SEBARAN LOGAM BERAT TEMBAGA(Cu) DAN KOBALT (Co) PADA SEDIMEN LUMPUR LAUT DI PERAIRAN PELABUHAN PANJANG BANDAR LAMPUNG
ABSTRAK
SEBARAN LOGAM BERAT TEMBAGA(Cu) DAN KOBALT (Co) PADA
SEDIMEN LUMPUR LAUT DI PERAIRAN PELABUHAN PANJANG
BANDAR LAMPUNG
Oleh
Delphiana
Sebaran logam berat Cu dan Co pada sedimen di perairan Pelabuhan Panjang
telah dilakukan. Konsentrasi logam Cu dan Co ditentukan dengan menggunakan
spektrofotometer serapan atom (SSA) dengan menggunakan empat validasi
metode yaitu limit deteksi, presisi (ketelitian), akurasi (kecermatan) dan
linieritas.Hasil analisis menunjukan logam Cudan Co pada sedimen di Pelabuhan
Panjang Bandar Lampung memilikikonsentrasi yang tinggi (93,345± 4,772 ppm)
untuk Cu dan (107,558 ± 0,403 ppm) untuk Codanmeratapadasetiaptitik,
kecualipadatitik F dan G dengankonsentrasi yang rendah. Konsentrasi yang
diperoleh dalam penelitian ini telah melebihistandar baku mutulogam berat pada
sedimen yang telah ditetapkan oleh The Ontario Ministry Of The Environment.
Validasi metode pada penentuan kadar Cu dan Co dalam sedimen menunjukan
presisi dengan nilai relatif standar deviasi (RSD) < 5 %, akurasi pada rentang 80113 %, limit deteksi untuk masing - masing logam Cu dan Co adalah 0,004 dan
0,060, dan nilai koefisien variasi Cu dan Co masing-masing adalah 0,9998 dan
1.Temperatur,
pH
dankuatarustidakmempengaruhibesarnyakadarlogamdalamsedimentetapidipengar
uhiolehjenissedimen.
Kata Kunci : Sebaran logam berat, Cu, Co,Pelabuhan Panjang.
ABSTRACT
DISTRIBUTION OF HEAVY METAL COPPER (Cu) AND COBALT (Co)
INSEDIMENTPANJANG PORT BANDAR LAMPUNG
By:
Delphiana
Distribution of heavy metal Cu and Co in sediment of the Panjang porthad been
investigated. Determination of the metal’s concentrationswere analyzed by
Atomic Absorption Spectrofotometer. The analysis was carried out with four
validation methods including: limit detection, acuration, precision and linearity.
The analysis result showedthat concentrations of sediment in Panjang Port has
high concentration of Cu and Co i.e. 93,345 ± 4,772 ppm (Cu) and 107,558 ±
0,403 ppm (Co), except at site F and G is low. The concentration respectively of
both metal ions has been exceeding the standard heavy metal weight on sediment
asstated by The Ontario Ministry Of The Environment. Validation method onthe
determination of the ions showed precision with the value of standard deviations
< 5 %, accuracy in the range 80 - 113 %, the limit detection for each ions 0,004
(Cu) and 0,060 ppm (Co), and the corellation coefficientof Cu and Co was 0,9998
and 1. Temperature, pH and the stream were not affecting metal contents in
sediment but suggested were influenced by the type of sediment.
Keywords: Distribution of heavy metals, Cu, Co, Panjang Port.
SEBARAN LOGAM BERAT TEMBAGA (Cu) DAN KOBALT (Co) PADA
SEDIMEN LUMPUR LAUT DI PERAIRAN PELABUHAN
PANJANG BANDAR LAMPUNG
( Skripsi )
Oleh
Delphiana
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2014
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sukanegara, pada tanggal 19 Agustus
1991 sebagai anak kedua dari Bapak Handiyanto dan
Ibunda Sami Maria. Penulis menyelesaikan pendidikan
Sekolah Dasar Dwi Warna Panjang tahun 2003, Sekolah
Menengah Pertama Kristen BPK Penabur Bandar
Lampung tahun 2006, Sekolah Menengah Atas Kristen
BPK Penabur Bandar Lampung tahun 2009 dan terdaftar sebagai mahasiswa
jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Lampung pada tahun 2009 melalui jalur SNMPTN (Seleksi Nasional Masuk
Perguruan Tinggi Negri).
Selama menjadi mahasiswa penulis pernah menjadi asisten praktikum Kimia
Dasar jurusan S1 Agrobisnis FP Unila tahun 2012, Kimia Dasar jurusan S1
Agrobisnis FP Unila tahun 2013, dan Kimia Analitik I jurusan S1 Kimia FMIPA
Unila tahun 2013.
Hasil karyaku yang sederhana ini
kupersembahkan untuk orang-orang
yang amat kucintai :
Bapakku Handiyanto dan Ibuku
Sami Maria
Kakak dan Adikku (Mbak Gres,
Dian dan Moren)
Keluarga besarku
serta Almamaterku tercinta
MOTO
Markus 11 : 24
Karena itu Aku berkata kepadamu: apa
saja yang kamu minta dan doakan,
percayalah bahwa kamu telah
menerimanya, maka hal itu akan
diberikan kepadamu.
Matius 3:24
Sebab itu janganlah kamu kuatir akan
hari besok, karena hari besok mempunyai
kesusahannya sendiri, kesusahan sehari
cukuplah untuk sehari.
Matius 7 : 7-8
Mintalah, maka akan diberikan
kepadamu, carilah maka kamu akan
mendapatkan, ketoklah maka pintu akan
dibukakan bagimu, karena setiap orang
yang meminta, menerima dan setiap orang
yang mencari mendapat dan setiap orang
yang mengetok, baginya pintu dibukakan.
Hidup lah seperti air yang mengalir di sungai,
banyak perkara, rintangan dan hambatan yang
harus dilalui. Tetapi aliran air sungai hanya
memiliki satu tujuan yaitu bermuara ke laut.
Seperi itulah hidup, seberat apapun rintangan,
tetapi tetap pada satu tujuan awal.
ADEL
SANWACANA
Puji Syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan
limpahan kasih karunia Tuhan sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
Sksipsi dengan judul “Sebaran Logam Berat Tembaga (Cu) dan Kobalt (Co) pada
Sedimen Lumpur Laut di Perairan Pelabuhan Panjang Bandar Lampung” adalah
salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains di Universitas Lampung.
Tidak sedikit kendala yang dihadapi dalam pelaksanaan serta dalam penulisan
skripsi ini, tapi puji Tuhan, Tuhan Yesus telah menunjukkan kasih setianya
melalui orang-orang yang dipercaya untuk membantu saya sehingga kendala
tersebut dapat diselesaikan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T., selaku ketua jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
2.
Bapak Diky Hidayat, M.Sc., selaku pembimbing I dan Pembimbing
Akademik yang telah memberikan saran dan motivasi yang tiada henti kepada
saya.
3.
Ibu Dian Septiani Pratama, M.Si., selaku pembimbing II, yang telah
memberikan kesempatan dan arahan-arahan kepada saya.
4.
Bapak Mulyono, Ph.D., selaku pembahas yang telah memberikan saran dalam
penulisan karya ilmiah ini..
5.
Terima kasih tak terhingga untuk kedua orang tuaku yaitu bapakku
Handiyanto dan Ibuku Sami Maria, yang senantiasa memberikan cinta, kasih
sayang, keceriaan, canda tawa, perhatian, pengorbanan dan dukungan
sepenuh hati baik materi maupun spiritual serta do’a yang tulus yang tiada
henti demi kelancaran dan kesuksesan penulis dalam menuntut ilmu.
6.
Terima kasih untuk kakakku Hanna Grestyna, adikku Dian Ningrum Tyasari
dan Rizky Moreno yang senantiasa memberikan semangat serta do’a sehingga
skripsi ini dapat terselesaikan.
7.
Terima kasih untuk Keluarga besar di Tanjung Bintang yang selalu
memotivasi sehingga akhirnya skripsi ini dapat terselesaikan.
8.
Terima kasih untuk Angga Rianto sebagai teman bahkan sahabat yang selalu
menemani dan memotivasi sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.
9.
Terima kasih untuk keluarga Ibu Pdt. M.N.E.Prawito-Ponteoa yang selalu
memberikan dukungan, semangat dan do’a selama pergumulan mengerjakan
skripsi ini.
10. Terima kasih untuk teman seperjuangan Ignatius Sandy Ellen P, S.Si., Martha
Selvina Gultom, S.Si., Rini Handayani, S.Si. atas kerjasama yang baik, saling
mensuport, mendoakan sehingga pada akhirnya dapat bersama-sama
menyelesaikan skripsi.
11. Terima kasih untuk teman-teman angkatan 2009, yaitu Resca Ridhatama,
S.Si., Nurjannah, S.Si., Mardiyah, S.Si., Sherly Nurimani, S.Si., Yahya
Ariyanta, S.Si., Siska Dwi Ariyani, S.Si., Khoirul Umam, S.Si., Juwita Ratna
Sari, S.Si., Luh Gede Rai Putri S, S.Si., R.Meta Megawati S, S.Si., Rizki
Yuliandari, S.Si., Retno Nur Ramadhani, S.Si., Mersiana, S.Si.,
Dwiyanto,S.Si., Rinawati, S.Si., Fatma Timur, S.Si., Tyas Rosawinda K,
S.Si., M. Padli, S.Si.,Miftahul Jannah, S.Si., Fitriyanti, S.Si., Rhamadya Teta
P, S.Si., Neneng Suryani, S.Si., Delviana Br sidabalok, S.Si., Indah RN
Pramudita, S.Si., Dani Agus Setiawan, Tiurma Nainggolan, Stephani Oktiana,
Suparno, Ari Bowo Slamet E, Lia Andriani.
12. Sahabat-sahabat terbaikku Dian Agustriani, Agung Hadi Sudrajat, Adi
Gunawan Hakim, Anastyas Daniati, Ivan Frediyoki, Rian Andreano dan
Surya yang memberikan dorongan dan semangat untuk menyelesaikan
skripsi.
13. Seluruh teman-teman kimia angkatan 2006, 2007, 2008, 2010, 2011 yang
telah membantu, memberikan dorongan dan kekeluargaannya selama ini dan
tetap semangat untuk kita.
14. Pak Ghani, Mba Nora dan Mas Nomo terimakasih atas bantuannya selama
penelitian dan mengurus administrasi.
15. Sahabat SMA tercinta Wiwin Andriani terima kasih selalu memberi suport
dan semangat.
Semoga Tuhan membalas segala kebaikan yang telah mereka berikan kepada
saya, baik berupa moril maupun materiil.
Penulis
Delphiana
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI……………………………………………………………
DAFTAR TABEL………………………………………………………
DAFTAR GAMBAR…………………………………………………...
i
ii
iii
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang……………………………………………………
B. Tujuan Penelitian…………………………………………………
C. Manfaat Penelitian………………………………………………..
1
5
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Pelabuhan Panjang………………………………………………...
B. Sedimen……………………………………………………………
C. Logam Berat……………………………………………………....
D. Logam Cu (Tembaga)………………………………………….....
E. Toksisitas Logam Cu……………………………………………..
F. Logam Co (Kobalt)……………………………………………….
G. Toksisitas Logam Co……………………………………………..
H. Logam Dalam Sedimen dan Mineral……………………………..
I. Spektrofotometri Serapan Atom…………………………………
1. Prinsip Dasar…………………………………………………
2. Analisa Kuantitatif…………………………………………...
J. Gangguan-gangguan pada Spektofotometer
Serapan Atom (SSA)……………………………………………...
K. Instrumentasi pada Spektrofotometri Serapan Atom……………..
L. Validasi Metode……………………………………………………
1. Linieritas………………………………………………………
2. Limit Deteksi………………………………………………….
3. Presisi(Ketelitian)……………………………………………..
4. Kecermatan (Akurasi)…………………………………………
7
8
12
15
17
19
20
21
23
23
24
25
26
30
31
31
32
32
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan tempat penelitian………………………………………. 33
B. Alat dan Bahan……………………………………………………… 33
C. Prosedur Kerja……………………………………………………… 34
1. Pembuatan larutan……………………………………………... 34
2. Metode Pengambilan Sampel…………………………………… 34
3. Preparasi Sampel………………………………………………... 35
4. Penentuan Konsentrasi Cu dan Co pada Sedimen
dengan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)………………… 36
5. Validasi Metode………………………………………………… 37
IV. PEMBAHASAN
A. Gambaran Umum Pelabuhan Panjang…………………………….
B. Pengamblan Sampel Sedimen…………………………………….
1. Temperatur di Perairan Pelabuhan Panjang………………….
2. pH di Perairan Pelabuhan Panjang……………………………
C. Preparasi Sampel…………………………………………………
D. Sebaran Logam Cu pada Sedimen di Pelabuhan Panjang………
E. Sebaran Logam Co pada Sedimen di Pelabuhan Panjang………
F. Validasi Metode…………………………………………………
39
40
41
42
44
47
48
50
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan…………………………………………………………
B. Saran…………………………………………………………….
55
56
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1. Klasifikasi partikel sedimen menurut skala wenworth .......................
11
2. Keterangan unsur logam kobalt ..........................................................
19
3. Baku mutu kandungan logam berat dalam sedimen ...........................
22
4. Rata-rata konsentrasi (mg/Kg) logam berat dalam batuan beku
(igneous rocks) dan batuan sedimen (sedimentary rocks) ...................
22
5. Titik koordinat dan letak geografis pengambilan sampel ...................
41
6. Temperatur Titik Pengambilan Sampel di Pelabuhan Panjang ...........
42
7. pH Air Laut pada Titik Pengambilan Sampel .....................................
43
8. Sebaran Logam Cu pada Sedimen ......................................................
46
9. Sebaran Logam Co pada Sedimen ......................................................
48
10. Limit Deteksi dalam satuan mg/L .....................................................
52
11. Nilai SD dan RSD Hasil Analisis Logam Cu dan
Co pada Sedimen...............................................................................
53
12. Persen Perolehan Kembali (%Recovery) ..........................................
54
Lampiran 1. Kualitas Air Perairan Pelabuhan Panjang Berdasarkan
Parameter pH, dan Temperatur
Data Analisis Kualitas Air Perairan Pelabuhan Panjang Berdasarkan
Parameter pH dan Temperatur
Titik
pH
Temperatur (OC)
A
7,09
30
B
7,20
30
C
7,27
31
D
7,34
32
E
7,33
32
F
7,32
32
G
7,35
34
H
7,34
33
I
7,34
34
Pengambilan
Sampel
Lampiran 2. Konsentrasi Logam Cu dan Co pada Sedimen di Pelabuhan Panjang
Konsentrasi Logam Tembaga (Cu) pada Sedimen
Titik
Pengambilan Pangulangan
Sampel
A1
A2
A
A3
A4
B1
B2
B
B3
B4
C1
C2
C
C3
C4
D1
D2
D
D3
D4
E1
E
E2
E3
Absorbansi
Creg (ppm)
M (ppm)
0,3028
0,3042
0,3035
0,3054
0,3197
0,3183
0,3222
0,3193
0,3293
0,3285
0,3238
0,3263
0,3093
0,3044
0,3069
0,3079
0,3282
0,3234
0,3294
6,117
6,143
6,129
6,167
6,451
6,423
6,501
6,443
6,642
6,626
6,533
6,583
6,245
6,147
6,197
6,217
6,620
6,525
6,644
91,759
92,147
91,938
92,505
96,769
96,352
97,515
96,650
99,632
99,394
97,992
98,738
93,668
92,207
92,952
93,250
99,304
97,873
99,662
̅ (ppm)
SD (ppm)
̅ ± SD (ppm)
92,087
0,320
92,087±0,320
96,822
0,494
96,822±0,494
98,939
0,736
98,939±0,736
93,019
0,616
93,019±0,616
84,073
29,757
84,073±29,757
F
G
H
I
Lanjutan
E4
F1
F2
G1
G2
H1
H2
H3
H4
I1
I2
I3
I4
0,1275
0,0192
0,0168
0,0163
0,0189
0,3115
0,3133
0,3174
0,3185
0,3069
0,3054
0,3094
0,3073
2,630
0,477
0,429
0,419
0,471
6,288
6,324
6,406
6,427
6,197
6,167
6,247
6,205
39,453
0,358
0,322
0,315
0,353
94,324
94,861
96,083
96,412
92,952
92,505
93,698
93,072
0,340
0,025
0,340±0,025
0,334
0,027
0,334±0,027
95,420
0,989
95,420±0,989
93,057
0,492
93,057±0,492
Konsentrasi Logam Kobalt (Co) pada Sedimen
Titik
Pengambilan Pengulangan
Sampel
A
B
C
D
E
A1
A2
A3
A4
B1
B2
B3
B4
C1
C2
C3
C4
D1
D2
D3
D4
E1
E2
E3
Absorbansi
Creg (ppm)
M (ppm)
0.0416
0.0417
0.0416
0.0419
0.0419
0.0419
0.0421
0.0424
0.0421
0.0420
0.0424
0.0419
0.0422
0.0423
0.0421
0.0422
0.0427
0.0426
0.0425
7,121
7,138
7,121
7,172
7,172
7,172
7,207
7,259
7,207
7,190
7,259
7,172
7,224
7,241
7,207
7,241
7,310
7,293
7,276
106,810
107,069
106,810
107,586
107,586
107,586
108,103
108,879
108,103
107,845
108,879
107,586
108,362
108,621
108,103
108,621
109,655
109,397
109,138
̅ (ppm)
SD (ppm)
̅ ± SD (ppm)
107,069
0,366
107,069±0,366
108,039
0,611
108,039±0,611
108,103
0,559
108,103±0,559
108,427
0,248
108,427±0,248
109,267
0,334
109,267±0,334
F
G
H
I
Lanjutan
E4
F1
F2
G1
G2
H1
H2
H3
H4
I1
I2
I3
I4
0.0424
0.0018
0.0015
0.0021
0.0029
0.0411
0.0413
0.0414
0.0415
0.0412
0.0412
0.0412
0.0414
7,259
0,259
0,207
0,310
0,448
7,034
7,069
7,086
7,103
7,052
7,052
7,052
7,086
108,879
0,194
0,155
0,233
0,336
105,517
106,034
106,293
106,552
105,776
105,776
105,776
106,293
0,175
0,027
0,175±0,027
0,284
0,073
0,284±0,073
106,099
0,442
106,099±0,442
105,905
0,259
105,905±0,259
Keterangan:
Creg
= Konsentrasi logam yang diperoleh dari persamaan regresi linier larutan standar
M
= Konsentrasi logam sebenarnya pada sampel
̅
= Rata-rata konsentrasi logam sebenarnya pada sampel
SD
= Standar Deviasi
Lampiran 3.
Contoh Perhitungan Konsentrasi Logam Co dan Cu pada Sedimen
1. Contoh Perhitungan Konsentrasi Logam Kobalt (Co)
Absorbansi Larutan Standar Kobalt (Co)
Konsentrasai
Absorbansi
(ppm)
5
0,0292
10
0,0582
15
0,0868
20
0,1154
25
0,1448
Dari absorbansi larutan standar yang diperoleh dapat dibuat kurva regresi linier sebagai
Absorbansi
berikut :
0.16
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
y = 0.0058x + 0.0003
R² = 1
0
5
10
15
20
konsentrasi (ppm)
25
30
Berdasarkan grafik regresi linier larutan standar kobalt (Co) diperoleh persamaan regresi
linier y = 0,0058x-0,0003. Dari persamaan regresi linier tersebut dapat dihitung
konsentrasi regresi sampel (x) :
Creg ( x)
y 0,0003
0,0058
Keterangan : C reg
= Konsentrasi yang diperoleh dari persamaan regresi
y
= Absorbansi sampel
Konsentrasi logam sebenarnya dalam sampel dihitung dengan persamaan berikut :
M
Creg V F
B
Keterangan :
M
= Konsentrasi logam kobalt sebenarnya
Creg
= Konsentrasi regresi
V
= Volume larutan
F
= Faktor pengenceran
B
= Berat sampel sedimen
Absorbansi Larutan Sampel pada titik A
Titik
Pengambilan
Sampel
Pangulangan
Absorbansi
A1
0,0416
A2
0,0417
A
A3
0,0416
A4
0,0419
Berdasarkan absorbansi larutan sampel, maka besarnya konsentrasi logam kobalt dalam
sampel adalah
Konsentrasi logam kobalt pada titik A1
Creg ( x)
Creg A1 =
=
y 0,0003
0,0058
0,0416 0,0003
0,0058
0,0413
0,0058
= 7,121
Konsentrasi logam kobalt sebenarnya dalam sampel adalah
M
Creg V F
B
M
7,121mg / L 0,15L 2
0,02
=
2,1363
0,02
= 106,810 Mg/Kg
= 108,810 ppm
Contoh Perhitungan Konsentrasi Logam Tembaga (Cu)
Absorbansi Larutan Standar Tembaga (Cu)
Konsentrasai
Absorbansi
(ppm)
5
0,2431
10
0,4913
15
0,7514
20
1,0112
25
1,2485
Dari absorbansi larutan standar yang diperoleh
dapat dibuat kurva regresi linier sebagai berikut:
Absorbansi
2.
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2 0
y = 0.0503x - 0.0048
R² = 0.9998
10
20
Konsentrasi (ppm)
30
Berdasarkan grafik regresi linier larutan standar Tembaga (Cu) diperoleh persamaan
regresi linier y = 0,0503x – 0,0048. Dari persamaan regresi linier tersebut dapat dihitung
konsentrasi regresi sampel (x) :
Creg ( x)
y 0,0048
0,0503
Keterangan : C reg
= Konsentrasi yang diperoleh dari persamaan regresi
y
= Absorbansi sampel
Konsentrasi logam sebenarnya dalam sampel dihitung dengan persamaan berikut :
M
Creg V F
B
Keterangan :
M
= Konsentrasi logam tembaga sebenarnya
Creg
= Konsentrasi regresi
V
= Volume larutan
F
= Faktor pengenceran
B
= Berat sampel sedimen
Absorbansi Larutan Sampel pada titik A
Titik
Pengambilan
Sampel
Pangulangan
Absorbansi
A1
0,3028
A2
0,3042
A
Creg ( x)
A3
0,3035
A4
0,3054
y 0,0048
0,0503
Konsentrasi logam Tembaga pada titik A1
Creg A1 =
0,3028 0,0048
0,0503
=
0,3076
0,0503
= 6,115
Konsentrasi logam tembaga sebenarnya dalam sampel adalah
M
Creg V F
B
M
6,115mg / L 0,15L 2
0,02
=
1,8345
0,02
= 91,759 mg/Kg
= 91, 759 ppm
Lampiran 4. Perhitungan Limit Deteksi Logam Cu dan Co
1. Perhitungan Limit Deteksi Logam Cu
Nilai Standar Deviasi Blangko untuk Logam Cu
No
1
2
3
4
5
Kode
Sampel
Cu1
Cu2
Cu3
Cu4
Cu5
Absorbansi
Creg (ppm)
0,0001
0,000
0,0001
0,0001
0,0002
2,02
2,00
2,02
2,02
2,04
Creg (ppm)
2,02
Berikut ini adalah perhitungan limit deteksi logam Cu:
Limit Deteksi (LoD)
Q = k x SD
= 3 x 0,01414
= 0,004 ppm
Creg Creg (ppm) Creg Creg
2
0
-0,02
0
0
0,02
Jumlah (ppm)
SD atau Sb (ppm)
(ppm)
0
0,0004
0
0
0,0004
0,0008
0,001414
2.
Perhitungan Limit Deteksi Logam Co
Nilai Standar Deviasi Blangko untuk Logam Co
No
1
2
3
4
5
Kode
Sampel
Co1
Co2
Co3
Co4
Co5
Absorbansi
0,0002
0,000
0,0000
0,0002
0,0001
Creg (ppm)
0,4
0
0
0,4
0,2
Creg (ppm)
0,2
Berikut ini adalah perhitungan limit deteksi logam Co:
Limit Deteksi (LoD)
Q
= k x SD
= 3 x 0,02
= 0,2 ppm
Creg Creg (ppm)
0,2
-0,2
-0,4
0,2
0
Jumlah (ppm)
SD atau Sb (ppm)
Creg Creg (ppm)
2
0,04
0,04
0,16
0,04
0
0,28
0,02
Lampiran.5 Contoh Perhitungan Persen Perolehan Kembali (recovery)
a. Perhitungan persen perolehan kembali logam Cu
Jika diketahui absorbansi A.1= 0,3345, dengan menggunakan persamaan garis
linier y = 0,0503x-0,0048, maka dapat dihitung:
Dengan diketahui CA (ppm) = 91,759; C*A (ppm) = 10; V= 150 mL; F= 2 dan
B= 20 g. Persen perolehan kembali dapat ditentukan dengan persamaan berikut:
b. Perhitungan Persen Perolehan Kembali Logam Co
Jika diketahui absorbansi A.1 logam Co = 0,0460 dengan menggunakan
persamaan garis linier
, maka dapat dihitung:
Dengan diketahui CA (ppm) = 106,810; C*A (ppm) = 10; V= 150 mL; F= 2 dan
B= 20 g . Persen perolehan kembali dapat ditentukan dengan persamaan berikut:
118,185
Lampiran 6 . Foto-foto Penelitian
Gambar Alat Sampling Sedimen Eackman Grab Wildco Wildlife Supply
Company
(a)
(b)
Gambar 1. (a) Pengambilan Sampel Sedimen (b) Alat sampling Sedimen
Gambar Sampel Sedimen
(a)
(b)
Gambar 2. (a) Sediemen Basah (b) SedimenKering
Lokasi Pengambilan Sampel
Gambar 3. Hulu Muara Sungai Way Kuala
Gambar 4. Badan Muara perairan Pelabuhan Panjang
Gambar 5. Hilir Muara Sungai Way Kuala
Pengukuran Temperatur, pH dan Kuat Arus di Perairan Pelabuhan Panjang.
(a)
(b)
Gambar 7. (a) Pengukuran Temperatur (b) Pengukuran pH
Preparasi Sampel
(a)
(b)
(c)
Gambar 8. (a) Sampel di destruksi 30 menit (b) Penyaringan sampel (c) Pencucian
sampel dengan akuades.
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.
Pelabuhan Panjang .....................................................................
7
2.
Spektrofotometer Serapan Atom (AAS) ....................................
23
3. Diagram Lampu Katode Cekung ................................................
27
4.
Skema Elektroda Discharge Lamp .............................................
28
5.
Aktivitas di Pelabuhan Panjang .................................................
39
6. Titik Pengambilan Sampel ..........................................................
40
7. Alat Sampling Sedimen (Eackman Grab) ...................................
40
8. Kurva Kalibrasi Larutan Standar (a) Tembaga (b) Kobalt..........
51
1
I. PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Pesisir pantai kota Bandar Lampung merupakan salah satu lokasi yang telah
banyak dikonversi lahan pantainya menjadi kawasan industri, antara lain industri
batubara, pembangkit tenaga listrik, pariwisata, pelabuhan niaga dan pemukiman
(Wiryawan dkk, 1999). Aktivitas-aktivitas tersebut, baik secara langsung maupun
tidak langsung akan berdampak terhadap keseimbangan ekosistem di kawasan
pantai.
Pengelolaan wilayah pesisir juga sangat dipengaruhi oleh pemberlakukan
Undang-Undang (UU) No 22 Tahun 1999 pasal 10 bahwa Pemerintahan Daerah
berwenang mengelola sumber daya nasional yang tersedia di wilayah masingmasing, dan bertanggung jawab memelihara kelestarian lingkungan (Rahman,
2006). Pelabuhan Panjang merupakan salah satu sarana transportasi laut yang ada
di Bandar Lampung sebagai pelabuhan peti kemas utama. Besarnya aktivitas di
pelabuhan dapat berdampak negatif bagi lingkungan jika tidak dikontrol dan
ditangani dengan serius. Salah satu dampak negatif tersebut adalah terjadinya
pencemaran lingkungan di wilayah perairan sekitar pelabuhan. Sumber
pencemaran yang utama berasal dari limbah industri dan domestik yang mengalir
melalui sungai-sungai yang bermuara ke laut di sepanjang pantai Kota Bandar
2
Lampung. Selain itu, sampah- sampah domestik diperkirakan juga berasal dari
wilayah lain yang dibawa oleh arus laut dan terdampar di sepanjang pantai
(Yudha, 2007).
Perubahan komponen fisik dan kimia tersebut selain menyebabkan menurunnya
kualitas perairan juga menyebabkan bagian dasar perairan (sedimen) menurun,
yang dapat mempengaruhi kehidupan biota perairan terutama pada struktur
komunitasnya.
Mengingat sampai saat ini Bandar Lampung belum memiliki Instalasi Pengolahan
Air Limbah (IPAL) terpadu, dimungkinkan bahwa limbah industri yang
merupakan limbah B3 (Bahan Beracun Berbahaya) yang dihasilkan dari proses
produksi dialirkan langsung ke pesisir pantai (Wiryawan dkk, 1999). Pencemaran
yang terjadi disekitar pesisir pantai dan pelabuhan, salah satunya adalah
pencemaran logam berat. Pencemaran logam berat ini ditimbulkan oleh aktivitas
yang ada di pelabuhan maupun lingkungan yang ada disekitarnya, seperti aktivitas
kapal yang bersandar maupun aktivitas masyarakat (industri maupun rumah
tangga) yang membuang limbahnya ke wilayah pesisir pantai di sekitar
pelabuhan. Limbah yang dibuang dikhawatirkan berupa limbah B3 (bahan-bahan
beracun dan berbahaya). Limbah B3 merupakan limbah yang mengandung logam
berat diantaranya adalah Cu dan Co. Selain limbah industri, pencemaran logam
berat juga berasal dari limbah domestik seperti buangan alat elektronik, alat-alat
rumah tangga, korosi pipa-pipa air yang mengandung Cu (Connel and Miller,
1995). Logam-logam berat ini apabila masuk ke dalam ekosistem disekitar
3
pelabuhan dapat menimbulkan dampak yang fatal, baik bagi biota yang ada di
perairan maupun manusia yang ada disekitar wilayah tersebut.
Pencemaran yang dikhawatirkan adalah adanya logam berat pada sedimen, seperti
logam Cu dan Co. Tembaga (Cu) bersifat racun terhadap semua tumbuhan pada
konsentrasi larutan di atas 0,1 ppm. Konsentrasi yang aman bagi air minum
manusia tidak lebih dari 1 ppm. Organisme perairan membutuhkan Cu dan Zn
sebagai kofaktor dalam proses fisiologi enzim, di mana Cu terdapat sebagai
haemocyanin, cytochrom bersama-sama dengan Fe, dan Zn sebagai karbonic
anhidrase (Johnston, 1976). Keracunan logam berat umumnya berawal dari
kebiasaan memakan makanan yang berasal dari laut terutama ikan, udang, dan
tiram yang sudah terkontaminasi oleh logam berat. Logam berat yang ada dalam
air laut, selanjutnya dengan adanya proses biomagnifikasi yang bekerja di lautan,
kadar logam berat yang masuk akan terus ditingkatkan, selanjutnya akan
berasosiasi dengan sistem rantai makanan, masuk ke tubuh biota perairan, dan
akhirnya ke tubuh manusia yang mengkonsumsinya.
Konsentrasi normal komponen ini di tanah berkisar 20 ppm dengan tingkat
mobilitas sangat lambat karena ikatan yang sangat kuat dengan material organik
dan mineral tanah liat. Kehadiran tembaga pada limbah industri biasanya dalam
bentuk ion bivalen Cu(II) sebagai hydrolitic product. Beberapa industri seperti
pewarnaan, kertas, minyak, industri pelapisan melepaskan sejumlah tembaga yang
tidak diharapkan.
Badan Pengawasan Obat dan Makanan (BPOM) RI telah menetapkan batas
maksimum cemaran logam berat tembaga pada sayuran segar yaitu 50 ppm.
4
Namun demikian, tembaga merupakan konstituen yang harus ada dalam makanan
manusia dan dibutuhkan oleh tubuh (Acceptance Daily Intake/ADI = 0,05 mg/kg
berat badan.
Logam Cobalt dibutuhkan manusia dalam jumlah yang sangat sedikit untuk proses
pembentukan butir darah merah. Cobalt (Co) dalam jumlah tertentu dibutuhkan
tubuh melalui Vitamin B12 yang masuk ke tubuh manusia. Akumulasi logam
Cobalt (Co) secara terus-menerus dalam jangka waktu yang lama dapat merusak
kelenjar gondok, sel darah merah menjadi berubah, tekanan darah menjadi tinggi,
pergelangan kaki menjadi bengkak, penyakit gagal jantung, sesak nafas, batukbatuk dan kondisi badan yang lemah (Rahman, 2006).
Daerah aliran sungai yang paling dekat dengan Pelabuhan Panjang adalah sungai
Way Kuala yang terletak di daerah Garuntang. Daerah Aliran Sungai (DAS) Way
Kuala diketahui merupakan daerah yang berpotensi tercemar akibat pembuangan
limbah industri bahan beracun berbahaya (B3) yang menyebabkan penurunan
kualitas air sungai. Beberapa industri di sekitar sungai Way Kuala adalah industri
konstruksi (PT Darma Putra Konstruksi), (PT Jaya Persada Konstruksi), (PT
Husada Baja), industri kimia (PT Golden Sari, PT Garuntang), industri
pergudangan dan peti kemas (PT Inti Sentosa Alam Bahtera).
Menurut Goegoen dan Domini (2003), konsentrasi logam berat yang terkandung
pada air sungai dan sedimen dapat digunakan sebagai indikator pencemaran
sungai, dengan demikian kualitas suatu sungai dapat diketahui.
Berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Kosasi (2013) di wilayah
perairan Pelabuhan Panjang didapat hasil bahwa untuk konsentrasi logam Timbal
5
masih berada di bawah standar baku mutu yang di tetapkan US-Environmental
Protection Agency. Sedangkan untuk konsentrasi logam Mangan pada sedimen
tersebut telah melampaui standar baku mutu yang telah di tetapkan The Ontario
Ministry of The Environment.
Analisa logam berat seperti logam Cu dan Co biasanya menggunakan
Spektrofotometer Serapan Atom (AAS) dimana alat ini dapat digunakan untuk
menentukan unsur di dalam suatu bahan dengan kepekaan, ketelitian serta
selektifitas yang tinggi. Prinsip metode spektrofotometri serapan atom adalah
absorbsi cahaya oleh atom pada panjang gelombang tertentu tergantung pada sifat
unsurnya (Skoog, 1985).
B.
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini :
1. Untuk mengetahui distribusi logam Cu pada sedimen lumpur laut di perairan
Pelabuhan Panjang Bandar Lampung.
2. Untuk mengetahui distribusi logam Co pada sedimen lumpur laut di perairan
Pelabuhan Panjang Bandar Lampung.
C.
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai sumber informasi tentang
distribusi tingkat pencemaran logam berat Cu dan Co pada Sedimen lumpur laut
di perairan Pelabuhan Panjang Bandar Lampung sehingga dapat dijadikan
6
masukan bagi pemerintah daerah, pihak industri dan masyarakat dalam mengelola
kegiatan industri yang berwawasan lingkungan.
7
II. TINJAUAN PUSTAKA
A.
Pelabuhan Panjang
Pelabuhan Panjang merupakan pelabuhan ekspor-impor bagi Lampung dan
Pelabuhan PT. Bukit Asam untuk lalu lintas distribusi batu bara Sumatera Selatan
ke Jawa. Sekitar 92 kilometer dari Selatan Bandar Lampung, terdapat Pelabuhan
Bakauheni, pelabuhan ini dekat dengan wilayah perindustrian, seperti industri
kayu lapis, batu bara, semen, pertamina dan industri-industi lain yang ikut
menyumbangkan limbah pencemarannya di sekitar perairan di Pelabuhan
Panjang. Padatnya aktivitas di Pelabuhan Panjang mengkhawatirkan perairan
disekitar pelabuhan ini akan menjadi tercemar. Pada gambar 1 disajikan peta
Pelabuhan Panjang.
Gambar 1. Pelabuhan Panjang (Google map, 2014).
8
B.
Sedimen
Sedimen yang ada terangkut sampai di suatu tempat yang disebut cekungan. Di
tempat tersebut sedimen sangat besar kemungkinan terendapkan karena daerah
tersebut relatif lebih rendah dari daerah sekitarnya dan karena bentuknya yang
cekung ditambah akibat gaya grafitasi dari sedimen. Maka sedimen akan susah
sekali bergerak melewati cekungan. Semakin banyaknya sedimen yang
diendapkan, maka cekungan akan mengalami penurunan dan membuat cekungan
tersebut semakin dalam sehingga semakin banyak sedimen yang terendapkan.
Penurunan cekungan sendiri banyak disebabkan oleh penambahan berat dari
sedimen yang ada dan kadang dipengaruhi juga struktur yang terjadi di sekitar
cekungan seperti adanya patahan (Siaka, 2008).
Endapan sedimen (sedimentary deposit) adalah tubuh material padat yang
terakumulasi di permukaan bumi atau di dekat permukaan bumi, pada kondisi,
tekanan dan temperatur yang rendah. Sedimen umumnya diendapkan dari fluida
dimana material penyusun sedimen itu sebelumnya berada, baik sebagai larutan
maupun sebagai suspensi. Beberapa jenis endapan sedimen:
1.
Diendapkan dari udara sebagai benda padat di bawah temperatur yang relatif
tinggi.
2.
Diendapkan di bawah tekanan yang relatif tinggi.
Menurut Prothero et al. (1999) transportasi sedimen dapat terjadi melalui tiga
cara, yaitu:
1.
Suspension: Dalam teori segala ukuran butir sedimen dapat di bawa dalam
suspensi, jika arus cukup kuat. Akan tetapi dalam kenyataan nya hanya
9
material halus saja yang dapat diangkut oleh suspensi. Jadi pada umumnya
suspensi hanya terjadi pada sedimen-sedimen yang sangat kecil ukurannya
(seperti lempung) sehingga mampu diangkut oleh aliran air atau angin yang
ada.
2.
Bed load: umumnya terjadi pada sedimen yang relatif lebih besar (seperti
pasir, kerikil, kerakal, bongkah) sehingga gaya yang ada pada aliran yang
bergerak dapat berfungsi memindahkan pertikel-partikel yang besar di dasar.
Pergerakan dari butiran pasir dimulai pada saat kekuatan gaya aliran melebihi
kekuatan inertia butiran pasir tersebut pada saat diam. Gerakan-gerakan
sedimen tersebut bisa menggelundung, menggeser, atau bahkan bisa
mendorong sedimen yang satu dengan lainnya.
3.
Saltation: umumnya terjadi pada sedimen berukuran pasir dimana aliran
fluida yang ada mampu menghisap dan mengangkut sedimen ke dasar sungai.
Secara umum, sedimen atau batuan sedimen terbentuk dengan dua cara, yaitu
menurut (Ward and Stanley, 2004):
1.
Batuan sedimen yang terbentuk dalam cekungan pengendapan atau dengan
kata lain tidak mengalami proses pengangkutan. Sedimen ini dikenal sebagai
sedimen Autochthonous. Yang termasuk dalam kelompok batuan
Autochhonous antara lain adalah batuan evaporit (halit) dan batu gamping.
2.
Batuan sedimen yang mengalami proses transportasi, atau dengan kata lain,
sedimen yang berasal dari luar cekungan yang diangkut dan diendapkan di
dalam cekungan. Sedimen ini dikenal dengan sedimen Allochthonous. Yang
termasuk dalam kelompok sedimen ini adalah batu pasir, breksi, batuan
epiklastik.
10
3.
Sedimen terdiri dari beberapa komponen yang bervariasi, tergantung dari
lokasi, kedalaman, dan geologi dasar (Forstner, 1983).
Sedimen di dasar laut berasal dari berbagai sumber materi (Wibisono, 2005) yaitu:
1.
Sedimen Lithogenous, sedimen yang berasal dari erosi pantai dan material
hasil erosi daerah up land dan berasal dari pelapukan (weathering) batuan
dari daratan yang terbawa oleh aliran sungai (fluvial transport) dan angin
(Aeolian transport) yang masuk ke lingkungan laut. Material ini dapat
sampai ke dasar laut melalui proses mekanik, yaitu tertransport oleh arus
sungai atau arus laut dan akan terendapkan jika energi tertransforkan telah
melemah.
2.
Sedimen Hydrogenous, yaitu sedimen yang terbentuk karena adanya reaksi
kimia di dalam air laut dan membentuk partikel yang tidak larut dalam air laut
sehingga akan tenggelam ke dasar laut, contoh dari sedimen jenis ini adalah
magnetit, phosphorit dan glaukonit.
3.
Sedimen Biogenous, yaitu sedimen yang berasal dari organisme laut yang
telah mati dan terdiri dari remah-remah cangkang (shell) yang mengandung
Ca, Mg (calcareous) dan Si (siliceous).
4.
Sedimen Cosmogenous, yaitu sedimen yang berasal dari berbagai sumber dan
masuk ke laut melalui jalur media udara atau angin. Sedimen jenis ini dapat
bersumber dari luar angkasa, aktifitas gunung api atau partikel darat yang
terbawa angin. Berikut tabel klasifikasi partikel menurut skala Wenworth.
11
Tabel 1. Klasifikasi partikel sedimen menurut skala Wenworth
No.
Partikel
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Boulder (batuan)
Cobble (batuan bulat)
Pebble (batu kerikil)
Granule (butiran)
Very coarse sand (pasir sangat kasar)
Coarse sand (pasir kasar)
Medium sand (pasir sedang)
Fine sand (pasir halus)
Very fine sand (pasir sangat halus)
Silt (Lumpur)
Clay (liat)
Ukuran Partikel
mm
mm
>256
>256x103
64x103-256x103
64-256
4000-64000
4,0-64
2000-4000
2,0-4,0
1000-2000
1,0-2,0
500-1000
0,5-1,0
250-500
0,25-0,5
125-250
0,125-0,25
62,5-125
0,0625-0,125
0,0039-0,0625 3,9-62,5
< 3,9
< 0,0039
Sumber Buchanan (1984).
Logam berat dapat terakumulasi dalam lingkungan terutama dalam sedimen
karena dapat terikat dengan senyawa organik dan anorganik melalui proses
adsorpsi dan pembentukan senyawa kompleks (Forstner and Prosi, 1978).
Akumulasi logam berat ke dalam sedimen dipengaruhi oleh jenis sedimen, dimana
kandungan logam berat pada lumpur, lumpur berpasir, berpasir (Korzeniewski
and Neugabieuer, 1991). Kandungan logam berat pada sedimen umumnya rendah
pada musim kemarau dan tinggi pada musim penghujan. Penyebab tingginya
kadar logam berat dalam sedimen pada musim penghujan kemungkinan
disebabkan oleh tingginya laju erosi pada permukaan tanah yang terbawa ke
dalam badan sungai sehingga sedimen dalam sungai yang diduga mengandung
logam berat yang akan terbawa oleh arus sungai menuju muara dan pada akhirnya
terjadi proses sedimentasi (Nammiinga and Wilhm, 1977).
12
C.
Logam Berat
3
Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan densitas lebih besar dari 5g/cm ,
terletak disudut kanan bawah pada system periodik unsur, mempunyai afinitas
yang tinggi terhadap S dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92, dari periode 4
sampai 7. Sebagian logam berat seperti Plumbum (Pb), Kadmium (Cd), dan
Merkuri (Hg) merupakan zat pencemar yang sangat berbahaya. Afinitasnya yang
tinggi terhadap S menyebabkan logam ini menyerang ikatan S dalam enzim,
sehingga enzim yang bersangkutan menjadi tidak aktif. Gugus karboksilat (COOH) dan amina (-NH ) juga bereaksi dengan logam berat. Kadmium,
2
Plumbum, dan Tembaga terikat pada sel-sel membran yang menghambat proses
transformasi melalui dinding sel. Logam berat juga mengendapkan senyawa
fosfat biologis atau mengkatalis penguraiannya (Manahan, 1977).
Logam berat adalah unsur alami dari kerak bumi. Logam yang stabil dan tidak
bisa rusak atau hancur, oleh karena itu mereka cenderung menumpuk dalam tanah
dan sedimen. Banyak istilah logam berat telah diajukan, berdasarkan kepadatan,
nomor atom, berat atom, sifat kimia atau racun. Logam berat meliputi: Antimony
(Sb), Arsenik (As), Cadmium (Cd), Cobalt (Co), Chromium (Cr), Copper (Cu),
Nickel (Ni), Lead (Pb), Mangan(Mn), Molybdenum (Mo), Scandium (Sc),
Selenium (Se), Titanium (Ti), Tungsten (W), Vanadium (V), Zinc (Zn). Besi (Fe),
Nikel (Ni), Stronsium (Sr), Timah (Sn), Tungsten (W), Vanadium (V). Logam
berat dapat terakumulasi dalam lingkungan terutama dalam sedimen karena dapat
terikat dengan senyawa organik dan anorganik melalui proses adsorpsi dan
pembentukan senyawa kompleks (Forstner and Prosi, 1987). Akumulasi logam
13
berat ke dalam sedimen dipengaruhi oleh jenis sedimen, dimana kandungan logam
berat pada lumpur > lumpur berpasir > berpasir (Korzeniewski and Neugebauer
1991).
Kandungan logam berat pada sedimen umumnya rendah pada musim kemarau dan
tinggi pada musim penghujan. Penyebab tingginya kadar logam berat dalam
sedimen pada musim penghujan kemungkinan disebabkan oleh tingginya laju
erosi pada permukaan tanah yang terbawa ke dalam badan sungai, sehingga
sedimen dalam sungai yang diduga mengandung logam berat akan terbawa oleh
arus sungai menuju muara dan pada akhirnya terjadi proses sedimentasi
(Nammiinga and Wilhm, 1977).
Menurut (Darmono, 1995) sifat logam berat sangat unik, tidak dapat dihancurkan
secara alami dan cenderung terakumulasi dalam rantai makanan melalui proses
biomagnifikasi. Pencemaran logam berat ini menimbulkan berbagai
permasalahan diantaranya:
1.
Berhubungan dengan estetika (perubahan bau, warna dan rasa air).
2.
Berbahaya bagi kehidupan tanaman dan binatang.
3.
Berbahaya bagi kesehatan manusia.
4.
Menyebabkan kerusakan pada ekosistem.
Pencemaran logam berat meningkat sejalan dengan perkembangan industri.
Pencemaran logam berat di lingkungan dikarenakan tingkat keracunannya yang
sangat tinggi dalam seluruh aspek kehidupan makhluk hidup. Pada konsentrasi
yang sedemikian rendah saja efek ion logam berat dapat berpengaruh langsung
hingga terakumulasi pada rantai makanan. Logam berat dapat mengganggu
14
kehidupan biota dalam lingkungan dan akhirnya berpengaruh terhadap kesehatan
manusia (Pallar, 1994).
Keberadaan logam dalam perairan terutama muara dapat berasal dari sumber
alamiah dan aktifitas manusia. Masuknya logam berat ke dalam muara secara
alamiah dapat digolongkan sebagai berikut:
1.
Pasokan dari daerah hulu sungai karena erosi yang disebabkan oleh gerakan
gelombang air.
2.
Pasokan dari laut dalam yang meliputi logam yang dilepaskan gunung berapi
di laut dalam dan dari partikel atau endapan oleh adanya proses kimiawi.
3.
Pasokan yang berasal dari lingkungan dekat muara dan meliputi logam yang
diangkat ke dalam atmosfer sebagai partikel debu.
Sedangkan keberadaan logam-logam berat dalam muara yang disebabkan oleh
aktifitas manusia dapat berasal dari:
1.
Buangan rumah tangga.
2.
Buangan sisa industri yang tidak terkontrol, di mana logam berat ini mengalir
ke sungai dan akhirnya sampai di muara dan mengendap jadi sedimen.
3.
Lumpur minyak yang kadang-kadang juga mengandung logam berat dengan
konsentrasi yang tinggi yang terbuang sampai ke muara dan mengendap jadi
sedimen. Pembakaran hidrokarbon dan batu bara diantaranya ada yang
melepaskan senyawa logam berat ke udara kemudian bercampur dengan air
hujan dan mengalir melalui sungai yang pada akhirnya sampai di muara.
15
D.
Logam Cu (Tembaga)
Logam Cu merupakan unsur renik esensial untuk semua tanaman dan hewan
termasuk manusia, dan diperlukan pada berbagai sistem enzim. Oleh karena itu
Cu harus selalu ada pada makanan. Sehubungan dengan hal ini yang perlu
diperhatikan adalah agar unsur ini tidak kekurangan dan juga tidak berlebih
(Aryawati, 1999). Batas ambang Cu untuk perikanan dan peternakan sebesar 0,02
ppm dan untuk pertanian 0,2 ppm, untuk konsentrasi Cu di sedimen 35-90 ppm
dikatakan tercemar ringan, pada konsentrasi 90-190 ppm dapat dikatakan tercemar
sedang dan konsentrasi 190-400 ppm dikatakan bahaya. Pada konsentrasiyang
lebih tinggi Cu akan toksik, terutama untuk bakteri, ganggang, dan jamur. Oleh
karena itu CuSO4 dan senyawa tembaga lain dapat digunakan sebagai pestisida
(Pettrucci, 1982).
Tembaga sangat dibutuhkan oleh tumbuhan maupun hewan karena Cu adalah
komponen utama dalam beberapa enzim oksidasi. Teori terbaru menyatakan
bahwa kekurangan Cu akan menyebabkan anemia, karena Cu diperlukan untuk
absorpsi dan mobilisasi Fe yang diperlukan untuk pembuatan hemoglobin.
Logam Cu bersama sama Fe dan Co merupakan mineral yang sangat penting
dalam pembentukan sel darah merah. Kobalt dapat meningkatkan jumlah
hematokrit, hemoglobin, dan eritrosit dengan merangsang pembentukan
eritropoetin. Eritropoetin berguna untuk meningkatkan absorpsi Fe oleh sumsum
tulang. Metabolisme Fe dan Cu saling terkait, karena unsur ini terdapat dalam
sitokrom oksidase. Defisiensi Cu dapat meningkatkan absorpsi Fe.
16
Sumber tembaga di lingkungan dapat berasal dari korosi kuningan dan pipa
tembaga oleh air yang asam, limbah, penggunaan senyawa tembaga sebagai
algisida perairan, fungisida tembaga dari daerah pertanian, dan pestisida pada
treatmen tanah dan efluen, serta cemaran udara dari daerah industri
(Pettruci,1982).
Secara umum masuknya tembaga kedalam tatanan lingkungan dapat terjadi secara
alamiah dan dapat juga secara non alamiah. Secara alamiah tembaga masuk ke
dalam tatanan lingkungan sebagai akibat dari berbagai peristiwa alam. Unsur ini
dapat bersumber dari peristiwa erosi dari batuan mineral. Sumber lain adalah
debu dan atau partikulat-partikulat Cu yang ada dalam lapisan udara yang dibawa
turun oleh air hujan. Melalui jalur non alamiah, Cu masuk ke dalam tatanan
lingkungan sebagai akibat dari aktifitas manusia. Jalur dari aktifitas manusia ini
kedalam tatanan lingkungan ada bermacam-macam pula. Sebagai contoh adalah
buangan industri yang memakai Cu dalam proses produksinya, industri galangan
kapal, karena Cu digunakan sebagai bahan campuran cat, industri pengolahan
kayu, buangan rumah tangga dan lain sebagainya. Selain itu, Tembaga (II)
memiliki beberapa sifat sebagai berikut:
a.
Garam-garam tembaga umumnya berwarna biru baik dalam bentuk hidrat
maupun dalam larutan air. Warna itu benar-benar khas.
b.
Penghantar listrik yang baik dan juga mempunyai kekuatan tarik yang lebih
besar pada suhu yang rendah, oleh karena itu Cu adalah bahan yang untuk
pendingin dan liat serta tahan korosi.
17
c.
Logam yang lunak dan dalam udara yang kering dan pada temperatur biasa
tidak diubah menjadi persenyawaan lain. Jika dipanaskan maka terbentuk
CuO yang berwarna hitam.
d.
Tidak larut dalam HCl atau H2SO4 encer, tetapi dapat larut dalam asam nitrat
dan H2SO4 pekat yang dipanaskan (BSN, 2002).
E.
Toksisitas Logam Cu (Tembaga)
Tembaga dengan nama kimia Cuprum dilambangkan dengan Cu. Dalam tabel
periodik unsur-unsur kimia tembaga menempati posisi dengan nomor atom (NA)
29 dan mempunyai bobot atom (BA) 63,546. Cu merupakan unsur tambahan
yang terdapat di alam dan dapat ditemukan dalam bentuk persenyawaan atau
dalam senyawa padat dalam bentuk mineral.
Tembaga merupakan suatu unsur yang sangat penting dan berguna untuk
metabolisme. Batas konsentrasi dari unsur ini yang berpengaruh terhadap air
berkisar antara 1-5 mg/L, yang merupakan konsentrasi tertinggi. Dalam industri,
tembaga banyak digunakan sebagai katalis, baterai elektroda, sebagai pencegah
pertumbuhan lumut. Bagi makhluk hidup, tembaga berperan khususnya dalam
beberapa kegiatan seperti enzim pernafasan sebagai tirosinase dan silokron
oksidasi.
Biota perairan sangat peka terhadap kelebihan Cu dalam perairan tempat
hidupnya. Konsentrasi Cu terlarut yang mencapai 0,01 ppm dapat menyebabkan
kematian bagi fitoplankton. Jenis-jenis yang termasuk krustasea akan mengalami
kematian dalam waktu 96 jam, bila konsentrasi terlarut berada dalam kisaran
18
0,17-1,00 ppm. Dalam waktu yang sama biota yang tergolong dalam keluarga
moluska akan mengalami kematian bila Cu yang terlarut dalam badan perairan
dapat membunuh ikan-ikan. Toksisitas tembaga (EC50) bagi mikro algae
Scenedesmus quadricauda berkisar antara 0,1-0,3 mg/L. Nilai LC50 tembaga
avertebrata air tawar dan air laut biasanya berkisar antara 0,02-1,0 mg/L (Palar,
1994)
Kehadiran Cu dalam suatu perairan dalam konsentrasi tertentu sangat penting bagi
fungsi-fungsi fisiologis dari jaringan kehidupan dan proses-proses biokimia
lainnya (Clark, 1986). Pada tumbuhan air, termasuk alga, tembaga berperan
sebagai plastocyanin yang berfungsi sebagai transfer elektron dalam proses
fotosintesis. Selain itu tembaga juga ditemukan dalam protein plasma seperti
seruloplasmin yang berperan dalam pembebasan Fe (besi) dalam sel plasma.
Apabila masuk perairan yang alkalis, ion tembaga akan mengalami presipitasi dan
mengendap sebagai tembaga hidroksida dan tembaga karbonat (Sulistiani, 1996).
Bentuk tembaga yang paling beracun berupa debu-debu Cu yang dapat
mengakibatkan kematian pada dosis 3,5 mg/kg. Pada manusia, efek keracunan
utama ditimbulkan akibat terpapar oleh debu atau uap logam Cu. Hal ini dapat
mengakibatkan terjadinya gangguan pada jalur pernafasan sebelah atas, juga
kerusakan atropik pada selaput lendir yang berhubungan dengan hidung.
Kerusakan itu merupakan akibat dari gabuungan sifat iritatif yang dimiliki oleh
debu atau uap Cu tersebut.
19
F.
Logam Co (Kobalt)
Kobalt adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Co
dan nomor atom 27. Elemen ini biasanya hanya ditemukan dalam bentuk
campuran di alam. Elemen bebasnya, diproduksi dari peleburan reduktif, adalah
logam berwarna abu-abu perak yang keras dan berkilau. Ketersediaan unsur
kimia kobalt tersedia di dalam banyak formulasi yang mencakup kertas perak,
potongan, bedak, tangkai, dan kawat. Keberadaan di alam kobalt terdapat dalam
bentuk senyawa, seperti mineral kobalt glans (CoAsS), linalit (Co3S4), dan smaltit
(CoAs2) dan eritrit. Sering terdapat bersamaan dengan nikel, perak, timbal,
tembaga dan bijih besi, yang mana umum didapatkan sebagai hasil samping
produksi. Kobalt juga terdapat dalam meteorit. Dan di bawah ini merupakan
tabel keterangan unsur-unsur logam kobalt.
Tabel.2. Tabel keterangan unsur logam kobalt.
Parameter
Radius Atom
Volume Atom
Massa Atom
Titik Didih
Radius Kovalensi
Struktur Kristal
Massa Jenis
Konduktivitas Listrik
Elektronegativitas
Konfigurasi Elektron
Formasi Entalpi
Konduktivitas Panas
Potensial Ionisasi
Titik Lebur
Bilangan Oksidasi
Kapasitas Panas
Entalpi Penguapan
Sumber Rahman (2005).
Baku mutu
Å
6.7 cm3/mol
58.9332
3143 K
1.16 Å
Heksagonal
8.9 g/cm3
17.9 x 106 ohm-1cm-1
1.88
[Ar]3d7 4s2
16.19 kJ/mol
100 Wm-1K-1
7.86 V
1768 K
2,3
0.421 Jg-1K-1
373.3 kJ/mol
20
Logam kobalt banyak digunakan dalam industri sebagai bahan campuran untuk
pembuatan mesin pesawat, magnet, alat pemotong atau penggiling, serta untuk
pewarna kaca, keramik, dan cat. Pada manusia, Co dibutuhkan sedikit dalam
proses pembentukan sel darah merah dan diperoleh melalui vitamin B12.
Keracunan kobalt dapat terjadi apabila tubuh menerima kobalt dalam konsentrasi
tinggi (150 ppm atau lebih). Kobalt dalam jumlah banyak dalam tubuh manusia
akan merusak kelenjar tiroid (gondok) sehingga penderita akan kekurangan
hormon yang dihasilkan oleh kelenjar tersebut. Kobalt juga dapat menyebabkan
gagal jantung dan edema (pembengkakan jaringan akibat akumulasi cairan dalam
sel).
Menurut ATSDR (Agency for Toxic Substances and Diseas Registry) (2008)
penggunaan logam kobalt dalam industri antara lain :
1.
Kobalt digunakan sebagai campuran besi dan nikel untuk membuat alloy dan
digunakan pada mesin jet dan turbin gas mesin/motor, sebagai bahan baja
tahan karat dan baja magnet.
2.
Kobalt merupakan komponen yang digunakan dalam pewarnaan gelas,
keramik dan lukisan. Kobalt (Co) digunakan untuk produksi warna biru pada
porselin, gelas/kaca, pekerjaan ubin dan sebagai campuran pigmen cat.
G.
Toksisitas Logam Co (Kobalt)
Kobalt menetap di udara selama beberapa hari. Kobalt menetap bertahun-tahun
dalam air dan tanah, sehingga dapat bergerak dari tanah ke air bawah tanah.
Setiap orang dapat terkena kobalt pada tingkat rendah di udara, air, dan makanan.
21
Orang-orang yang tinggal di daerah limbah berbahaya yang mengandung kobalt
dapat terkena efek racun kobalt. Toksisitas akut kobalt dapat diamati sebagai ef
SEBARAN LOGAM BERAT TEMBAGA(Cu) DAN KOBALT (Co) PADA
SEDIMEN LUMPUR LAUT DI PERAIRAN PELABUHAN PANJANG
BANDAR LAMPUNG
Oleh
Delphiana
Sebaran logam berat Cu dan Co pada sedimen di perairan Pelabuhan Panjang
telah dilakukan. Konsentrasi logam Cu dan Co ditentukan dengan menggunakan
spektrofotometer serapan atom (SSA) dengan menggunakan empat validasi
metode yaitu limit deteksi, presisi (ketelitian), akurasi (kecermatan) dan
linieritas.Hasil analisis menunjukan logam Cudan Co pada sedimen di Pelabuhan
Panjang Bandar Lampung memilikikonsentrasi yang tinggi (93,345± 4,772 ppm)
untuk Cu dan (107,558 ± 0,403 ppm) untuk Codanmeratapadasetiaptitik,
kecualipadatitik F dan G dengankonsentrasi yang rendah. Konsentrasi yang
diperoleh dalam penelitian ini telah melebihistandar baku mutulogam berat pada
sedimen yang telah ditetapkan oleh The Ontario Ministry Of The Environment.
Validasi metode pada penentuan kadar Cu dan Co dalam sedimen menunjukan
presisi dengan nilai relatif standar deviasi (RSD) < 5 %, akurasi pada rentang 80113 %, limit deteksi untuk masing - masing logam Cu dan Co adalah 0,004 dan
0,060, dan nilai koefisien variasi Cu dan Co masing-masing adalah 0,9998 dan
1.Temperatur,
pH
dankuatarustidakmempengaruhibesarnyakadarlogamdalamsedimentetapidipengar
uhiolehjenissedimen.
Kata Kunci : Sebaran logam berat, Cu, Co,Pelabuhan Panjang.
ABSTRACT
DISTRIBUTION OF HEAVY METAL COPPER (Cu) AND COBALT (Co)
INSEDIMENTPANJANG PORT BANDAR LAMPUNG
By:
Delphiana
Distribution of heavy metal Cu and Co in sediment of the Panjang porthad been
investigated. Determination of the metal’s concentrationswere analyzed by
Atomic Absorption Spectrofotometer. The analysis was carried out with four
validation methods including: limit detection, acuration, precision and linearity.
The analysis result showedthat concentrations of sediment in Panjang Port has
high concentration of Cu and Co i.e. 93,345 ± 4,772 ppm (Cu) and 107,558 ±
0,403 ppm (Co), except at site F and G is low. The concentration respectively of
both metal ions has been exceeding the standard heavy metal weight on sediment
asstated by The Ontario Ministry Of The Environment. Validation method onthe
determination of the ions showed precision with the value of standard deviations
< 5 %, accuracy in the range 80 - 113 %, the limit detection for each ions 0,004
(Cu) and 0,060 ppm (Co), and the corellation coefficientof Cu and Co was 0,9998
and 1. Temperature, pH and the stream were not affecting metal contents in
sediment but suggested were influenced by the type of sediment.
Keywords: Distribution of heavy metals, Cu, Co, Panjang Port.
SEBARAN LOGAM BERAT TEMBAGA (Cu) DAN KOBALT (Co) PADA
SEDIMEN LUMPUR LAUT DI PERAIRAN PELABUHAN
PANJANG BANDAR LAMPUNG
( Skripsi )
Oleh
Delphiana
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2014
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sukanegara, pada tanggal 19 Agustus
1991 sebagai anak kedua dari Bapak Handiyanto dan
Ibunda Sami Maria. Penulis menyelesaikan pendidikan
Sekolah Dasar Dwi Warna Panjang tahun 2003, Sekolah
Menengah Pertama Kristen BPK Penabur Bandar
Lampung tahun 2006, Sekolah Menengah Atas Kristen
BPK Penabur Bandar Lampung tahun 2009 dan terdaftar sebagai mahasiswa
jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Lampung pada tahun 2009 melalui jalur SNMPTN (Seleksi Nasional Masuk
Perguruan Tinggi Negri).
Selama menjadi mahasiswa penulis pernah menjadi asisten praktikum Kimia
Dasar jurusan S1 Agrobisnis FP Unila tahun 2012, Kimia Dasar jurusan S1
Agrobisnis FP Unila tahun 2013, dan Kimia Analitik I jurusan S1 Kimia FMIPA
Unila tahun 2013.
Hasil karyaku yang sederhana ini
kupersembahkan untuk orang-orang
yang amat kucintai :
Bapakku Handiyanto dan Ibuku
Sami Maria
Kakak dan Adikku (Mbak Gres,
Dian dan Moren)
Keluarga besarku
serta Almamaterku tercinta
MOTO
Markus 11 : 24
Karena itu Aku berkata kepadamu: apa
saja yang kamu minta dan doakan,
percayalah bahwa kamu telah
menerimanya, maka hal itu akan
diberikan kepadamu.
Matius 3:24
Sebab itu janganlah kamu kuatir akan
hari besok, karena hari besok mempunyai
kesusahannya sendiri, kesusahan sehari
cukuplah untuk sehari.
Matius 7 : 7-8
Mintalah, maka akan diberikan
kepadamu, carilah maka kamu akan
mendapatkan, ketoklah maka pintu akan
dibukakan bagimu, karena setiap orang
yang meminta, menerima dan setiap orang
yang mencari mendapat dan setiap orang
yang mengetok, baginya pintu dibukakan.
Hidup lah seperti air yang mengalir di sungai,
banyak perkara, rintangan dan hambatan yang
harus dilalui. Tetapi aliran air sungai hanya
memiliki satu tujuan yaitu bermuara ke laut.
Seperi itulah hidup, seberat apapun rintangan,
tetapi tetap pada satu tujuan awal.
ADEL
SANWACANA
Puji Syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan
limpahan kasih karunia Tuhan sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
Sksipsi dengan judul “Sebaran Logam Berat Tembaga (Cu) dan Kobalt (Co) pada
Sedimen Lumpur Laut di Perairan Pelabuhan Panjang Bandar Lampung” adalah
salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains di Universitas Lampung.
Tidak sedikit kendala yang dihadapi dalam pelaksanaan serta dalam penulisan
skripsi ini, tapi puji Tuhan, Tuhan Yesus telah menunjukkan kasih setianya
melalui orang-orang yang dipercaya untuk membantu saya sehingga kendala
tersebut dapat diselesaikan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T., selaku ketua jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
2.
Bapak Diky Hidayat, M.Sc., selaku pembimbing I dan Pembimbing
Akademik yang telah memberikan saran dan motivasi yang tiada henti kepada
saya.
3.
Ibu Dian Septiani Pratama, M.Si., selaku pembimbing II, yang telah
memberikan kesempatan dan arahan-arahan kepada saya.
4.
Bapak Mulyono, Ph.D., selaku pembahas yang telah memberikan saran dalam
penulisan karya ilmiah ini..
5.
Terima kasih tak terhingga untuk kedua orang tuaku yaitu bapakku
Handiyanto dan Ibuku Sami Maria, yang senantiasa memberikan cinta, kasih
sayang, keceriaan, canda tawa, perhatian, pengorbanan dan dukungan
sepenuh hati baik materi maupun spiritual serta do’a yang tulus yang tiada
henti demi kelancaran dan kesuksesan penulis dalam menuntut ilmu.
6.
Terima kasih untuk kakakku Hanna Grestyna, adikku Dian Ningrum Tyasari
dan Rizky Moreno yang senantiasa memberikan semangat serta do’a sehingga
skripsi ini dapat terselesaikan.
7.
Terima kasih untuk Keluarga besar di Tanjung Bintang yang selalu
memotivasi sehingga akhirnya skripsi ini dapat terselesaikan.
8.
Terima kasih untuk Angga Rianto sebagai teman bahkan sahabat yang selalu
menemani dan memotivasi sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.
9.
Terima kasih untuk keluarga Ibu Pdt. M.N.E.Prawito-Ponteoa yang selalu
memberikan dukungan, semangat dan do’a selama pergumulan mengerjakan
skripsi ini.
10. Terima kasih untuk teman seperjuangan Ignatius Sandy Ellen P, S.Si., Martha
Selvina Gultom, S.Si., Rini Handayani, S.Si. atas kerjasama yang baik, saling
mensuport, mendoakan sehingga pada akhirnya dapat bersama-sama
menyelesaikan skripsi.
11. Terima kasih untuk teman-teman angkatan 2009, yaitu Resca Ridhatama,
S.Si., Nurjannah, S.Si., Mardiyah, S.Si., Sherly Nurimani, S.Si., Yahya
Ariyanta, S.Si., Siska Dwi Ariyani, S.Si., Khoirul Umam, S.Si., Juwita Ratna
Sari, S.Si., Luh Gede Rai Putri S, S.Si., R.Meta Megawati S, S.Si., Rizki
Yuliandari, S.Si., Retno Nur Ramadhani, S.Si., Mersiana, S.Si.,
Dwiyanto,S.Si., Rinawati, S.Si., Fatma Timur, S.Si., Tyas Rosawinda K,
S.Si., M. Padli, S.Si.,Miftahul Jannah, S.Si., Fitriyanti, S.Si., Rhamadya Teta
P, S.Si., Neneng Suryani, S.Si., Delviana Br sidabalok, S.Si., Indah RN
Pramudita, S.Si., Dani Agus Setiawan, Tiurma Nainggolan, Stephani Oktiana,
Suparno, Ari Bowo Slamet E, Lia Andriani.
12. Sahabat-sahabat terbaikku Dian Agustriani, Agung Hadi Sudrajat, Adi
Gunawan Hakim, Anastyas Daniati, Ivan Frediyoki, Rian Andreano dan
Surya yang memberikan dorongan dan semangat untuk menyelesaikan
skripsi.
13. Seluruh teman-teman kimia angkatan 2006, 2007, 2008, 2010, 2011 yang
telah membantu, memberikan dorongan dan kekeluargaannya selama ini dan
tetap semangat untuk kita.
14. Pak Ghani, Mba Nora dan Mas Nomo terimakasih atas bantuannya selama
penelitian dan mengurus administrasi.
15. Sahabat SMA tercinta Wiwin Andriani terima kasih selalu memberi suport
dan semangat.
Semoga Tuhan membalas segala kebaikan yang telah mereka berikan kepada
saya, baik berupa moril maupun materiil.
Penulis
Delphiana
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI……………………………………………………………
DAFTAR TABEL………………………………………………………
DAFTAR GAMBAR…………………………………………………...
i
ii
iii
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang……………………………………………………
B. Tujuan Penelitian…………………………………………………
C. Manfaat Penelitian………………………………………………..
1
5
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Pelabuhan Panjang………………………………………………...
B. Sedimen……………………………………………………………
C. Logam Berat……………………………………………………....
D. Logam Cu (Tembaga)………………………………………….....
E. Toksisitas Logam Cu……………………………………………..
F. Logam Co (Kobalt)……………………………………………….
G. Toksisitas Logam Co……………………………………………..
H. Logam Dalam Sedimen dan Mineral……………………………..
I. Spektrofotometri Serapan Atom…………………………………
1. Prinsip Dasar…………………………………………………
2. Analisa Kuantitatif…………………………………………...
J. Gangguan-gangguan pada Spektofotometer
Serapan Atom (SSA)……………………………………………...
K. Instrumentasi pada Spektrofotometri Serapan Atom……………..
L. Validasi Metode……………………………………………………
1. Linieritas………………………………………………………
2. Limit Deteksi………………………………………………….
3. Presisi(Ketelitian)……………………………………………..
4. Kecermatan (Akurasi)…………………………………………
7
8
12
15
17
19
20
21
23
23
24
25
26
30
31
31
32
32
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan tempat penelitian………………………………………. 33
B. Alat dan Bahan……………………………………………………… 33
C. Prosedur Kerja……………………………………………………… 34
1. Pembuatan larutan……………………………………………... 34
2. Metode Pengambilan Sampel…………………………………… 34
3. Preparasi Sampel………………………………………………... 35
4. Penentuan Konsentrasi Cu dan Co pada Sedimen
dengan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)………………… 36
5. Validasi Metode………………………………………………… 37
IV. PEMBAHASAN
A. Gambaran Umum Pelabuhan Panjang…………………………….
B. Pengamblan Sampel Sedimen…………………………………….
1. Temperatur di Perairan Pelabuhan Panjang………………….
2. pH di Perairan Pelabuhan Panjang……………………………
C. Preparasi Sampel…………………………………………………
D. Sebaran Logam Cu pada Sedimen di Pelabuhan Panjang………
E. Sebaran Logam Co pada Sedimen di Pelabuhan Panjang………
F. Validasi Metode…………………………………………………
39
40
41
42
44
47
48
50
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan…………………………………………………………
B. Saran…………………………………………………………….
55
56
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1. Klasifikasi partikel sedimen menurut skala wenworth .......................
11
2. Keterangan unsur logam kobalt ..........................................................
19
3. Baku mutu kandungan logam berat dalam sedimen ...........................
22
4. Rata-rata konsentrasi (mg/Kg) logam berat dalam batuan beku
(igneous rocks) dan batuan sedimen (sedimentary rocks) ...................
22
5. Titik koordinat dan letak geografis pengambilan sampel ...................
41
6. Temperatur Titik Pengambilan Sampel di Pelabuhan Panjang ...........
42
7. pH Air Laut pada Titik Pengambilan Sampel .....................................
43
8. Sebaran Logam Cu pada Sedimen ......................................................
46
9. Sebaran Logam Co pada Sedimen ......................................................
48
10. Limit Deteksi dalam satuan mg/L .....................................................
52
11. Nilai SD dan RSD Hasil Analisis Logam Cu dan
Co pada Sedimen...............................................................................
53
12. Persen Perolehan Kembali (%Recovery) ..........................................
54
Lampiran 1. Kualitas Air Perairan Pelabuhan Panjang Berdasarkan
Parameter pH, dan Temperatur
Data Analisis Kualitas Air Perairan Pelabuhan Panjang Berdasarkan
Parameter pH dan Temperatur
Titik
pH
Temperatur (OC)
A
7,09
30
B
7,20
30
C
7,27
31
D
7,34
32
E
7,33
32
F
7,32
32
G
7,35
34
H
7,34
33
I
7,34
34
Pengambilan
Sampel
Lampiran 2. Konsentrasi Logam Cu dan Co pada Sedimen di Pelabuhan Panjang
Konsentrasi Logam Tembaga (Cu) pada Sedimen
Titik
Pengambilan Pangulangan
Sampel
A1
A2
A
A3
A4
B1
B2
B
B3
B4
C1
C2
C
C3
C4
D1
D2
D
D3
D4
E1
E
E2
E3
Absorbansi
Creg (ppm)
M (ppm)
0,3028
0,3042
0,3035
0,3054
0,3197
0,3183
0,3222
0,3193
0,3293
0,3285
0,3238
0,3263
0,3093
0,3044
0,3069
0,3079
0,3282
0,3234
0,3294
6,117
6,143
6,129
6,167
6,451
6,423
6,501
6,443
6,642
6,626
6,533
6,583
6,245
6,147
6,197
6,217
6,620
6,525
6,644
91,759
92,147
91,938
92,505
96,769
96,352
97,515
96,650
99,632
99,394
97,992
98,738
93,668
92,207
92,952
93,250
99,304
97,873
99,662
̅ (ppm)
SD (ppm)
̅ ± SD (ppm)
92,087
0,320
92,087±0,320
96,822
0,494
96,822±0,494
98,939
0,736
98,939±0,736
93,019
0,616
93,019±0,616
84,073
29,757
84,073±29,757
F
G
H
I
Lanjutan
E4
F1
F2
G1
G2
H1
H2
H3
H4
I1
I2
I3
I4
0,1275
0,0192
0,0168
0,0163
0,0189
0,3115
0,3133
0,3174
0,3185
0,3069
0,3054
0,3094
0,3073
2,630
0,477
0,429
0,419
0,471
6,288
6,324
6,406
6,427
6,197
6,167
6,247
6,205
39,453
0,358
0,322
0,315
0,353
94,324
94,861
96,083
96,412
92,952
92,505
93,698
93,072
0,340
0,025
0,340±0,025
0,334
0,027
0,334±0,027
95,420
0,989
95,420±0,989
93,057
0,492
93,057±0,492
Konsentrasi Logam Kobalt (Co) pada Sedimen
Titik
Pengambilan Pengulangan
Sampel
A
B
C
D
E
A1
A2
A3
A4
B1
B2
B3
B4
C1
C2
C3
C4
D1
D2
D3
D4
E1
E2
E3
Absorbansi
Creg (ppm)
M (ppm)
0.0416
0.0417
0.0416
0.0419
0.0419
0.0419
0.0421
0.0424
0.0421
0.0420
0.0424
0.0419
0.0422
0.0423
0.0421
0.0422
0.0427
0.0426
0.0425
7,121
7,138
7,121
7,172
7,172
7,172
7,207
7,259
7,207
7,190
7,259
7,172
7,224
7,241
7,207
7,241
7,310
7,293
7,276
106,810
107,069
106,810
107,586
107,586
107,586
108,103
108,879
108,103
107,845
108,879
107,586
108,362
108,621
108,103
108,621
109,655
109,397
109,138
̅ (ppm)
SD (ppm)
̅ ± SD (ppm)
107,069
0,366
107,069±0,366
108,039
0,611
108,039±0,611
108,103
0,559
108,103±0,559
108,427
0,248
108,427±0,248
109,267
0,334
109,267±0,334
F
G
H
I
Lanjutan
E4
F1
F2
G1
G2
H1
H2
H3
H4
I1
I2
I3
I4
0.0424
0.0018
0.0015
0.0021
0.0029
0.0411
0.0413
0.0414
0.0415
0.0412
0.0412
0.0412
0.0414
7,259
0,259
0,207
0,310
0,448
7,034
7,069
7,086
7,103
7,052
7,052
7,052
7,086
108,879
0,194
0,155
0,233
0,336
105,517
106,034
106,293
106,552
105,776
105,776
105,776
106,293
0,175
0,027
0,175±0,027
0,284
0,073
0,284±0,073
106,099
0,442
106,099±0,442
105,905
0,259
105,905±0,259
Keterangan:
Creg
= Konsentrasi logam yang diperoleh dari persamaan regresi linier larutan standar
M
= Konsentrasi logam sebenarnya pada sampel
̅
= Rata-rata konsentrasi logam sebenarnya pada sampel
SD
= Standar Deviasi
Lampiran 3.
Contoh Perhitungan Konsentrasi Logam Co dan Cu pada Sedimen
1. Contoh Perhitungan Konsentrasi Logam Kobalt (Co)
Absorbansi Larutan Standar Kobalt (Co)
Konsentrasai
Absorbansi
(ppm)
5
0,0292
10
0,0582
15
0,0868
20
0,1154
25
0,1448
Dari absorbansi larutan standar yang diperoleh dapat dibuat kurva regresi linier sebagai
Absorbansi
berikut :
0.16
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
y = 0.0058x + 0.0003
R² = 1
0
5
10
15
20
konsentrasi (ppm)
25
30
Berdasarkan grafik regresi linier larutan standar kobalt (Co) diperoleh persamaan regresi
linier y = 0,0058x-0,0003. Dari persamaan regresi linier tersebut dapat dihitung
konsentrasi regresi sampel (x) :
Creg ( x)
y 0,0003
0,0058
Keterangan : C reg
= Konsentrasi yang diperoleh dari persamaan regresi
y
= Absorbansi sampel
Konsentrasi logam sebenarnya dalam sampel dihitung dengan persamaan berikut :
M
Creg V F
B
Keterangan :
M
= Konsentrasi logam kobalt sebenarnya
Creg
= Konsentrasi regresi
V
= Volume larutan
F
= Faktor pengenceran
B
= Berat sampel sedimen
Absorbansi Larutan Sampel pada titik A
Titik
Pengambilan
Sampel
Pangulangan
Absorbansi
A1
0,0416
A2
0,0417
A
A3
0,0416
A4
0,0419
Berdasarkan absorbansi larutan sampel, maka besarnya konsentrasi logam kobalt dalam
sampel adalah
Konsentrasi logam kobalt pada titik A1
Creg ( x)
Creg A1 =
=
y 0,0003
0,0058
0,0416 0,0003
0,0058
0,0413
0,0058
= 7,121
Konsentrasi logam kobalt sebenarnya dalam sampel adalah
M
Creg V F
B
M
7,121mg / L 0,15L 2
0,02
=
2,1363
0,02
= 106,810 Mg/Kg
= 108,810 ppm
Contoh Perhitungan Konsentrasi Logam Tembaga (Cu)
Absorbansi Larutan Standar Tembaga (Cu)
Konsentrasai
Absorbansi
(ppm)
5
0,2431
10
0,4913
15
0,7514
20
1,0112
25
1,2485
Dari absorbansi larutan standar yang diperoleh
dapat dibuat kurva regresi linier sebagai berikut:
Absorbansi
2.
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2 0
y = 0.0503x - 0.0048
R² = 0.9998
10
20
Konsentrasi (ppm)
30
Berdasarkan grafik regresi linier larutan standar Tembaga (Cu) diperoleh persamaan
regresi linier y = 0,0503x – 0,0048. Dari persamaan regresi linier tersebut dapat dihitung
konsentrasi regresi sampel (x) :
Creg ( x)
y 0,0048
0,0503
Keterangan : C reg
= Konsentrasi yang diperoleh dari persamaan regresi
y
= Absorbansi sampel
Konsentrasi logam sebenarnya dalam sampel dihitung dengan persamaan berikut :
M
Creg V F
B
Keterangan :
M
= Konsentrasi logam tembaga sebenarnya
Creg
= Konsentrasi regresi
V
= Volume larutan
F
= Faktor pengenceran
B
= Berat sampel sedimen
Absorbansi Larutan Sampel pada titik A
Titik
Pengambilan
Sampel
Pangulangan
Absorbansi
A1
0,3028
A2
0,3042
A
Creg ( x)
A3
0,3035
A4
0,3054
y 0,0048
0,0503
Konsentrasi logam Tembaga pada titik A1
Creg A1 =
0,3028 0,0048
0,0503
=
0,3076
0,0503
= 6,115
Konsentrasi logam tembaga sebenarnya dalam sampel adalah
M
Creg V F
B
M
6,115mg / L 0,15L 2
0,02
=
1,8345
0,02
= 91,759 mg/Kg
= 91, 759 ppm
Lampiran 4. Perhitungan Limit Deteksi Logam Cu dan Co
1. Perhitungan Limit Deteksi Logam Cu
Nilai Standar Deviasi Blangko untuk Logam Cu
No
1
2
3
4
5
Kode
Sampel
Cu1
Cu2
Cu3
Cu4
Cu5
Absorbansi
Creg (ppm)
0,0001
0,000
0,0001
0,0001
0,0002
2,02
2,00
2,02
2,02
2,04
Creg (ppm)
2,02
Berikut ini adalah perhitungan limit deteksi logam Cu:
Limit Deteksi (LoD)
Q = k x SD
= 3 x 0,01414
= 0,004 ppm
Creg Creg (ppm) Creg Creg
2
0
-0,02
0
0
0,02
Jumlah (ppm)
SD atau Sb (ppm)
(ppm)
0
0,0004
0
0
0,0004
0,0008
0,001414
2.
Perhitungan Limit Deteksi Logam Co
Nilai Standar Deviasi Blangko untuk Logam Co
No
1
2
3
4
5
Kode
Sampel
Co1
Co2
Co3
Co4
Co5
Absorbansi
0,0002
0,000
0,0000
0,0002
0,0001
Creg (ppm)
0,4
0
0
0,4
0,2
Creg (ppm)
0,2
Berikut ini adalah perhitungan limit deteksi logam Co:
Limit Deteksi (LoD)
Q
= k x SD
= 3 x 0,02
= 0,2 ppm
Creg Creg (ppm)
0,2
-0,2
-0,4
0,2
0
Jumlah (ppm)
SD atau Sb (ppm)
Creg Creg (ppm)
2
0,04
0,04
0,16
0,04
0
0,28
0,02
Lampiran.5 Contoh Perhitungan Persen Perolehan Kembali (recovery)
a. Perhitungan persen perolehan kembali logam Cu
Jika diketahui absorbansi A.1= 0,3345, dengan menggunakan persamaan garis
linier y = 0,0503x-0,0048, maka dapat dihitung:
Dengan diketahui CA (ppm) = 91,759; C*A (ppm) = 10; V= 150 mL; F= 2 dan
B= 20 g. Persen perolehan kembali dapat ditentukan dengan persamaan berikut:
b. Perhitungan Persen Perolehan Kembali Logam Co
Jika diketahui absorbansi A.1 logam Co = 0,0460 dengan menggunakan
persamaan garis linier
, maka dapat dihitung:
Dengan diketahui CA (ppm) = 106,810; C*A (ppm) = 10; V= 150 mL; F= 2 dan
B= 20 g . Persen perolehan kembali dapat ditentukan dengan persamaan berikut:
118,185
Lampiran 6 . Foto-foto Penelitian
Gambar Alat Sampling Sedimen Eackman Grab Wildco Wildlife Supply
Company
(a)
(b)
Gambar 1. (a) Pengambilan Sampel Sedimen (b) Alat sampling Sedimen
Gambar Sampel Sedimen
(a)
(b)
Gambar 2. (a) Sediemen Basah (b) SedimenKering
Lokasi Pengambilan Sampel
Gambar 3. Hulu Muara Sungai Way Kuala
Gambar 4. Badan Muara perairan Pelabuhan Panjang
Gambar 5. Hilir Muara Sungai Way Kuala
Pengukuran Temperatur, pH dan Kuat Arus di Perairan Pelabuhan Panjang.
(a)
(b)
Gambar 7. (a) Pengukuran Temperatur (b) Pengukuran pH
Preparasi Sampel
(a)
(b)
(c)
Gambar 8. (a) Sampel di destruksi 30 menit (b) Penyaringan sampel (c) Pencucian
sampel dengan akuades.
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.
Pelabuhan Panjang .....................................................................
7
2.
Spektrofotometer Serapan Atom (AAS) ....................................
23
3. Diagram Lampu Katode Cekung ................................................
27
4.
Skema Elektroda Discharge Lamp .............................................
28
5.
Aktivitas di Pelabuhan Panjang .................................................
39
6. Titik Pengambilan Sampel ..........................................................
40
7. Alat Sampling Sedimen (Eackman Grab) ...................................
40
8. Kurva Kalibrasi Larutan Standar (a) Tembaga (b) Kobalt..........
51
1
I. PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Pesisir pantai kota Bandar Lampung merupakan salah satu lokasi yang telah
banyak dikonversi lahan pantainya menjadi kawasan industri, antara lain industri
batubara, pembangkit tenaga listrik, pariwisata, pelabuhan niaga dan pemukiman
(Wiryawan dkk, 1999). Aktivitas-aktivitas tersebut, baik secara langsung maupun
tidak langsung akan berdampak terhadap keseimbangan ekosistem di kawasan
pantai.
Pengelolaan wilayah pesisir juga sangat dipengaruhi oleh pemberlakukan
Undang-Undang (UU) No 22 Tahun 1999 pasal 10 bahwa Pemerintahan Daerah
berwenang mengelola sumber daya nasional yang tersedia di wilayah masingmasing, dan bertanggung jawab memelihara kelestarian lingkungan (Rahman,
2006). Pelabuhan Panjang merupakan salah satu sarana transportasi laut yang ada
di Bandar Lampung sebagai pelabuhan peti kemas utama. Besarnya aktivitas di
pelabuhan dapat berdampak negatif bagi lingkungan jika tidak dikontrol dan
ditangani dengan serius. Salah satu dampak negatif tersebut adalah terjadinya
pencemaran lingkungan di wilayah perairan sekitar pelabuhan. Sumber
pencemaran yang utama berasal dari limbah industri dan domestik yang mengalir
melalui sungai-sungai yang bermuara ke laut di sepanjang pantai Kota Bandar
2
Lampung. Selain itu, sampah- sampah domestik diperkirakan juga berasal dari
wilayah lain yang dibawa oleh arus laut dan terdampar di sepanjang pantai
(Yudha, 2007).
Perubahan komponen fisik dan kimia tersebut selain menyebabkan menurunnya
kualitas perairan juga menyebabkan bagian dasar perairan (sedimen) menurun,
yang dapat mempengaruhi kehidupan biota perairan terutama pada struktur
komunitasnya.
Mengingat sampai saat ini Bandar Lampung belum memiliki Instalasi Pengolahan
Air Limbah (IPAL) terpadu, dimungkinkan bahwa limbah industri yang
merupakan limbah B3 (Bahan Beracun Berbahaya) yang dihasilkan dari proses
produksi dialirkan langsung ke pesisir pantai (Wiryawan dkk, 1999). Pencemaran
yang terjadi disekitar pesisir pantai dan pelabuhan, salah satunya adalah
pencemaran logam berat. Pencemaran logam berat ini ditimbulkan oleh aktivitas
yang ada di pelabuhan maupun lingkungan yang ada disekitarnya, seperti aktivitas
kapal yang bersandar maupun aktivitas masyarakat (industri maupun rumah
tangga) yang membuang limbahnya ke wilayah pesisir pantai di sekitar
pelabuhan. Limbah yang dibuang dikhawatirkan berupa limbah B3 (bahan-bahan
beracun dan berbahaya). Limbah B3 merupakan limbah yang mengandung logam
berat diantaranya adalah Cu dan Co. Selain limbah industri, pencemaran logam
berat juga berasal dari limbah domestik seperti buangan alat elektronik, alat-alat
rumah tangga, korosi pipa-pipa air yang mengandung Cu (Connel and Miller,
1995). Logam-logam berat ini apabila masuk ke dalam ekosistem disekitar
3
pelabuhan dapat menimbulkan dampak yang fatal, baik bagi biota yang ada di
perairan maupun manusia yang ada disekitar wilayah tersebut.
Pencemaran yang dikhawatirkan adalah adanya logam berat pada sedimen, seperti
logam Cu dan Co. Tembaga (Cu) bersifat racun terhadap semua tumbuhan pada
konsentrasi larutan di atas 0,1 ppm. Konsentrasi yang aman bagi air minum
manusia tidak lebih dari 1 ppm. Organisme perairan membutuhkan Cu dan Zn
sebagai kofaktor dalam proses fisiologi enzim, di mana Cu terdapat sebagai
haemocyanin, cytochrom bersama-sama dengan Fe, dan Zn sebagai karbonic
anhidrase (Johnston, 1976). Keracunan logam berat umumnya berawal dari
kebiasaan memakan makanan yang berasal dari laut terutama ikan, udang, dan
tiram yang sudah terkontaminasi oleh logam berat. Logam berat yang ada dalam
air laut, selanjutnya dengan adanya proses biomagnifikasi yang bekerja di lautan,
kadar logam berat yang masuk akan terus ditingkatkan, selanjutnya akan
berasosiasi dengan sistem rantai makanan, masuk ke tubuh biota perairan, dan
akhirnya ke tubuh manusia yang mengkonsumsinya.
Konsentrasi normal komponen ini di tanah berkisar 20 ppm dengan tingkat
mobilitas sangat lambat karena ikatan yang sangat kuat dengan material organik
dan mineral tanah liat. Kehadiran tembaga pada limbah industri biasanya dalam
bentuk ion bivalen Cu(II) sebagai hydrolitic product. Beberapa industri seperti
pewarnaan, kertas, minyak, industri pelapisan melepaskan sejumlah tembaga yang
tidak diharapkan.
Badan Pengawasan Obat dan Makanan (BPOM) RI telah menetapkan batas
maksimum cemaran logam berat tembaga pada sayuran segar yaitu 50 ppm.
4
Namun demikian, tembaga merupakan konstituen yang harus ada dalam makanan
manusia dan dibutuhkan oleh tubuh (Acceptance Daily Intake/ADI = 0,05 mg/kg
berat badan.
Logam Cobalt dibutuhkan manusia dalam jumlah yang sangat sedikit untuk proses
pembentukan butir darah merah. Cobalt (Co) dalam jumlah tertentu dibutuhkan
tubuh melalui Vitamin B12 yang masuk ke tubuh manusia. Akumulasi logam
Cobalt (Co) secara terus-menerus dalam jangka waktu yang lama dapat merusak
kelenjar gondok, sel darah merah menjadi berubah, tekanan darah menjadi tinggi,
pergelangan kaki menjadi bengkak, penyakit gagal jantung, sesak nafas, batukbatuk dan kondisi badan yang lemah (Rahman, 2006).
Daerah aliran sungai yang paling dekat dengan Pelabuhan Panjang adalah sungai
Way Kuala yang terletak di daerah Garuntang. Daerah Aliran Sungai (DAS) Way
Kuala diketahui merupakan daerah yang berpotensi tercemar akibat pembuangan
limbah industri bahan beracun berbahaya (B3) yang menyebabkan penurunan
kualitas air sungai. Beberapa industri di sekitar sungai Way Kuala adalah industri
konstruksi (PT Darma Putra Konstruksi), (PT Jaya Persada Konstruksi), (PT
Husada Baja), industri kimia (PT Golden Sari, PT Garuntang), industri
pergudangan dan peti kemas (PT Inti Sentosa Alam Bahtera).
Menurut Goegoen dan Domini (2003), konsentrasi logam berat yang terkandung
pada air sungai dan sedimen dapat digunakan sebagai indikator pencemaran
sungai, dengan demikian kualitas suatu sungai dapat diketahui.
Berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Kosasi (2013) di wilayah
perairan Pelabuhan Panjang didapat hasil bahwa untuk konsentrasi logam Timbal
5
masih berada di bawah standar baku mutu yang di tetapkan US-Environmental
Protection Agency. Sedangkan untuk konsentrasi logam Mangan pada sedimen
tersebut telah melampaui standar baku mutu yang telah di tetapkan The Ontario
Ministry of The Environment.
Analisa logam berat seperti logam Cu dan Co biasanya menggunakan
Spektrofotometer Serapan Atom (AAS) dimana alat ini dapat digunakan untuk
menentukan unsur di dalam suatu bahan dengan kepekaan, ketelitian serta
selektifitas yang tinggi. Prinsip metode spektrofotometri serapan atom adalah
absorbsi cahaya oleh atom pada panjang gelombang tertentu tergantung pada sifat
unsurnya (Skoog, 1985).
B.
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini :
1. Untuk mengetahui distribusi logam Cu pada sedimen lumpur laut di perairan
Pelabuhan Panjang Bandar Lampung.
2. Untuk mengetahui distribusi logam Co pada sedimen lumpur laut di perairan
Pelabuhan Panjang Bandar Lampung.
C.
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai sumber informasi tentang
distribusi tingkat pencemaran logam berat Cu dan Co pada Sedimen lumpur laut
di perairan Pelabuhan Panjang Bandar Lampung sehingga dapat dijadikan
6
masukan bagi pemerintah daerah, pihak industri dan masyarakat dalam mengelola
kegiatan industri yang berwawasan lingkungan.
7
II. TINJAUAN PUSTAKA
A.
Pelabuhan Panjang
Pelabuhan Panjang merupakan pelabuhan ekspor-impor bagi Lampung dan
Pelabuhan PT. Bukit Asam untuk lalu lintas distribusi batu bara Sumatera Selatan
ke Jawa. Sekitar 92 kilometer dari Selatan Bandar Lampung, terdapat Pelabuhan
Bakauheni, pelabuhan ini dekat dengan wilayah perindustrian, seperti industri
kayu lapis, batu bara, semen, pertamina dan industri-industi lain yang ikut
menyumbangkan limbah pencemarannya di sekitar perairan di Pelabuhan
Panjang. Padatnya aktivitas di Pelabuhan Panjang mengkhawatirkan perairan
disekitar pelabuhan ini akan menjadi tercemar. Pada gambar 1 disajikan peta
Pelabuhan Panjang.
Gambar 1. Pelabuhan Panjang (Google map, 2014).
8
B.
Sedimen
Sedimen yang ada terangkut sampai di suatu tempat yang disebut cekungan. Di
tempat tersebut sedimen sangat besar kemungkinan terendapkan karena daerah
tersebut relatif lebih rendah dari daerah sekitarnya dan karena bentuknya yang
cekung ditambah akibat gaya grafitasi dari sedimen. Maka sedimen akan susah
sekali bergerak melewati cekungan. Semakin banyaknya sedimen yang
diendapkan, maka cekungan akan mengalami penurunan dan membuat cekungan
tersebut semakin dalam sehingga semakin banyak sedimen yang terendapkan.
Penurunan cekungan sendiri banyak disebabkan oleh penambahan berat dari
sedimen yang ada dan kadang dipengaruhi juga struktur yang terjadi di sekitar
cekungan seperti adanya patahan (Siaka, 2008).
Endapan sedimen (sedimentary deposit) adalah tubuh material padat yang
terakumulasi di permukaan bumi atau di dekat permukaan bumi, pada kondisi,
tekanan dan temperatur yang rendah. Sedimen umumnya diendapkan dari fluida
dimana material penyusun sedimen itu sebelumnya berada, baik sebagai larutan
maupun sebagai suspensi. Beberapa jenis endapan sedimen:
1.
Diendapkan dari udara sebagai benda padat di bawah temperatur yang relatif
tinggi.
2.
Diendapkan di bawah tekanan yang relatif tinggi.
Menurut Prothero et al. (1999) transportasi sedimen dapat terjadi melalui tiga
cara, yaitu:
1.
Suspension: Dalam teori segala ukuran butir sedimen dapat di bawa dalam
suspensi, jika arus cukup kuat. Akan tetapi dalam kenyataan nya hanya
9
material halus saja yang dapat diangkut oleh suspensi. Jadi pada umumnya
suspensi hanya terjadi pada sedimen-sedimen yang sangat kecil ukurannya
(seperti lempung) sehingga mampu diangkut oleh aliran air atau angin yang
ada.
2.
Bed load: umumnya terjadi pada sedimen yang relatif lebih besar (seperti
pasir, kerikil, kerakal, bongkah) sehingga gaya yang ada pada aliran yang
bergerak dapat berfungsi memindahkan pertikel-partikel yang besar di dasar.
Pergerakan dari butiran pasir dimulai pada saat kekuatan gaya aliran melebihi
kekuatan inertia butiran pasir tersebut pada saat diam. Gerakan-gerakan
sedimen tersebut bisa menggelundung, menggeser, atau bahkan bisa
mendorong sedimen yang satu dengan lainnya.
3.
Saltation: umumnya terjadi pada sedimen berukuran pasir dimana aliran
fluida yang ada mampu menghisap dan mengangkut sedimen ke dasar sungai.
Secara umum, sedimen atau batuan sedimen terbentuk dengan dua cara, yaitu
menurut (Ward and Stanley, 2004):
1.
Batuan sedimen yang terbentuk dalam cekungan pengendapan atau dengan
kata lain tidak mengalami proses pengangkutan. Sedimen ini dikenal sebagai
sedimen Autochthonous. Yang termasuk dalam kelompok batuan
Autochhonous antara lain adalah batuan evaporit (halit) dan batu gamping.
2.
Batuan sedimen yang mengalami proses transportasi, atau dengan kata lain,
sedimen yang berasal dari luar cekungan yang diangkut dan diendapkan di
dalam cekungan. Sedimen ini dikenal dengan sedimen Allochthonous. Yang
termasuk dalam kelompok sedimen ini adalah batu pasir, breksi, batuan
epiklastik.
10
3.
Sedimen terdiri dari beberapa komponen yang bervariasi, tergantung dari
lokasi, kedalaman, dan geologi dasar (Forstner, 1983).
Sedimen di dasar laut berasal dari berbagai sumber materi (Wibisono, 2005) yaitu:
1.
Sedimen Lithogenous, sedimen yang berasal dari erosi pantai dan material
hasil erosi daerah up land dan berasal dari pelapukan (weathering) batuan
dari daratan yang terbawa oleh aliran sungai (fluvial transport) dan angin
(Aeolian transport) yang masuk ke lingkungan laut. Material ini dapat
sampai ke dasar laut melalui proses mekanik, yaitu tertransport oleh arus
sungai atau arus laut dan akan terendapkan jika energi tertransforkan telah
melemah.
2.
Sedimen Hydrogenous, yaitu sedimen yang terbentuk karena adanya reaksi
kimia di dalam air laut dan membentuk partikel yang tidak larut dalam air laut
sehingga akan tenggelam ke dasar laut, contoh dari sedimen jenis ini adalah
magnetit, phosphorit dan glaukonit.
3.
Sedimen Biogenous, yaitu sedimen yang berasal dari organisme laut yang
telah mati dan terdiri dari remah-remah cangkang (shell) yang mengandung
Ca, Mg (calcareous) dan Si (siliceous).
4.
Sedimen Cosmogenous, yaitu sedimen yang berasal dari berbagai sumber dan
masuk ke laut melalui jalur media udara atau angin. Sedimen jenis ini dapat
bersumber dari luar angkasa, aktifitas gunung api atau partikel darat yang
terbawa angin. Berikut tabel klasifikasi partikel menurut skala Wenworth.
11
Tabel 1. Klasifikasi partikel sedimen menurut skala Wenworth
No.
Partikel
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Boulder (batuan)
Cobble (batuan bulat)
Pebble (batu kerikil)
Granule (butiran)
Very coarse sand (pasir sangat kasar)
Coarse sand (pasir kasar)
Medium sand (pasir sedang)
Fine sand (pasir halus)
Very fine sand (pasir sangat halus)
Silt (Lumpur)
Clay (liat)
Ukuran Partikel
mm
mm
>256
>256x103
64x103-256x103
64-256
4000-64000
4,0-64
2000-4000
2,0-4,0
1000-2000
1,0-2,0
500-1000
0,5-1,0
250-500
0,25-0,5
125-250
0,125-0,25
62,5-125
0,0625-0,125
0,0039-0,0625 3,9-62,5
< 3,9
< 0,0039
Sumber Buchanan (1984).
Logam berat dapat terakumulasi dalam lingkungan terutama dalam sedimen
karena dapat terikat dengan senyawa organik dan anorganik melalui proses
adsorpsi dan pembentukan senyawa kompleks (Forstner and Prosi, 1978).
Akumulasi logam berat ke dalam sedimen dipengaruhi oleh jenis sedimen, dimana
kandungan logam berat pada lumpur, lumpur berpasir, berpasir (Korzeniewski
and Neugabieuer, 1991). Kandungan logam berat pada sedimen umumnya rendah
pada musim kemarau dan tinggi pada musim penghujan. Penyebab tingginya
kadar logam berat dalam sedimen pada musim penghujan kemungkinan
disebabkan oleh tingginya laju erosi pada permukaan tanah yang terbawa ke
dalam badan sungai sehingga sedimen dalam sungai yang diduga mengandung
logam berat yang akan terbawa oleh arus sungai menuju muara dan pada akhirnya
terjadi proses sedimentasi (Nammiinga and Wilhm, 1977).
12
C.
Logam Berat
3
Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan densitas lebih besar dari 5g/cm ,
terletak disudut kanan bawah pada system periodik unsur, mempunyai afinitas
yang tinggi terhadap S dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92, dari periode 4
sampai 7. Sebagian logam berat seperti Plumbum (Pb), Kadmium (Cd), dan
Merkuri (Hg) merupakan zat pencemar yang sangat berbahaya. Afinitasnya yang
tinggi terhadap S menyebabkan logam ini menyerang ikatan S dalam enzim,
sehingga enzim yang bersangkutan menjadi tidak aktif. Gugus karboksilat (COOH) dan amina (-NH ) juga bereaksi dengan logam berat. Kadmium,
2
Plumbum, dan Tembaga terikat pada sel-sel membran yang menghambat proses
transformasi melalui dinding sel. Logam berat juga mengendapkan senyawa
fosfat biologis atau mengkatalis penguraiannya (Manahan, 1977).
Logam berat adalah unsur alami dari kerak bumi. Logam yang stabil dan tidak
bisa rusak atau hancur, oleh karena itu mereka cenderung menumpuk dalam tanah
dan sedimen. Banyak istilah logam berat telah diajukan, berdasarkan kepadatan,
nomor atom, berat atom, sifat kimia atau racun. Logam berat meliputi: Antimony
(Sb), Arsenik (As), Cadmium (Cd), Cobalt (Co), Chromium (Cr), Copper (Cu),
Nickel (Ni), Lead (Pb), Mangan(Mn), Molybdenum (Mo), Scandium (Sc),
Selenium (Se), Titanium (Ti), Tungsten (W), Vanadium (V), Zinc (Zn). Besi (Fe),
Nikel (Ni), Stronsium (Sr), Timah (Sn), Tungsten (W), Vanadium (V). Logam
berat dapat terakumulasi dalam lingkungan terutama dalam sedimen karena dapat
terikat dengan senyawa organik dan anorganik melalui proses adsorpsi dan
pembentukan senyawa kompleks (Forstner and Prosi, 1987). Akumulasi logam
13
berat ke dalam sedimen dipengaruhi oleh jenis sedimen, dimana kandungan logam
berat pada lumpur > lumpur berpasir > berpasir (Korzeniewski and Neugebauer
1991).
Kandungan logam berat pada sedimen umumnya rendah pada musim kemarau dan
tinggi pada musim penghujan. Penyebab tingginya kadar logam berat dalam
sedimen pada musim penghujan kemungkinan disebabkan oleh tingginya laju
erosi pada permukaan tanah yang terbawa ke dalam badan sungai, sehingga
sedimen dalam sungai yang diduga mengandung logam berat akan terbawa oleh
arus sungai menuju muara dan pada akhirnya terjadi proses sedimentasi
(Nammiinga and Wilhm, 1977).
Menurut (Darmono, 1995) sifat logam berat sangat unik, tidak dapat dihancurkan
secara alami dan cenderung terakumulasi dalam rantai makanan melalui proses
biomagnifikasi. Pencemaran logam berat ini menimbulkan berbagai
permasalahan diantaranya:
1.
Berhubungan dengan estetika (perubahan bau, warna dan rasa air).
2.
Berbahaya bagi kehidupan tanaman dan binatang.
3.
Berbahaya bagi kesehatan manusia.
4.
Menyebabkan kerusakan pada ekosistem.
Pencemaran logam berat meningkat sejalan dengan perkembangan industri.
Pencemaran logam berat di lingkungan dikarenakan tingkat keracunannya yang
sangat tinggi dalam seluruh aspek kehidupan makhluk hidup. Pada konsentrasi
yang sedemikian rendah saja efek ion logam berat dapat berpengaruh langsung
hingga terakumulasi pada rantai makanan. Logam berat dapat mengganggu
14
kehidupan biota dalam lingkungan dan akhirnya berpengaruh terhadap kesehatan
manusia (Pallar, 1994).
Keberadaan logam dalam perairan terutama muara dapat berasal dari sumber
alamiah dan aktifitas manusia. Masuknya logam berat ke dalam muara secara
alamiah dapat digolongkan sebagai berikut:
1.
Pasokan dari daerah hulu sungai karena erosi yang disebabkan oleh gerakan
gelombang air.
2.
Pasokan dari laut dalam yang meliputi logam yang dilepaskan gunung berapi
di laut dalam dan dari partikel atau endapan oleh adanya proses kimiawi.
3.
Pasokan yang berasal dari lingkungan dekat muara dan meliputi logam yang
diangkat ke dalam atmosfer sebagai partikel debu.
Sedangkan keberadaan logam-logam berat dalam muara yang disebabkan oleh
aktifitas manusia dapat berasal dari:
1.
Buangan rumah tangga.
2.
Buangan sisa industri yang tidak terkontrol, di mana logam berat ini mengalir
ke sungai dan akhirnya sampai di muara dan mengendap jadi sedimen.
3.
Lumpur minyak yang kadang-kadang juga mengandung logam berat dengan
konsentrasi yang tinggi yang terbuang sampai ke muara dan mengendap jadi
sedimen. Pembakaran hidrokarbon dan batu bara diantaranya ada yang
melepaskan senyawa logam berat ke udara kemudian bercampur dengan air
hujan dan mengalir melalui sungai yang pada akhirnya sampai di muara.
15
D.
Logam Cu (Tembaga)
Logam Cu merupakan unsur renik esensial untuk semua tanaman dan hewan
termasuk manusia, dan diperlukan pada berbagai sistem enzim. Oleh karena itu
Cu harus selalu ada pada makanan. Sehubungan dengan hal ini yang perlu
diperhatikan adalah agar unsur ini tidak kekurangan dan juga tidak berlebih
(Aryawati, 1999). Batas ambang Cu untuk perikanan dan peternakan sebesar 0,02
ppm dan untuk pertanian 0,2 ppm, untuk konsentrasi Cu di sedimen 35-90 ppm
dikatakan tercemar ringan, pada konsentrasi 90-190 ppm dapat dikatakan tercemar
sedang dan konsentrasi 190-400 ppm dikatakan bahaya. Pada konsentrasiyang
lebih tinggi Cu akan toksik, terutama untuk bakteri, ganggang, dan jamur. Oleh
karena itu CuSO4 dan senyawa tembaga lain dapat digunakan sebagai pestisida
(Pettrucci, 1982).
Tembaga sangat dibutuhkan oleh tumbuhan maupun hewan karena Cu adalah
komponen utama dalam beberapa enzim oksidasi. Teori terbaru menyatakan
bahwa kekurangan Cu akan menyebabkan anemia, karena Cu diperlukan untuk
absorpsi dan mobilisasi Fe yang diperlukan untuk pembuatan hemoglobin.
Logam Cu bersama sama Fe dan Co merupakan mineral yang sangat penting
dalam pembentukan sel darah merah. Kobalt dapat meningkatkan jumlah
hematokrit, hemoglobin, dan eritrosit dengan merangsang pembentukan
eritropoetin. Eritropoetin berguna untuk meningkatkan absorpsi Fe oleh sumsum
tulang. Metabolisme Fe dan Cu saling terkait, karena unsur ini terdapat dalam
sitokrom oksidase. Defisiensi Cu dapat meningkatkan absorpsi Fe.
16
Sumber tembaga di lingkungan dapat berasal dari korosi kuningan dan pipa
tembaga oleh air yang asam, limbah, penggunaan senyawa tembaga sebagai
algisida perairan, fungisida tembaga dari daerah pertanian, dan pestisida pada
treatmen tanah dan efluen, serta cemaran udara dari daerah industri
(Pettruci,1982).
Secara umum masuknya tembaga kedalam tatanan lingkungan dapat terjadi secara
alamiah dan dapat juga secara non alamiah. Secara alamiah tembaga masuk ke
dalam tatanan lingkungan sebagai akibat dari berbagai peristiwa alam. Unsur ini
dapat bersumber dari peristiwa erosi dari batuan mineral. Sumber lain adalah
debu dan atau partikulat-partikulat Cu yang ada dalam lapisan udara yang dibawa
turun oleh air hujan. Melalui jalur non alamiah, Cu masuk ke dalam tatanan
lingkungan sebagai akibat dari aktifitas manusia. Jalur dari aktifitas manusia ini
kedalam tatanan lingkungan ada bermacam-macam pula. Sebagai contoh adalah
buangan industri yang memakai Cu dalam proses produksinya, industri galangan
kapal, karena Cu digunakan sebagai bahan campuran cat, industri pengolahan
kayu, buangan rumah tangga dan lain sebagainya. Selain itu, Tembaga (II)
memiliki beberapa sifat sebagai berikut:
a.
Garam-garam tembaga umumnya berwarna biru baik dalam bentuk hidrat
maupun dalam larutan air. Warna itu benar-benar khas.
b.
Penghantar listrik yang baik dan juga mempunyai kekuatan tarik yang lebih
besar pada suhu yang rendah, oleh karena itu Cu adalah bahan yang untuk
pendingin dan liat serta tahan korosi.
17
c.
Logam yang lunak dan dalam udara yang kering dan pada temperatur biasa
tidak diubah menjadi persenyawaan lain. Jika dipanaskan maka terbentuk
CuO yang berwarna hitam.
d.
Tidak larut dalam HCl atau H2SO4 encer, tetapi dapat larut dalam asam nitrat
dan H2SO4 pekat yang dipanaskan (BSN, 2002).
E.
Toksisitas Logam Cu (Tembaga)
Tembaga dengan nama kimia Cuprum dilambangkan dengan Cu. Dalam tabel
periodik unsur-unsur kimia tembaga menempati posisi dengan nomor atom (NA)
29 dan mempunyai bobot atom (BA) 63,546. Cu merupakan unsur tambahan
yang terdapat di alam dan dapat ditemukan dalam bentuk persenyawaan atau
dalam senyawa padat dalam bentuk mineral.
Tembaga merupakan suatu unsur yang sangat penting dan berguna untuk
metabolisme. Batas konsentrasi dari unsur ini yang berpengaruh terhadap air
berkisar antara 1-5 mg/L, yang merupakan konsentrasi tertinggi. Dalam industri,
tembaga banyak digunakan sebagai katalis, baterai elektroda, sebagai pencegah
pertumbuhan lumut. Bagi makhluk hidup, tembaga berperan khususnya dalam
beberapa kegiatan seperti enzim pernafasan sebagai tirosinase dan silokron
oksidasi.
Biota perairan sangat peka terhadap kelebihan Cu dalam perairan tempat
hidupnya. Konsentrasi Cu terlarut yang mencapai 0,01 ppm dapat menyebabkan
kematian bagi fitoplankton. Jenis-jenis yang termasuk krustasea akan mengalami
kematian dalam waktu 96 jam, bila konsentrasi terlarut berada dalam kisaran
18
0,17-1,00 ppm. Dalam waktu yang sama biota yang tergolong dalam keluarga
moluska akan mengalami kematian bila Cu yang terlarut dalam badan perairan
dapat membunuh ikan-ikan. Toksisitas tembaga (EC50) bagi mikro algae
Scenedesmus quadricauda berkisar antara 0,1-0,3 mg/L. Nilai LC50 tembaga
avertebrata air tawar dan air laut biasanya berkisar antara 0,02-1,0 mg/L (Palar,
1994)
Kehadiran Cu dalam suatu perairan dalam konsentrasi tertentu sangat penting bagi
fungsi-fungsi fisiologis dari jaringan kehidupan dan proses-proses biokimia
lainnya (Clark, 1986). Pada tumbuhan air, termasuk alga, tembaga berperan
sebagai plastocyanin yang berfungsi sebagai transfer elektron dalam proses
fotosintesis. Selain itu tembaga juga ditemukan dalam protein plasma seperti
seruloplasmin yang berperan dalam pembebasan Fe (besi) dalam sel plasma.
Apabila masuk perairan yang alkalis, ion tembaga akan mengalami presipitasi dan
mengendap sebagai tembaga hidroksida dan tembaga karbonat (Sulistiani, 1996).
Bentuk tembaga yang paling beracun berupa debu-debu Cu yang dapat
mengakibatkan kematian pada dosis 3,5 mg/kg. Pada manusia, efek keracunan
utama ditimbulkan akibat terpapar oleh debu atau uap logam Cu. Hal ini dapat
mengakibatkan terjadinya gangguan pada jalur pernafasan sebelah atas, juga
kerusakan atropik pada selaput lendir yang berhubungan dengan hidung.
Kerusakan itu merupakan akibat dari gabuungan sifat iritatif yang dimiliki oleh
debu atau uap Cu tersebut.
19
F.
Logam Co (Kobalt)
Kobalt adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Co
dan nomor atom 27. Elemen ini biasanya hanya ditemukan dalam bentuk
campuran di alam. Elemen bebasnya, diproduksi dari peleburan reduktif, adalah
logam berwarna abu-abu perak yang keras dan berkilau. Ketersediaan unsur
kimia kobalt tersedia di dalam banyak formulasi yang mencakup kertas perak,
potongan, bedak, tangkai, dan kawat. Keberadaan di alam kobalt terdapat dalam
bentuk senyawa, seperti mineral kobalt glans (CoAsS), linalit (Co3S4), dan smaltit
(CoAs2) dan eritrit. Sering terdapat bersamaan dengan nikel, perak, timbal,
tembaga dan bijih besi, yang mana umum didapatkan sebagai hasil samping
produksi. Kobalt juga terdapat dalam meteorit. Dan di bawah ini merupakan
tabel keterangan unsur-unsur logam kobalt.
Tabel.2. Tabel keterangan unsur logam kobalt.
Parameter
Radius Atom
Volume Atom
Massa Atom
Titik Didih
Radius Kovalensi
Struktur Kristal
Massa Jenis
Konduktivitas Listrik
Elektronegativitas
Konfigurasi Elektron
Formasi Entalpi
Konduktivitas Panas
Potensial Ionisasi
Titik Lebur
Bilangan Oksidasi
Kapasitas Panas
Entalpi Penguapan
Sumber Rahman (2005).
Baku mutu
Å
6.7 cm3/mol
58.9332
3143 K
1.16 Å
Heksagonal
8.9 g/cm3
17.9 x 106 ohm-1cm-1
1.88
[Ar]3d7 4s2
16.19 kJ/mol
100 Wm-1K-1
7.86 V
1768 K
2,3
0.421 Jg-1K-1
373.3 kJ/mol
20
Logam kobalt banyak digunakan dalam industri sebagai bahan campuran untuk
pembuatan mesin pesawat, magnet, alat pemotong atau penggiling, serta untuk
pewarna kaca, keramik, dan cat. Pada manusia, Co dibutuhkan sedikit dalam
proses pembentukan sel darah merah dan diperoleh melalui vitamin B12.
Keracunan kobalt dapat terjadi apabila tubuh menerima kobalt dalam konsentrasi
tinggi (150 ppm atau lebih). Kobalt dalam jumlah banyak dalam tubuh manusia
akan merusak kelenjar tiroid (gondok) sehingga penderita akan kekurangan
hormon yang dihasilkan oleh kelenjar tersebut. Kobalt juga dapat menyebabkan
gagal jantung dan edema (pembengkakan jaringan akibat akumulasi cairan dalam
sel).
Menurut ATSDR (Agency for Toxic Substances and Diseas Registry) (2008)
penggunaan logam kobalt dalam industri antara lain :
1.
Kobalt digunakan sebagai campuran besi dan nikel untuk membuat alloy dan
digunakan pada mesin jet dan turbin gas mesin/motor, sebagai bahan baja
tahan karat dan baja magnet.
2.
Kobalt merupakan komponen yang digunakan dalam pewarnaan gelas,
keramik dan lukisan. Kobalt (Co) digunakan untuk produksi warna biru pada
porselin, gelas/kaca, pekerjaan ubin dan sebagai campuran pigmen cat.
G.
Toksisitas Logam Co (Kobalt)
Kobalt menetap di udara selama beberapa hari. Kobalt menetap bertahun-tahun
dalam air dan tanah, sehingga dapat bergerak dari tanah ke air bawah tanah.
Setiap orang dapat terkena kobalt pada tingkat rendah di udara, air, dan makanan.
21
Orang-orang yang tinggal di daerah limbah berbahaya yang mengandung kobalt
dapat terkena efek racun kobalt. Toksisitas akut kobalt dapat diamati sebagai ef