-turbulensi. Berdasarkan penyebarannya sedimen laut dapat dibagi menjadi dua kelompok Supangat dan Muawanah NA; Sanusi 2006. Kelompok pertama, sedimen yang tersebar sampai batas paparan benua continental shelf margin yang disebut sedimen laut dangkal near shore sediment dan sedimen laut dalam deep sea sediment yang tersebar di bawah paparan benua. Sedimen laut dangkal khususnya di perairan pesisir dan estuari diketahui merupakan ”storage system” berbagai unsur dan senyawa kimia Supangat dan Muawanah; Sanusi 2006. Logam berat yang masuk ke dalam lingkungan perairan akan mengalami pengendapan, pengenceran dan dispersi, kemudian diserap oleh organisme yang hidup di perairan tersebut. Pengendapan logam berat di suatu perairan terjadi karena adanya anion karbonat hidroksil dan klorida Hutagalung 1984. Hutagalung 1991 menyatakan logam berat memiliki sifat mudah mengikat bahan organik dan setelah mengalami proses fisik-kimia akan mengendap di dasar perairan dan bersatu dengan sedimen, hal ini sejalan dengan penelitian Harahap 1991 dan Rochyatun, Kaisupy dan Rozak 2006 Tabel 9 yang menyatakan kadar logam berat dalam sedimen lebih tinggi dibandingkan di air. Konsentrasi logam berat pada sedimen tergantung pada beberapa faktor yang berinteraksi. Faktor-faktor tersebut adalah : 1. Sumber dari mineral sedimen antara sumber alami atau hasil aktivitas manusia. Melalui partikel pada lapisan permukaan atau lapisan dasar sedimen. 2. Melalui partikel yang terbawa sampai ke lapisan dasar. 3. Melalui penyerapan dari logam berat terlarut dari air yang bersentuhan. Tabel 9. Hasil analisis kisaran kadar logam berat ppm dalam air laut dan sedimen di perairan muara Sungai Cisadane Bulan Juli dan Nopember 2005 No Parameter Air Laut Sedimen Juli Nopember Juli Nopember I Pb 0,001-0,005 0,001-0,003 9,42-34,40 10,32-37,50 2 Cd 0,001-0,001 0,001-0,001 0,02-0,03 0,04-0,150 3 Cu 0,001-0,001 0,001-0,004 8,15-34,59 5,08-34,30 4 Zn 0,001 0,001-0,003 33,96-115,40 43,88-172,78 5 Ni 0,001-0,003 0,001-0,003 4,44-8,46 3,80-8,60 Sumber: Rochyatun, Kaisupy dan Rozak 2006 Sanusi 2006 mengemukakan sifat fisik dan kimia material padatan tersuspensi yang memiliki kemampuan mengadsorpsi logam berat terlarut dalam kolom air.