Histopathological condition of reared carp fishes in Hg and Se polluted environment at Pongkor Area Bogor and the strategy to manage

KONDISI HISTOPATOLOGI IKAN MAS BUDIDAYA PADA
LINGKUNGAN YANG TERCEMAR MERKURI DAN
SELENIUM DI KAWASAN PONGKOR BOGOR DAN
STRATEGI PENGELOLAANNYA

M. DARWIN SYAH PUTRA
C251100041

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini, saya menyatakan bahwa tesis Kondisi Histopatologi Ikan Mas
Budidaya pada Lingkungan yang Tercemar Merkuri dan Selenium di Kawasan
Pongkor Bogor dan Strategi Pengelolaannya adalah karya saya dengan arahan
komisi pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari
karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan

dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Maret 2013
M. Darwin Syah Putra
C251100041

ABSTRACT
M. DARWIN SYAH PUTRA. Histopathological condition of reared carp fishes in
Hg and Se polluted environment at Pongkor Area Bogor and the strategy to
manage. Under direction of ETTY RIANI and DEWI RATIH AGUNGPRIYONO.
Mercury emissions from upstream gold mining and processing areas were
found in high levels in waters, sediments, agricultural products, and fishes in
Pongkor area led to conduct a study on reared carp fishes in same area from
histopathological view. Selenium effect as antagonist of mercury, has never been
studied before in this area. The study presents the total Hg and Se amount in
water, sediments, and fish organs (gill, liver, kidney, intestine, spleen, and
muscle), histopathology finding, and enviromental parameters that could
influence the fish condition. Mercury and selenium were analyzed using acid
digestion followed by determination of total mercury by atomic absorption
spectrophotometry. Routine histopathological procedure was use after paraffin

embedding and hematoxylin-eosin (HE) staining. The mercury concentrations in
waters and organs was undetected, but there hundreds fold above the maximum
limited permitted by Canadian Environment Quality Guidelines were detected in
sediments. Tens fold selenium concentrations above the threshold level
proposed by Lemly (2002) were also observed in sediments. In tissue, Se
concentrations also reached tens fold above the threshold proposed by
DeForrest et al. (1999). However, these higher concentration of fishes tissues
could be worthwhile to metabolisms of fishes and people as antagonistic role of
Se to Hg and either heavy metals found in this area.

The histopathological

changes that found within were degenerations and, necrosis, blood circulation
alterations, and some parasites infections. This conditions could influenced by
some environmental factors such as sediment type, hardness and alkalinity,
water resources, leaching and flushing, and interaction with the other metals.
Beside the good aquaculture practices, the strategy of management that could
implemented to diminishing pollution of Hg and Se are : modification of
construction of ponds; tandonitation; and biological, physical and chemical
remediations.

Keywords: Carp, environmental factors, histopathology, mercury, selenium.

RINGKASAN
M. DARWIN SYAH PUTRA. Kondisi Histopatologi Ikan Mas Budidaya pada
Lingkungan yang Tercemar Merkuri dan Selenium di Kawasan Pongkor Bogor
dan Strategi Pengelolaannya. Dibimbing oleh ETTY RIANI dan DEWI RATIH
AGUNGPRIYONO.
Kawasan Pongkor di Kecamatan Nanggung Kabupaten Bogor merupakan
salah

satu

area

yang

tercemar

merkuri

karena

merupakan

kawasan

pertambangan dan pengolahan emas, baik secara profesional oleh PT. Aneka
Tambang Tbk dan pertambangan rakyat tanpa izin (gurandil). Air dan lahan yang
tercemar ini dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan hidup sehari-hari, seperti
MCK, air minum, pertanian, perikanan, dan sebagainya., menyebabkan populasi
ikan di alam nyaris punah. Kebutuhan ikan konsumsi masyarakat, terutama ikan
mas (Cyprinus carpio L), sebagian besar dipasok dari luar kecamatan dan
sebagian kecil lagi berasal dari kolam budidaya masyarakat setempat.
Konsentrasi merkuri dalam air dan sedimen di lingkungan perairan
ditemukan jauh di atas baku mutu kualitas air berdasarkan PP. No 82 Tahun
2001, yang berdampak perubahan histologi hati, ginjal, dan insang ikan liar di
sungai, dan ikan yang dibudidayakan di kolam. Hal ini menyebabkan ikan dan
organisme hewan air lainnya pada Sungai Cikaniki dan aliran airnya memiliki
toksisitas merkuri yang berbahaya bagi manusia yang mengkonsumsinya.
Toksisitas dan bioavailibilitas merkuri (Hg) dapat berkurang ataupun

dihambat oleh selenium (Se) yang bersifat antagonistik dengan merkuri dan
beberapa logam lainnya. Selenium dapat berasal dari alam maupun antropogenik
seperti penambangan emas dan batubara dan limbah rumah tangga lainnya
sehingga akhirnya masuk ke dalam perairan. Selenium merupakan mikronutrien
esensial bagi metabolisme tubuh dan bersifat antioksidan, namun jika dalam
konsentrasi yang tinggi juga dapat menyebabkan kerusakan jaringan dan
gangguan pada metabolisme individu dan populasi ikan. Namun sejauh ini belum
ada penelitian tentang selenium di Kawasan Pongkor dan kaitannya dengan
pencemaran lingkungan.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji kadar merkuri dan selenium dalam
air kolam, sedimen, organ tubuh (insang, ginjal, limpa, hati, usus) dan daging
ikan mas dari kolam budidaya dan dibandingkan dengan nilai ambang batas
yang diperbolehkan berdasarkan PP RI No 82 tahun 2001 dan yang lainnya;

mengkaji perubahan mikro anatomi organ tubuh (insang, hati, limpa, usus, ginjal
dan daging) ikan mas akibat merkuri dan selenium melalui analisis histopatologi;
menganalisis pengaruh karakteristik lingkungan kolam dan jauhnya jarak dari
sungai dan sumber pencemaran terhadap akumulasi merkuri dan selenium pada
air, sedimen, dan ikan dari tiga kolam ikan di tiga desa yang berbeda.
Penelitian ini dilakukan pada bulan Januari-Juni 2012 di tiga kolam ikan

budidaya dengan karakteristik lingkungan yang berbeda, pada tiga desa di
Kawasan Pongkor Kecamatan Nanggung Bogor. Pengambilan sampel dan
analisis konsentrasi Hg dan Se pada air, sedimen, dan organ dilakukan dengan
sesuai SNI, APHA, dan AOAC dengan menggunakan alat SSA. Analisis
histopatologinya menggunakan metode rutin dengan paraffin dan pewarnaan
hematoxylin dan eosin.
Kadar Hg dan Se pada air di ketiga kolam sampel masih berada di bawah
nilai ambang batas berdasarkan PP RI No. 82 tahun 2001 dan US EPA. Pada
sedimen, kadar Hg ratusan kali lipat di atas nilai ambang batas dari Canadian
Environmental Quality Guidelines (2002), dengan

kadar tertinggi ditemukan

pada kolam di Malasari. Kadar Se juga puluhan kali lipat di atas nilai ambang
batas dari Lemly (2002), dengan kolam di Cisarua yang tertinggi. Pada organ
ikan, kadar Hg tidak terdeteksi pada semua sampel, dan

kadar Se secara

keseluruhan ditemukan lebih tinggi pada limpa dan daging ikan. Secara

keseluruhan, ikan dari kolam di Kalong Liud memiliki kadar Se paling tinggi pada
berbagai organ target. Kandungan Se yang tinggi pada ikan dan lingkungan
dapat bermanfaat bagi biota dan masyarakat Pongkor terkait sifat antagonisnya
terhadap logam berat.
Berdasarkan analisis histopatologi terdapat lesi pada semua organ target
dalam bentuk nekrosis, degenerasi, gangguan sirkulasi darah, kemunculan
MMC, serta infeksi parasit dengan tingkatan yang bervariasi. Berbagai lesi ini
sebagian identik dengan gejala selenosis pada ikan seperti yang ditemukan pada
kasus Danau Belews Amerika Serikat. Bervariasinya tingkatan lesi yang
ditemukan pada ikan mas di Kawasan Pongkor ini terkait dengan daya resistensi
ikan mas terhadap pencemaran dan perubahan kualitas air.
Jarak dengan sumber air yang tercemar berpengaruh terhadap kondisi
lingkungan kolam dan ikan mas. Sumber pencemaran lebih dominan bersifat tak
pasti (non point resource) yang dapat berasal dari hujan, limpasan, maupun
lindian area sekitar. Faktor lingkungan yang diduga mempengaruhi antara lain

tipe sedimen, lokasi kolam, sumber air, debit air, kesadahan, umur dan jenis
kelamin ikan, makanan, serta perawatan kolam dan cara budidaya ikannya.
Secara umum, kondisi lingkungan perairan di ketiga kolam ikan di tiga desa yang
berbeda di Kawasan Pongkor Nanggung masih dapat menunjang pertumbuhan

ikan mas budidaya dan reduksi toksisitas logam.
Strategi pengelolaan lingkungan perairan dan peningkatan usaha perikanan
di Kawasan Pongkor Nanggung dapat dilakukan melalui aplikasi cara budidaya
ikan yang baik (perawatan kolam, tepat pakan, benih yang berkualitas),
tandonisasi, modifikasi konstruksi kolam, remediasi secara biologi fisika kimiawi
sederhana, pemilihan jenis ikan yang tepat, mina padi dan mina silva, dan
peningkatan persepsi masyarakat dan pihak terkait terhadap perikanan dan
pencemaran.

Kata kunci: Faktor lingkungan, histopatologi, ikan mas, merkuri, selenium.

@ Hak Cipta milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
yang wajar IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

KONDISI HISTOPATOLOGI IKAN MAS BUDIDAYA PADA
LINGKUNGAN YANG TERCEMAR MERKURI DAN
SELENIUM DI KAWASAN PONGKOR BOGOR DAN
STRATEGI PENGELOLAANNYA

M. DARWIN SYAH PUTRA

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Pengelolaan Sumber Daya Perairan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

Judul Tesis

: Kondisi Histopatologi Ikan Mas Budidaya pada Lingkungan
yang Tercemar Merkuri dan Selenium di Kawasan Pongkor
Bogor dan Strategi Pengelolaannya

Nama

: M. Darwin Syah Putra

NIM

: C251100041

Disetujui
Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Etty Riani, MS
Ketua

drh. Dewi Ratih Agungpriyono, PhD.APVet
Anggota

Diketahui
Ketua Program Studi
Pengelolaan Sumberdaya Perairan

Dr. Ir. Enan M. Adiwilaga

Tanggal Ujian: 29 Januari 2013

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Ir. Dahrulsyah, M.Sc Agr

Tanggal Lulus:

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr. Ir. Yusli Wardiatno, M.Sc

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya
sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari 2012 ini adalah pengelolaan
lingkungan perairan terkait dengan patologi ikan akibat logam berat Hg dan Se,
dengan judul kondisi histopatologi ikan mas budidaya pada lingkungan yang
tercemar merkuri dan selenium di Kawasan Pongkor Bogor dan strategi
pengelolaannya.
Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesarbesarnya kepada Ibu Dr. Etty Riani, MS dan Ibu drh. Dewi Ratih
Agungpriyono,PhD.APvet selaku pembimbing atas perhatian dan pengertiannya
yang luar biasa selama ini. Demikian juga kepada Bapak Dr. Ir. Yusli Wardiatno,
MSc selaku penguji luar komisi sekaligus Ketua Departemen Manajemen
Sumber Daya Perairan (MSP), Bapak Dr. Ir. Fredinan Yulianda, M.Sc, dan Ketua
Program Studi Pengelolaan Sumber Daya Perairan (SDP) beserta segenap
dosen dan staf keluarga besar Departemen MSP dan prodi SDP atas dukungan
ilmu dan administrasinya.
Terima kasih dan penghargaan yang tak terkira penulis haturkan kepada
Kepala Badan Pengembangan Sumber Daya Manusia (BPSDM) dan Kepala
Pusat Pendidikan Aparatur KKP RI atas beasiswa tugas belajarnya. Demikian
juga kepada Kepala Badan Karantina Ikan, Pengembangan Mutu dan Keamanan
Hasil Perikanan (BKIPM) dan segenap stafnya serta Kepala Stasiun Karantina
Ikan dan Pengembangan Mutu (SKIPM) Kls I Aceh dan seluruh staf atas izin dan
dukungannya.
Penulis juga berterima kasih kepada segenap staf Laboratorium
Produktivitas dan Lingkungan, Departemen MSP FPIK IPB; Laboratorium
Histopatologi, Departemen KRP FKH IPB; dan Pemda Kabupaten Bogor atas
dukungan dan kerjasamanya selama penelitian. Demikian juga kepada Bapak
H.Enday di Desa Malasari, Bapak H. Wawa di Desa Cisarua, dan Bapak Slamet
di Desa Kalong Liud Nanggung atas bantuan dan kerjasamanya di lapangan.
Penulis juga ingin berterima kasih kepada PT. ANTAM UPBE Pongkor atas
bantuannya. Ribuan terima kasih kepada Aay, Iah, Anti, Robin, Gema, Dyah,
Munirah, dan Sri atas bantuan dan segenap suka duka selama studi di SDP
2010. Semoga persahabatan kita tak dibatasi ruang dan waktu.

Penghormatan dan terima kasih penulis sanjungkan kepada Ibunda Nyak
Tjut dan Ayahanda Alm. Darmi M. Mukti untuk seluruh kasih sayang dan doanya.
Demikian juga kepada Ibunda Nanik dan keluarga di Kediri. Tak lupa juga terima
kasih dan hormat penulis untuk abang dan kakak tercinta (Bang Anis sekeluarga,
Kak Neta sekeluarga, Kak Neti sekeluarga, serta Bang Maman dan Bang Iyan)
untuk dukungan moril maupun materilnya. Segenap cinta dan terima kasih
penulis kepada istri tercinta Dian Kusumawardani dan anak-anak tersayang
(Athira Rizki Darwin dan Althaf Raditya Syah Putra) untuk pengorbanan,
pengertian, dan dukungannya selama mendampingi di Bogor.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat walaupun belum sempurna,

Bogor, Maret 2013

M. Darwin Syah Putra

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Banda Aceh pada 23 Januari 1978 dari pasangan
Darmi M Mukti dan Nyak Tjut. Penulis merupakan anak bungsu dari 10
bersaudara. Masa kecil dan sekolah mulai TK sampai SMA penulis dihabiskan di
Kota Banda Aceh.
Setelah menamatkan pendidikan di SMAN 5 Banda Aceh tahun 1996,
pada tahun itu juga penulis masuk kuliah melalui jalur USMI di Institut Pertanian
Bogor, pada Jurusan Sosial Ekonomi Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan. Selama masa kuliah, penulis aktif berorganisasi di Himpunan
Mahasiswa Sosial Ekonomi Perikanan (HIMASEPA), BEM FPIK, BEM IPB,
Pengurus Pusat Himpunan Mahasiswa Perikanan Indonesia (HIMAPIKANI),
Masyarakat Perikanan Nusantara (MPN), dan Ikatan Mahasiswa Tanah Rencong
(IMTR) Bogor. Penulis juga aktif menjadi asisten pada Mata Kuliah Ekologi
Perairan, Sosiologi Umum, dan Sosiologi Perikanan. Setelah menyelesaikan
studi S1 pada Februari 2002, penulis sempat aktif menjadi Pengurus Pusat
Ikatan Sarjana Perikanan Indonesia (ISPIKANI).
Setelah lulus sarjana pada tahun 2002 penulis bekerja di perusahaan
swasta di bidang penangkapan tuna dan pabrik es di Aceh Besar. Kemudian
mengikuti tes pegawai di Departemen Kelautan dan Perikanan lalu diangkat jadi
CPNS terhitung Desember 2003. Penulis ditempatkan sebagai pelaksana di
Stasiun Karantina Ikan Kelas II Sultan Iskandar Muda Banda Aceh, kini berganti
nama menjadi Stasiun Karantina Ikan dan Pengendalian Mutu (SKIPM) Kelas I
Aceh, sampai saat ini.
Pada tahun 2007-2009, penulis bekerja sebagai Konsultan Nasional
Perikanan pada UN-FAO di Aceh dalam proyek pemulihan mata pencaharian
masyarakat Aceh pasca konflik dan tsunami. Penulis juga mengajar di Fakultas
Perikanan Universitas Abulyatama Aceh Besar dengan mata kuliah Avertebrata
Air dan Mikrobiologi Hasil Perikanan.
Bulan Agustus 2010, penulis berkesempatan mendapatkan beasiswa
tugas belajar dari Pusat Pendidikan Aparatur Badan Pengembangan Sumber
Daya Manusia (BPSDM) Kementerian Kelautan dan Perikanan. Beasiswa ini
digunakan untuk melanjutkan pendidikan pada jenjang magister sains di Program
Studi Pengelolaan Sumber Daya Perairan (SDP) Sekolah Pascasarjana Institut
Pertanian Bogor.

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL

..................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR

..................................................................................... v

DAFTAR LAMPIRAN

.................................................................................... vi

1 PENDAHULUAN

.................................................................................... 1

1.1

Latar Belakang

............................................................................. 1

1.2

Perumusan Masalah

........................................................................... 3

1.3

Tujuan Penelitian

............................................................................ 5

1.4

Hipotesis

1.5

Kerangka Pemikiran

........................................................................................ 5
........................................................................... 6

2 TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................... 7
2.1

Pencemaran Perairan dan Bahan Pencemarnya ................................. 7

2.2

Merkuri dan Selenium

.......................................................................... 9

2.2.1 Sumber dan Transportasi di Lingkungan

… ............................. 9

2.2.2 Sifat Merkuri dan Selenium ....................................................... 10
2.2.3 Toksisitas Merkuri dan Selenium terhadap Organisme .............. 12
2.3

Organ Target Toksikan

................................................................. 15

2.3.1 Insang ........................................................................................ 15
2.3.2 Hati ............................................................................................ 18
2.3.3 Ginjal .......................................................................................... 20
2.3.4 Limpa ......................................................................................... 22
2.3.5 Usus ......................................................................................... 23
2.3.6 Otot Daging ................................................................................ 24
2.4

Faktor Lingkungan

....................................................................... 25

2.5

Histopatologi

2.6

Ikan Mas (Cyprinus carpio L)

................................................................................ 26

3 METODOLOGI PENELITIAN

............................................................ 27

...................................................................... 28

3.1

Tempat dan Waktu Penelitian

............................................................ 28

3.2

Bahan dan Alat .................................................................................... 29

3.3

Pengumpulan Data .............................................................................. 30

3.4

Prosedur Kerja ..................................................................................... 30

3.4.1 Pengambilan dan Persiapan Sampel ......................................... 30
3.5

Analisis Laboratorium ......................................................................... 31

3.6

Analisis Data ....................................................................................... 33

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

....................................................................... 34

4.1

Kondisi Umum Kecamatan Nanggung ................................................ 34

4.2

Pencemaran dan Kualitas Lingkungan Kec. Nanggung ...................... 38

4.3

Karakteristik Lingkungan Kolam Sampel ............................................ 43

4.4

Kondisi Faktor Fisika Kimia Lingkungan Kolam

4.5

Konsentrasi Logam Se dan Hg pada Air, Sedimen, dan Organ Ikan
……………………………………………………. ................................... 56

.............................. 47

4.5.1 Konsentrasi Se dan Hg pada Air dan Sedimen
4.5.2 Konsentrasi Se dan Hg pada Organ Ikan
4.6

Perubahan Histopatologis Organ Ikan
4.6.1 Insang
4.6.2 Hati

...................57

……………………...66
…………… ......... 80

............................................................................... 80
......................................................................................... 89

4.6.3 Ginjal ......................................................................................... 94
4.6.4 Usus ......................................................................................... 99
4.6.5 Limpa ………. ........................................................................... 102
4.6.6 Otot Daging ………………………………………………………..106
4.7

Strategi Pengelolaan Sumberdaya Perairan di Kawasan Pongkor
.................................................................................... .................... 110

5 SIMPULAN DAN SARAN

.......................................................................... 117

5.1 Simpulan......................................................................………...............117
5.2 Saran……………………………………………………………… ..............118
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

........................................................................................... 119

....................................................................................................... 131

DAFTAR TABEL
Halaman
1

Biomagnifikasi merkuri pada beberapa organisme anggota jala makanan
di ekosistem perairan ………………………………………………………..
10

2

Klasifikasi lesi insang dan tahap kerusakannya............................................. 17

3

Biomarker histopatologi hati dan alat deteksinya........................................... 20

4

Lokasi dan karakteristik kolam sampel .......................................................... 28

5

Alat dan bahan pengambilan sampel dan uji parameter............................... 29

6

Produksi perikanan Kecamatan Nanggung tahun 2010-2011 ....................... 36

7

Beberapa penelitian terkait pencemaran lingkungan di Kec. Nanggung ....... 39

8

Karakteristik lingkungan kolam ikan mas sampel ......................................... 44

9

Hasil uji parameter fisika kimia lingkungan kolam sampel ............................. 47

10 Pengaruh nilai padatan tersuspensi total (TSS) terhadap kepentingan
perikanan ....................................................................................................... 51
11 Kandungan logam Se dan Hg pada sampel air, sedimen, dan organ ikan .... 57
12 Estimasi aliran Hg di lingkungan .................................................................... 58
13 Konsentrasi Se dan Hg di beberapa sampel tanah di Kawasan Pongkor ...... 59
14 Nilai FBK Se antara organ dan sedimen di kolam A ...................................... 68
15 Nilai FBK Se antara organ dan sedimen di kolam B ...................................... 68
16 Nilai FBK Se antara organ dan sedimen di kolam C ...................................... 68
17 Rataan kadar Se jaringan tikus yang mendapat sumber Se berbeda ............ 73
18 Perubahan histopatologi pada insang ikan sampel........................................ 81
19 Perubahan histopatologi pada hati ikan mas sampel ..................................... 90
20 Perubahan histopatologi pada ginjal ikan mas sampel .................................. 96
21 Perubahan histopatologi pada usus ikan mas sampel.............................. .. 100
22 Perubahan histopatologi pada limpa ikan mas sampel……………………...103
23 Perubahan histopatologi pada otot ikan mas………………………....……...106

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1

Diagram kerangka pemikiran ........................................................................... 6

2

Cara kerja spektrofotometer serapan atom (SSA) .......................................... 32

3

Proses pembuatan preparat histologi ............................................................. 32

4

Proses pengolahan bijih emas oleh gurandil di Pongkor ................................ 40

5

Kadar Hg dan Se pada organ tubuh ikan mas sampel ................................... 66

6

Lesi histopatologi insang (hiperplasia, fusi lamela,dan clubbing) ................... 83

7

Lesi histopatologi insang (kongesti, teleangiektasis, dan hemoragi) .............. 85

8

Lesi histopatologi insang (edema, deskuamasi epitel, degenerasi
hidrofik) ........................................................................................................... 86

9

Lesi histopatologi parasit dan eksudat fibrin pada insang ikan mas .............. 89

10 Lesi histopatologi hati ikan (piknosis, degenerasi hidrofik, degenerasi
lemak, kemunculan MMC) .............................................................................. 92
11

Lesi histopatologi ginjal ikan ( degenerasi hidrofik, degenerasi hialin,
degenerasi lemak, edema, kongesti, hemoragi, atropi glomerulus) ............... 97

12 Lesi histopatologi pada usus ikan (proliferasi sel goblet, infiltrasi sel
radang, edema mukosa, nekrosa sel epitel vili) ......................................... ..101
13 Ukuran lesi histopatologi MMC limpa ikan mas………………………………..103
14 Lesi histopatologi otot daging ikan mas………………………………………...108

DAFTAR LAMPIRAN

1 Produksi ikan konsumsi per komoditas Kabupaten Bogor tahun 2011 ........... 132
2 Hasil analisa kualitas air Sungai Cikaniki tahun 2009-2011 dari Badan
Lingkungan Hidup Kab. Bogor ....................................................................... 127
3 Foto lokasi dan objek penelitian ..................................................................... 130

LAMPIRAN

1 
 

I. PENDAHULUAN
1.1.

Latar Belakang
Merkuri (Hg) dan selenium (Se) adalah logam berat yang memiliki

toksisitas tinggi terhadap makhluk hidup apabila melebihi ambang batas dengan
menyerang bagian vital organisme, terutama jaringan syaraf, hati, dan ginjal
akibat terakumulasi melalui pernafasan, makanan, ataupun terpajan secara
langsung. Merkuri dan Selenium terbentuk secara alami dan tersebar di
lingkungan baik secara proses alami (pelapukan batuan, erosi tanah, hujan)
maupun aktivitas manusia (antara lain pembakaran hutan, penggalian,
penambangan, pembakaran bahan bakar fosil dan sampah padat, fungisida,
serta proses industri menggunakan merkuri atau amalgamasi) (Boening 2000;
Lemly 2002; Eisler 2006).
Kawasan Pongkor di Kecamatan Nanggung Kabupaten Bogor merupakan
salah

satu

area

yang

tercemar

merkuri

karena

merupakan

kawasan

pertambangan dan pengolahan emas, baik secara profesional oleh PT. Aneka
Tambang Tbk dan pertambangan rakyat tanpa izin (gurandil). Gurandil mengolah
bijih emasnya (gelundungan) menggunakan metode amalgamasi (menggunakan
merkuri) pada aliran Sungai Cikaniki dan anak sungainya maupun di kawasan
sekitar pemukiman penduduk yang tersebar di beberapa desa antara lain Desa
Malasari, Cisarua, Curug Bitung dan Bantar Karet.
Aliran sungai dan air tanah yang tercemar merkuri ini lalu dimanfaatkan
oleh masyarakat untuk sarana mandi, cuci, dan kakus serta buangan sampah
domestik serta untuk minum. Selain itu juga dipakai untuk sumber pengairan
pertanian dan kolam ikan budidaya dan kolam pemancingan milik masyarakat.
Akibat pencemaran tersebut saat ini sangat sulit untuk menemukan ikan
di aliran Sungai Cikaniki. Ikan konsumsi untuk kebutuhan masyarakat sebagian
kecil dihasilkan dari kolam budidaya dan kolam pemancingan yang ada di
kawasan Pongkor Nanggung, sebagian besar lainnya didatangkan dari luar
Kecamatan Nanggung seperti Kecamatan Pamijahan dan Leuwiliang. Ikan mas
(Cyprinus carpio) merupakan salah satu jenis ikan yang paling banyak
dibudidayakan dan dikonsumsi oleh masyarakat di kawasan ini.
Kolam budidaya dan pemancingan ikan mas terdapat antara lain di Desa
Malasari yang tidak dilintasi oleh Sungai Cikaniki, Desa Cisarua yang dilintasi
 
 

2 
 
oleh Sungai Cikaniki dan banyak terdapat pengolahan emas tradisional, serta
Desa Kalong Liud yang merupakan daerah aliran Sungai Cikaniki bagian bawah
dan jauh dari pengolahan emas tradisional yang menjadi sumber pencemaran
merkuri.
Konsentrasi merkuri dalam air dan sedimen di Sungai Cikaniki ditemukan
jauh di atas baku mutu kualitas air berdasarkan PP. No 82 Tahun 2001, berkisar
antara 0,010-0,300 ppm dari baku mutu merkuri dalam air sebesar 0,002 ppm
(Nasution 2004; Syawal 2005; Paryono 2005). Paryono (2005) mengungkapkan
bahwa secara mikroskopis terjadi kerusakan pada hati, ginjal, dan insang ikan
baung di Sungai Cikaniki akibat adanya merkuri yang terakumulasi dengan
kandungan merkuri antara 0,070-0,160 mg/L pada organ-organ tersebut. Hasil
analisa kadar merkuri pada organ, sedimen, dan air menunjukkan hasil semakin
jauh dari sumber pencemar maka kadar Hg rata-rata relatif turun kecuali pada
insang.
Kamaludin (2006) juga mengungkapkan bahwa ikan mas pada kolam
budidaya di Desa Cisarua mengandung merkuri pada kulit, daging, dan
jeroannya hingga 0,4648 ppm. Konsentrasi merkuri yang di atas ambang batas
ini menyebabkan ikan dan organisme hewan air lainnya pada Sungai Cikaniki
memiliki

toksisitas

merkuri

yang

berbahaya

bagi

manusia

yang

mengkonsumsinya.
Toksisitas merkuri (Hg) dapat berkurang ataupun dihambat oleh selenium
(Se) melalui detoksifikasi oleh sifatnya yang antagonistik dengan merkuri (Iwata
et al. 1982; Ping et al. 1986; Damhoeri 1986; Palmisano et al. 1995; US EPA
2001). Selenium (Se) adalah mikronutrien esensial bagi manusia dan hewan,
namun juga dapat menjadi zat racun apabila jumlahnya yang masuk ke dalam
tubuh melebihi ambang batas. Selenium dapat dihasilkan dari kegiatan
antropogenik seperti penambangan emas dan batubara serta limbah rumah
tangga lainnya sehingga akhirnya masuk ke dalam perairan (Sorensen 1991;
May et al. 2008). Selenium berinteraksi secara kompleks dengan merkuri,
sehingga sulit menginterpretasikan kehadiran mereka secara bebas satu dan
lainnya (Lochet et al. 2009).
Penelitian ini akan mencoba melihat apakah ikan mas yang berasal dari
kolam budidaya di ketiga desa tersebut dengan sumber airnya yang berbeda
berdasarkan jarak jauhnya dari sumber pencemar (gurandil dan gelundungan)
dan aliran Sungai Cikaniki, tercemar oleh merkuri dan selenium serta terjadinya

3 
 
kerusakan jaringan ikan mas akibat kedua logam berat tersebut melalui
akumulasi makanan langsung maupun metabolisme lainnya (bioakumulasi) dan
akumulasi

sepanjang

proses

rantai

makanan

atau

level

tropiknya

(biomagnifikasi). Ikan mas yang dibudidayakan di kolam ini diasumsikan
terkontaminasi oleh merkuri dan selenium, maka masyarakat juga akan
mengakumulasi logam merkuri dan selenium akibat mengkonsumsi ikan mas
hasil budidaya tersebut sehingga akan berbahaya bagi kesehatan mereka jika
nilainya di atas nilai ambang batas yang dibolehkan.

1.2.

Perumusan Masalah
Siklus merkuri dan selenium di alam sangat kompleks. Eisler (2006)

menyebutkan bahwa ketika merkuri memasuki perairan, proses biologi akan
mengubah merkuri menjadi metil merkuri. Metil merkuri ini bersifat sangat toksik
dan bisa terakumulasi dalam tubuh organisme. Ikan dapat terpajan metil merkuri
melalui berbagai cara, antara lain melalui rantai makanan dan pajanan langsung
lewat organ tubuh dari perairan.
Boening (2000) menjelaskan bahwa metil merkuri di air dan sedimen
akan terserap hewan dan tumbuhan kecil seperti plankton, plankton dimakan
oleh juvenile ikan dalam jumlah yang banyak. Kemudian ikan yang bertubuh
besar memangsa ikan yang berukuran lebih kecil. Ikan yang besar ini lalu
dikonsumsi oleh manusia atau predator lainnya. Di dalam tubuh ikan akan terjadi
akumulasi merkuri karena proses penyerapannya lebih cepat daripada
pembuangan.
Kawasan Pongkor dan sekitarnya diketahui tercemar oleh merkuri akibat
penambangan dan pengolahan bijih emas, termasuk aliran Sungai Cikaniki, anak
sungainya, dan air tanah. Aliran sungai ini lalu dimanfaatkan oleh masyarakat
sekitar untuk berbagai keperluan sehari-hari dan sebagai sumber pengairan bagi
pertanian (sawah dan kebun) serta untuk kolam ikan budidaya. Beberapa
penelitian sebelumnya mengungkapkan hasil pertanian dan perikanan juga
mengandung merkuri akibat memanfaatkan air Sungai Cikaniki dan air tanah
tersebut (Damayanti 2004;

Felanisa 2004; Istikasari 2004; Sumartatik 2004;

Kamaludin 2006).
Limbah merkuri yang masuk ke perairan mengakibatkan perubahan
kualitas perairan dan mengganggu kehidupan organisme perairan (Heath 1987;
Sorensen 1991; Boening 2000; Eisler 2006). Organisme perairan akan

 
 

4 
 
mengakumulasi toksikan tersebut, jika sudah konsentrasinya sudah melebihi
ambang maka mengakibatkan kerusakan organ, menghambat pertumbuhan,
bahkan dapat menyebabkan kematian bagi organisme tersebut (Setijaningsih
2009; Saputra 2009; Yuniar 2009; Nawaz et al. 2010).
Selenium yang secara alami muncul akibat penggalian bebatuan dan
tanah

serta

pembakaran

bahan

bakar

fosil,

belum

pernah

dibahas

keberadaannya di Kawasan Pongkor Nanggung ini. Walaupun merupakan
mikronutrien esensial bagi organisme, namun jika dalam konsentrasi yang tinggi
juga dapat menyebabkan kerusakan jaringan dan menyebabkan terjadinya
gangguan pada metabolisme individu dan populasi ikan juga (Lemly 2002).
Organ yang pertama kali terkena dampak adalah insang, karena
merupakan organ pernafasan yang berinteraksi langsung dengan air untuk
mendapatkan oksigen (Heath 1987). Organ ginjal juga memberikan reaksi
terhadap masuknya bahan pencemar ke dalam tubuh karena berfungsi
menetralisir racun (bahan pencemar) yang telah masuk ke dalam tubuh. Hati
yang berfungsi sebagai filter dan motor metabolisme bagi ikan juga sangat
terpengaruh oleh kehadiran bahan pencemar seperti merkuri dan selenium
(Roesijadi dan Robinson 1993). Limpa yang berfungsi sebagai organ
haemopoietic utama bersama ginjal dan penangkap antigen (Kurtovic et al. 2008)
juga mengalami gangguan akibat merkuri (Carvalho et al. 2009). Makanan yang
terkontaminasi oleh merkuri akan terakumulasi di usus yang berfungsi untuk
menyerap makanan sebelum ditransfer ke hati (Saiki et al. 2010). Jika organorgan di atas banyak mengandung merkuri, maka akhirnya akan terakumulasi
pada daging ikan sebagai hasil metabolismenya (Short et al. 2008; Arantes et al.
2009).
Tingkat toksisitas merkuri pada ikan yang terpapar akan berkurang
karena adanya unsur selenium (Se) sebagai antagonistik dari merkuri pada
perairan yang sama. Namun selenium juga dapat berbahaya bagi hewan dan
manusia jika konsentrasinya tinggi di perairan dan pada organ (Lochet et al.
2009).
Gangguan jaringan organ-organ di atas secara mikroskopis akibat
terpapar merkuri dan selenium akan dianalisis melalui teknik histopatologi.
Hubungan antara kandungan merkuri dan selenium pada lingkungan air,
sedimen, dan tubuh ikan di Kawasan Pongkor ini akan dianalisis sehingga
nantinya dapat dilihat dampaknya terhadap kondisi ikan budidaya tersebut.

5 
 

1.3.

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah :
1. Menguji kadar merkuri dan selenium dalam air kolam, sedimen, organ
tubuh (insang, ginjal, limpa, hati, usus) dan daging ikan mas dari kolam
budidaya

dan

dibandingkan

dengan

nilai

ambang

batas

yang

diperbolehkan berdasarkan PP RI No 82 Thn 2001 dan yang lainnya.
2. Mengkaji perubahan mikro anatomi organ tubuh (insang, hati, limpa,
usus, ginjal dan daging) ikan mas akibat merkuri dan selenium melalui
analisis histopatologi.
3. Menganalisis pengaruh karakteristik lingkungan kolam dan jauhnya jarak
dari sungai dan sumber pencemaran terhadap akumulasi merkuri dan
selenium pada air, sedimen, dan ikan dari tiga kolam ikan di tiga desa
yang berbeda.
4. Menganalisis strategi pengelolaan sumberdaya perairan di Kawasan
Pongkor yang terkena dampak pencemaran lingkungan.

1.4.

Hipotesis

Pada penelitian ini hipotesis yang akan diuji adalah :
1. Masih terdapat kadar merkuri yang cukup tinggi di lingkungan perairan
kolam ikan budidaya (air dan sedimen) dan organ ikan akibat
menggunakan air Sungai Cikaniki dan atau anak sungainya serta air
tanah yang tercemar, dan terdapat unsur selenium sebagai antagonis dari
merkuri di lingkungan tersebut.
2. Keberadaan merkuri dan selenium mengakibatkan perubahan mikro
anatomi pada organ (insang, ginjal, usus, hati, limpa, daging) ikan mas.
3. Faktor biogeofisika kimia lingkungan seperti jarak dengan sumber
pencemaran, kondisi lingkungan sekitar, letak kolam, dan lain-lain
mempengaruhi konsentrasi dan toksisitas merkuri dan selenium di kolam
ikan.
4. Pencemaran ini dapat berdampak pada kehidupan sumberdaya perairan
maupun pada penduduk di Kawasan Pongkor Nanggung, sehingga
dibutuhkan suatu strategi pengelolaan yang ideal.

 
 

6 
 

1.5.

Kerangka Pemikiran
Dengan mengetahui sumber pencemar dan alirannya serta dampak yang

ditimbulkan oleh bahan pencemar dari berbagai aktivitas manusia yang terkait
terhadap organisme perairan dan kualitas perairan akan memberikan suatu
gambaran pengelolaan ekosistem perairan secara baik demi keberlanjutannya di
masa depan. Kerangka pemikiran dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah ini.
 
 

 

  Kawasan Pongkor

 
 

Pengolahan Emas

Pertambangan Emas

Antropogenik Lainnya

 
 

Limbah Merkuri & Selenium

 

Pencemaran Lingkungan
(air,tanah,udara)

 
 

Kolam Budidaya Ikan

 
 
 
 
 
 
 

Ikan

Bioakumulasi & Biomagnifikasi
Pada Organ Ikan

Kondisi Histopatologis Organ Ikan
(Insang, Usus, Ginjal, Limpa, Hati, Daging)

Sedimen

Uji Kandungan
Merkuri & Selenium

Perbandingan dengan
NAB PP No.82/2001 &
EPA 2001

Tingkat Kerusakan Organ 
Dampak Terhadap
Konsumen Manusia 

 
 

Air

Pengaruh Terhadap Fisiologis Ikan

 
…. : Wilayah penelitian tesis
NAB : Nilai Ambang Batas

Gambar 1 Diagram kerangka pemikiran.

7 
 

II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1.

Pencemaran Perairan dan Bahan Pencemarnya
Pengertian kualitas lingkungan (perairan) adalah faktor biofisika-kimia yang

mempengaruhi kehidupan organisme perairan dalam ekosistemnya. Menurut
Moore (1991) perairan ideal adalah perairan yang dapat mendukung kehidupan
organisme dalam menyelesaikan daur hidupnya. Sedangkan menurut Boyd
(1982) kualitas lingkungan perairan adalah suatu kelayakan lingkungan perairan
untuk menunjang kehidupan dan pertumbuhan organisme air yang nilainya
dinyatakan dalam suatu kisaran tertentu.
Definisi pencemaran air menurut Peraturan Pemerintah No.20 Tahun 1990
adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan atau
komponen lainnya ke dalam air dan atau berubahnya tatanan air oleh kegiatan
manusia atau oleh proses alam, sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat
tertentu yang menyebabkan air menjadi kurang atau sudah tidak berfungsi lagi
sesuai peruntukkannya.
Effendi (2003) menjelaskan bahwa sumber pencemar berdasarkan
lokasinya dapat berupa suatu lokasi tertentu (point source) seperti knalpot mobil,
cerobong asap pabrik, dan saluran limbah industri; dan tak tentu/tersebar (non
point /diffuse source) seperti limpasan (run-off) daerah pertanian, daerah
pemukiman dan daerah perkotaan.
Berdasarkan cara masuknya ke dalam lingkungan, polutan dikelompokkan
menjadi dua, yaitu polutan alamiah dan polutan antropogenik. Polutan alamiah
adalah polutan yang memasuki suatu lingkungan (misalnya badan air) secara
alami, seperti akibat letusan gunung berapi, tanah longsor, banjir, abrasi pantai,
erosi dan fenomena alam lainnya. Polutan yang memasuki suatu ekosistem
secara alamiah sukar dikendalikan. Polutan antropogenik adalah polutan yang
masuk ke badan air akibat aktivitas manusia, misalnya kegiatan domestik (rumah
tangga), kegiatan urban (perkotaan), kegiatan industri maupun kegiatan
pertambangan

dan

pertanian

termasuk

perikanan.

Intensitas

polutan

antropogenik dapat dikendalikan dengan cara mengontrol aktivitas yang
menyebabkan timbulnya polutan tersebut (Effendi 2003).
Berdasarkan sifat toksiknya, polutan/pencemar dibedakan menjadi dua,
yaitu polutan tak toksik (non-toxic pollutans) dan toksik (toxic pollutans) (Mance

 
 

8 
 
1987). Polutan tak toksik biasanya telah berada pada ekosistem secara alami.
Sifat destruktif pencemar ini muncul apabila berada dalam jumlah yang
berlebihan sehingga mengganggu kesetimbangan ekosistem melalui perubahan
proses fisika kimia perairan. Polutan tak toksik ini terdiri dari bahan-bahan
tersuspensi dan nutrien. Nutrien yang berlebih ini menyebabkan pengkayaan
unsur hara yang tinggi sehingga terjadi komunitas biotik yang berlebih
(blooming).
Polutan toksik dapat mengakibatkan kematian (lethal) maupun bukan
kematian (sub-lethal), misalnya terganggunya pertumbuhan, tingkah laku,
fisiologi maupun karakteristik morfologi berbagai organisme akuatik. Polutan
toksik ini biasanya berupa bahan-bahan yang bukan bahan alami, misalnya
pestisida, detergen, dan bahan buatan lainnya. Polutan berupa bahan yang
bukan alami ini dikenal dengan istilah xenobiotik (pollutan artificial), yaitu polutan
yang diproduksi oleh manusia (man-made substances).
Mason (1993) mengelompokkan pencemar toksik menjadi lima, yaitu :1)
logam berat meliputi timbal, nikel, kadmium, zink, tembaga, dan merkuri; 2)
senyawa organik yang berasal dari kegiatan industri, pertanian dan domestik
meliputi pestisida, herbisida, surfaktan, hidrokarbon dan lain-lain; 3) gas,
misalnya klorin dan ammonia; 4) anion, misalnya sianida, fluorida, sulfida, dan
sulfat; 5) asam dan alkali.
Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat dapat dibagi dalam
dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya
dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam
jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini
adalah Zn, Cu, Se, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya. Sedangkan jenis kedua
adalah logam berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam
tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun,
seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain. Logam berat ini dapat menimbulkan efek
kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat tersebut
terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimilikinya akan bekerja sebagai
penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Lebih
jauh lagi, logam berat ini akan bertindak sebagai penyebab alergi, mutagen,
teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit,
pernapasan dan pencernaan (Boening 2000; Eisler 2006).

9 
 
2.2.

Merkuri dan Selenium

2.2.1

Sumber dan Transportasi di Lingkungan
Lebih dari dua dekade ini, merkuri (Hg) dan selenium (Se) telah

diidentifikasi sebagai salah satu kontaminan utama dalam sistem perairan.
Merkuri dan selenium terbentuk secara alami dan tersebar di lingkungan baik
secara proses alami maupun aktivitas manusia. Sumber alami dari merkuri dan
selenium berasal dari batuan, gunung berapi maupun hutan. Sumber utama
antropogeniknya yang mencemari perairan adalah : (1) tambang batu bara dan
hasil bakarannya, (2) tambang emas, perak, nikel, dan fosfat, (3) peleburan
logam dan industri, (4) pemukiman, (5) penyulingan, transportasi, dan
penggunaan minyak, (6) irigasi pertanian, (7) dan limbah pertanian dan
peternakan. Sumber tidak langsung merkuri dan selenium ke dalam air adalah
merkuri di udara, yang terdeposit melalui hujan atau proses langsung lainnya ke
tanah dan air permukaan. Merkuri dan selenium juga bisa berasal dari sedimen
jika terganggu (seperti banjir dan penggalian). Pembakaran sampah padat dan
penggunaan bahan bakar fosil merupakan sekitar 87 % dari emisi merkuri di
Amerika Serikat (Paasivirta 1991; Boening 2000; US EPA 2001; Lemly 2002;
Eisler 2006).
Selenium merupakan elemen esensial atau dibutuhkan oleh manusia dan
hewan dalam proses metabolismenya. Namun jika terdapat dalam konsentrasi
lebih dari yang dibutuhkan maka selenium dapat berdampak negatif bahkan bisa
mematikan. Kadar selenium pada kerak bumi sekitar 0,1 mg/kg. Sumber
alaminya di perairan adalah ferroslite (FeSe2) dan chalcopyrite. Kadar selenium
pada perairan tawar alami bervariasi antara