Kontaminasi Logam Berat (Hg Dan Pb) Pada Air, Sedimen Dan Ikan Selar Tetengkek (Megalaspis Cordyla) Di Teluk Palu Provinsi Sulawesi Tengah
KONTAMINASI LOGAM BERAT (Hg DAN Pb) PADA AIR,
SEDIMEN DAN IKAN SELAR TETENGKEK (Megalaspis cordyla)
DI TELUK PALU PROVINSI SULAWESI TENGAH
MATIUS PAUNDANAN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Kontaminasi Logam
Berat (Hg dan Pb) pada Air, Sedimen dan Ikan Selar Tetengkek (Megalaspis
cordyla) di Teluk Palu Provinsi Sulawesi Tengah adalah karya saya dengan
arahan pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun oleh orang
lain kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2015
Matius Paundanan
NIM P052130481
RINGKASAN
MATIUS PAUNDANAN. Kontaminasi Logam Berat (Hg dan Pb) pada Air,
Sedimen dan Ikan Selar Tetengkek (Megalaspis cordyla) di Teluk Palu Provinsi
Sulawesi Tengah. Dibimbing oleh ETTY RIANI dan SYAIFUL ANWAR.
Masuknya logam berat ke dalam lingkungan perairan akan berdampak pada
menurunnya kualitas lingkungan perairan. Keberadaan logam berat yang
menumpuk pada air laut dan sedimen akan masuk ke dalam sistem rantai makanan
dan berpengaruh pada kehidupan organisme di dalamnya. Jika konsentrasi logam
berat telah melebihi baku mutu dalam perairan dapat terakumulasi pada sedimen
dan pada organisme perairan. Pada konsentrasi tertentu kontaminasi logam berat
Hg dan Pb pada organisme perairan dapat berdampak toksik terhadap kesehatan
organisme tersebut. Ikan dapat menjadi salah satu indikator pencemaran
lingkungan dari limbah kimia, termasuk logam berat pada lingkungan perairan
karena siklus hidupnya lebih lama dibanding organisme akuatik lainnya dan
menempati peringkat teratas dalam rantai makanan akuatik serta dapat
mengakumulasi logam berat. Perairan Teluk Palu merupakan perairan yang rentan
mengalami kontaminasi logam berat akibat adanya aktivitas pertambangan emas
tradisional yang beroperasi di kawasan aliran Sungai Pondo dan bermuara
langsung ke Teluk Palu dan limbah dari aktivitas antropogenik masyarakat Kota
Palu dan sekitarnya.
Tujuan penelitian untuk menganalisis kontaminasi Hg dan Pb pada air,
sedimen dan ikan selar tetengkek (Megalaspis cordyla) di Perairan Teluk Palu
Sulawesi Tengah; dan menganalisis kondisi histopatologi organ insang, daging,
hati dan limpa ikan selar tetengkek. Penelitian dilakukan pada bulan Februari
sampai April 2015. Penetapan titik sampling dan pengambilan sampel air,
sedimen dan ikan selar tetengkek dilakukan secara sengaja pada 10 titik sampling
dengan pertimbangan sumber pencemar di darat. Titik sampling dibagi menjadi
tiga zona masing-masing terdiri dari tiga titik sampling dan satu titik sampling
yang mewakili daerah yang jauh dari sumber pencemar. Zona 1 (Titik sampling 1,
2 dan 3) terdapat kegiatan di darat seperti PLTU, perhotelan, SPBU, pusat
perbelanjaan dan pemukiman. Zona 2 (Titik sampling 4, 5 dan 6) terdapat
kegiatan di darat seperti pertambangan, SPBU, perhotelan, pusat perbelanjaan,
pemukiman dan lainnya. Zona 3 (Titik sampling 7, 8 dan 9) terdapat kegiatan di
darat seperti pemukiman, SPBU, perbengkelan dan penggaraman.
Pengukuran parameter kualitas air dilakukan dengan dua cara, yakni
pengukuran langsung (insitu) untuk suhu, kecerahan, kekeruhan dan dissolved
oxygen (DO) dan analisis laboratorium (exsitu) untuk salinitas, chemical oxygen
demand (COD), ammonia dan nitrat. Analisis logam berat Hg dan Pb pada sampel
dilakukan dengan menggunakan atomic absorption spectrofotometry (AAS)
mengacu pada APHA dan Standar Nasional Indonesia (SNI). Konsentrasi logam
berat dalam air dan kualitas air dibandingkan dengan KepMen LH No. 51 Tahun
2004 tentang Baku Mutu Air Laut untuk Biota Laut. Konsentrasi logam berat
pada sedimen dibandingkan dengan standar baku mutu dari CCME,
ANZECC/ARMCANZ 2000, and NOAA. Konsentrasi Hg dan Pb dalam ikan
selar tetengkek dibandingkan dengan SNI No. 7387: 2009 tentang Batas
Maksimum Cemaran Logam Dalam Bahan Pangan. Preparat histopatologi
dianalisis secara deskriptif.
Hasil penelitian menunjukkan konsentrasi Hg dalam air, sedimen, organ
insang, daging, hati dan limpa ikan selar tetengkek masing-masing 0,0008-0,0042
mg/l, 0,017-0,287 mg/l, 0,007-0,145 mg/kg, 0,014-0,046 mg/kg, 0,052-0,106
mg/kg dan 0,043-0,414 mg/kg. Konsentrasi logam Pb dalam air, sedimen, organ
insang, daging, hati dan limpa ikan selar tetengkek masing-masing 0,0130-0,0392
mg/l, 2,647-8,987 mg/kg, 0,132-0,775 mg/kg, 0,005-0,734 mg/kg, 0,295-1,871
mg/kg dan 1,654-12,92 mg/kg. Konsentrasi rata-rata Hg dan Pb dalam air telah
melebihi baku mutu yang ditetapkan, sementara konsentrasi dalam sedimen masih
di bawah baku mutu. Konsentrasi rata-rata Hg dalam seluruh organ ikan yang
diamati masih memenuhi baku mutu, sementara Pb dalam organ insang, hati dan
limpa telah melebihi baku mutu. Adanya perbedaan konsentrasi Hg dan Pb dalam
air dan sedimen pada masing-masing Zona diduga karena pengaruh dari sumber
pencemar yang ada di darat, kedalaman, jenis sedimen dan arus laut. Tingginya
kandungan logam Hg dalam air di Teluk Palu diduga bersumber dari aktivitas
pertambangan emas tradisional di Kelurahan Poboya.
Histopatologi organ ikan selar tetengkek yakni: insang terdapat peradangan
lamella sekunder; pada daging terdapat timbunan mineral, degenerasi lemak dan
nekrosis; hati terdapat timbunan mineral, degerasi hepatosit, dan nekrosis; serta
pada limpa ditemukan timbunan mineral, degenerasi dan deplesi.
Kata kunci: logam berat, air, sedimen, histopatologi, Teluk Palu
SUMMARY
MATIUS PAUNDANAN. Heavy Metals Contamination of (Hg and Pb) On
Water, Sediment, and Torpedo Scad Fish (Megalaspis cordyla) in Palu Bay,
Province Central Sulawesi. Supervised by ETTY RIANI and SYAIFUL
ANWAR.
The entry of heavy metals into the aquatic environment will have an impact
on the derease in the quality of aquatic environments. Presence of heavy metals
that accumulate in marine water and sediment may enter into the food chain
system and affect the life of the organism in it. If the concentration of heavy
metals have exceeded the quality of the waters, it may accumulate in the sediment
and in aquatic organisms. At certain concentrations of heavy metal contamination
of Hg and Pb in aquatic organisms can be toxic to the organism. Fish can be an
indicator of environmental contamination from chemical waste, including heavy
metals in aquatic environments because of longer life cycle than other aquatic
organisms, ranked top in the aquatic food chain, and can accumulate heavy
metals. Palu Bay waters are waters susceptible to heavy metal contamination due
to the traditional gold mining activity that operates in the upper region of Pondo
River, and waste from anthropogenic activities of Palu City and surrounding
communities.
The aims of this research were to analyze the contamination of Hg and Pb
in water, sediment and torpedo scad fish (Megalaspis cordyla) in Palu Bay
Central Sulawesi; and to analyze the histopathology of gill, meat, liver, and spleen
torpedo scad fish. The study was conducted from February to April 2015.
Determination of sampling points and the sampling of water, sediment and
torpedo scad fish is done deliberately at 10 sampling points with consideration of
the sources of pollution on land. Sampling were divided into three zones, each
consisting of three sampling points and a sampling point that represent areas far
from pollutant sources. Zone 1 (point sampling 1, 2 and 3) might be affected by
land activities such as power plants, hotels, gas stations, shopping centers and
residential areas. Zone 2 (point sampling 4, 5 and 6) might be affected by land
activities such as mining, gas stations, hotels, shopping centers, residential and
others. Zone 3 (point sampling 7, 8 and 9) might be affected by land activities
such as residential, gas stations, workshops and salting.
Parameters of water quality measurements were done in the field for
temperature, pH, brightness, turbidity, and dissolved oxygen (DO), and at
laboratory analysis for salinity, chemical oxygen demand (COD), ammonia, and
nitrates. Heavy metals were analized by following APHA, and Indonesian
National Standard (SNI) methods. The concentration of heavy metals in water and
water quality compared with MOE Decree No. 51/2004 on Sea Water Quality
Standard. The concentration of heavy metals in sediment compared to the quality
standards of CCME, ANZECC/ARMCANZ 2000, and NOAA. Hg, and Pb
concentrations in torpedo scad fish compared to SNI No. 7387: 2009 on Limit of
Metal Contamination in Food Ingredients. Histopathological preparations were
analyzed descriptively.
The results showed that Hg consentrations in water, sediment, gill, meat,
liver, and spleen were 0.0008-0.0042 mg/l, 0.017-0.287 mg/kg, 0.007-0.145
mg/kg, 0.014-0.046 mg/kg, 0.052-0.106 mg/kg, and 0.043-0.414 mg/kg,
respectively. Pb concentrations in water, sediment, gill, meat, liver, and spleen
were 0.0130-0.0392 mg/l, 2.647-8.987 mg/kg, 0.132-0.775 mg/kg, 0.005-0.734
mg/kg, 0.295-1.871 mg/kg, and 1.654-12.92 mg/kg, respectively. The average of
Hg and Pb concentrations in the water had exceeded the specified quality
standards, while in the sediments were still below the quality standards. The
average of Hg and Pb concentrations in all observed fish organs were below the
quality standards, except for Pb concentrations in gill, liver, and spleen that had
exceeded the quality standard. The difference in concentrations in water and
sediment in each zone probably due to the influence of the sources of pollution in
the upper land. The high content of Hg in the water in the bay of Palu probably
sourced from traditional gold mining activities in the Village Poboya.
Based on the histopathological analysis of torpedo scad fish organs, there is
abnormality in each organ. There were gill showed inflammation in secondary
lamella; meat contained mineral deposits, and showed fatty degeneration and
necrosis; liver contained mineral deposits and showed hepatocytes degeneration
and necrosis; whils spleen contained mineral deposits and showed degeneration
and depletion.
Keywords: heavy metals, water, sediment, histopathology, Palu Bay
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
KONTAMINASI LOGAM BERAT (Hg DAN Pb) PADA AIR,
SEDIMEN DAN IKAN SELAR TETENGKEK (Megalaspis cordyla)
DI TELUK PALU PROVINSI SULAWESI TENGAH
MATIUS PAUNDANAN
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan
Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Prof Dr Ir Sulistiono, MSc
Judul Tesis : Kontaminasi Logam Berat (Hg dan Pb) pada Air, Sedimen dan
Ikan Selar Tetengkek (Megalaspis cordyla) di Teluk Palu Provinsi
Sulawesi Tengah
Nama
: Matius Paundanan
NIM
: P052130481
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Etty Riani, MS
Ketua
Dr Ir Syaiful Anwar, MSc
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Pengelolaan Sumberdaya Alam
dan Lingkungan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof Dr Ir Cecep Kusmana, MS
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian:
18 September 2015
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Segala Puji dan Syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yesus Kristus
atas segala berkat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya
ilmiah ini dengan baik. Topik penelitian yang dipilih yakni tentang pencemaran
logam berat dengan judul penelitian ini adalah ―Kontaminasi Logam Berat (Hg
dan Pb) pada Air, Sedimen dan Ikan Selar Tetengkek (Megalaspis cordyla) di
Teluk Palu Provinsi Sulawesi Tengah‖. Penulis berharap hasil dari penelitian ini
dapat bermanfaat bagi kita semua dan kita memiliki kesadaran terhadap
kelestarian lingkungan.
Penulis pada kesempatan ini ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Dr Ir Etty Riani, MS selaku ketua komisi pembimbing dan Dr Ir Syaiful
Anwar, M.Sc selaku anggota komisi pembimbing.
2. Ayahanda atas dukungan doanya dan Almarhuma Ibu meskipun telah
tiada namun dukungannya selalu terasa.
3. Prof Dr Ir Herry Suhardiyanto, MSc selaku rektor Institut Pertanian
Bogor.
4. Prof Dr Ir Cecep Kusmana, MS selaku ketua Program Studi Pengelolaan
Sumberdaya Alam dan Lingkungan.
5. Prof Dr Ir Sulistiono, MSc selaku penguji luar komisi.
6. DIKTI sebagai lembaga sponsor yang telah memberikan beasiswa
kepada penulis sehingga bisa melanjutkan pendidikan di Program
Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
7. Semua dosen-dosen yang telah mengajar di Program Studi PSL.
8. Rekan-rekan seperjuangan Himpunan Mahasiswa Pascasarjana Sulawesi
Tengah atas doa dan kebersamaannya.
9. Rekan-rekan PSL 2013 atas dukungan doa, support dan kekompakannya
selama dalam perkuliahan.
10. Wahyu Mohammad dan Zaenal Muchid yang telah membantu selama
pengambilan sampel di lapangan.
11. Saudara-saudara saya Kak Petrus, Kak Rina, Kak Ludia dan Kak Fitri
yang selalu mendoakan dan mensupport selama perkuliahan.
12. Keluarga besar yang selalu mendukung secara moril maupun materil.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Oktober 2015
Matius Paundanan
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kerangka Pemikiran
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
1
1
2
3
5
5
2 TINJAUAN PUSTAKA
Pencemaran Perairan oleh Logam Berat
Karakteristik Logam Berat
Sumber Logam Berat di Perairan
Kontaminasi Logam Berat pada Organisme Perairan
Kontaminasi Logam Berat terhadap Manusia
Histopatologi
Ikan Selar Tetengkek
6
6
7
11
12
13
14
15
3 METODE
Waktu dan Tempat
Alat dan Bahan
Penentuan Titik dan Pengambilan Sampel
Prosedur Kerja
Analisa Data
17
17
18
18
19
23
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Kualitas Air di Teluk Palu
Kandungan Hg dan Pb pada Air
Kandungan Hg dan Pb pada Sedimen
Kandungan Hg dan Pb pada Organ Ikan Selar Tetengkek
Korelasi Logam Berat dalam Air, Sedimen dan Ikan Selar Tetengkek
Histopatologi Organ Ikan Selar Tetengkek
Rekomendasi dan Pengelolan Pencemaran
26
26
36
39
42
50
54
60
5 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
64
64
64
DAFTAR PUSTAKA
65
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
75
84
DAFTAR TABEL
1 Kadar normal dan maksimum beberapa logam berat yang masuk ke
lingkungan laut
2 Koordinat titik sampling, jarak dari pantai dan kedalaman
3 Parameter kualitas air, sedimen dan ikan yang diamati
4 Jenis bahan kimia dan lama perprosesan contoh
5 Standar baku mutu logam berat Hg dan Pb pada air, sedimen dan ikan
6 Korelasi konsentrasi logam berat dalam air laut dengan kandungan
logam berat dalam sedimen
7 Korelasi konsentrasi logam berat dalam air laut dengan kandungan
logam berat dalam organ ikan selar tetengkek
8 Korelasi konsentrasi logam berat dalam sedimen dengan kandungan
logam berat dalam organ ikan selar tetengkek
11
18
21
23
24
51
52
53
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
Diagram kerangka pemikiran penelitian
Proses yang terjadi bila logam berat masuk ke lingkungan laut
Ikan selar tetengkek
Peta Lokasi Penelitian
Suhu di setiap titik sampling
Kecerahan di setiap titik sampling
Kekeruhan di setiap titik sampling
Konsentrasi salinitas di setiap titik sampling
Konsentrasi pH di setiap titik sampling
Konsentrasi DO di setiap titik sampling
Konsentrasi COD di setiap titik sampling
Konsentrasi ammonia di setiap titik sampling
Konsentrasi nitrat di setiap titik sampling
Konsentrasi merkuri (Hg) pada air
Konsentrasi timbal (Pb) pada air
Konsentrasi merkuri (Hg) pada sedimen
Konsentrasi timbal (Pb) pada sedimen
Konsentrasi merkuri (Hg) pada insang
Konsentrasi timbal (Pb) pada insang
Konsentrasi merkuri (Hg) pada daging
Konsentrasi timbal (Pb) pada daging
Konsentari merkuri (Hg) pada hati
Konsentrasi timbal (Pb) pada hati
Konsentrasi merkuri (Hg) pada limpa
Konsentrasi timbal (Pb) pada limpa
Histopatologi sampel insang ikan selar tetengkek (Megalaspis cordyla)
yang diambil dari lokasi penelitian
27 Histopatologi sampel daging ikan selar tetengkek (Megalaspis cordyla)
yang diambil dari lokasi penelitian
4
7
15
17
26
28
29
30
31
32
33
34
35
37
38
40
41
43
44
45
46
47
48
49
50
54
56
28 Histopatologi sampel daging ikan selar tetengkek (Megalaspis cordyla)
yang diambil dari lokasi penelitian
29 Histopatologi sampel limpa ikan selar tetengkek (Megalaspis cordyla)
yang diperoleh dari lokasi penelitian
57
59
DAFTAR LAMPIRAN
1 Dokumentasi kondisi lokasi penelitian
2 Beberapa pedoman mutu logam Hg dan Pb pada sedimen
3 Kondisi kualitas air di perairan Teluk Palu Provinsi Sulawesi Tengah
saat penelitian dilaksanakan
4 Konsentrasi logam berat (Hg dan Pb) pada air dan sedimen di Teluk
Palu Provinsi Sulawesi Tengah
5 Konsentrasi logam berat (Hg dan Pb) pada organ ikan selar tetengkek
(Megalaspis cordyla) di Teluk Palu Provinsi Sulawesi Tengah
6 Perbandingan logam berat (Hg dan Pb) dalam air di perairan Teluk Palu
dengan beberapa perairan di Indonesia
7 Perbandingan logam berat (Hg dan Pb) dalam sedimen di perairan
Teluk Palu dengan beberapa perairan di Indonesia
8 Peta arah arus di Indonesia
75
77
78
79
80
81
82
83
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Lingkungan memiliki peranan yang sangat penting dalam menunjang
kehidupan manusia. Lingkungan hidup merupakan kesatuan ruang dengan semua
benda, termasuk manusia dan perilakunya, yang mempengaruhi alam itu sendiri,
kelangsungan perikehidupan, dan kesejahteraan manusia serta mahkluk hidup lain
(UU PPLH Nomor 32 Tahun 2009). Ketergantungan manusia pada lingkungan
merupakan hal yang tidak terpisahkan sehingga eksistensi lingkungan patut dijaga
dan dilestarikan demi kelangsungan hidup manusia. Lingkungan secara umum
terdiri dari komponen subsistem air, tanah dan udara merupakan suatu kesatuan
yang saling berinteraksi (Arsad et al. 2012).
Kualitas lingkungan saat ini sangat menentukan eksistensi di masa yang
akan datang, sehingga perlu dijaga dan dipertahankan kelestariannya.
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini sering dikaitkan
dengan menurunnya kualitas lingkungan, khususnya lingkungan perairan. Salah
satu yang sering terjadi yaitu menurunnya kualitas air akibat pencemaran limbah
organik maupun anorganik. Pencemaran terhadap lingkungan perairan berasal dari
berbagai macam aktivitas manusia di darat seperti perindustrian, pertanian,
transportasi, rumah sakit, perbengkelan, dan kegiatan domestik. Berbagai
kegiatan yang menghasilkan limbah tersebut dan tidak diolah terlebih dahulu,
sehingga langsung masuk ke dalam lingkungan, dan berdampak buruk bagi
ekosistem khususnya ekosistem perairan (Riani 2012). Limbah hasil aktivitas
manusia tersebut mengadung berbagai jenis zat kimia yang berbahaya bagi
makhluk hidup. Salah satu zat kimia yang terkandung dalam limbah adalah logam
berat.
Masuknya logam berat ke dalam lingkungan perairan dapat berdampak
pada menurunnya kualitas lingkungan perairan (Zhang et al. 2009; Riani 2012).
Keberadaan logam berat yang menumpuk pada air laut dan sedimen akan masuk
ke dalam sistem rantai makanan dan berpengaruh pada kehidupan organisme di
dalamnya (Hutagalung 1984; Takarina et al. 2013). Jika konsentrasi logam berat
telah melebihi baku mutu dalam perairan dapat terakumulasi pada sedimen
(Rochyatun et al. 2006) dan pada organisme perairan (Riani et al. 2014).
Kontaminasi logam berat Hg dan Pb pada organisme perairan dapat berdampak
toksik terhadap kesehatan organisme tersebut (Darmono 2001). Merkuri dalam
organisme laut, pada umumnya dalam bentuk metil merkuri maupun merkuri ion
(Suseno et al. 2007). Pada konsentrasi tertentu, kontaminasi logam berat pada
organisme perairan dapat menyebabkan terjadinya kecacatan pada kerang hijau
(Riani 2010; Riani dan Cordova 2011), cacat bawaaan pada larva Dicrotendipes
simpsoni (Diptera: Choronomidae) (Riani et al. 2014), dan menyebabkan
abnormalitas organ insang, hati, ginjal dan limpa pada ikan (Rajeshkumar dan
Munuswamy 2011; Coulibaly et al. 2012; Authman et al. 2012; El-Kasheif et al.
2013; Riani 2015).
Ikan dapat menjadi salah satu indikator pencemaran lingkungan dari limbah
kimia, termasuk logam berat pada lingkungan perairan (Authman et al. 2015). Hal
ini karena ikan merupakan organisme perairan yang siklus hidupnya lebih lama
2
dibanding organisme akuatik lainnya dan menempati peringkat teratas dalam
rantai makanan akuatik (Farkas et al. 2001), serta ikan dapat mengakumulasi
logam berat (Akan et al. 2012; El-Moselhy et al. 2014; Riani 2015). Kemudian
apabila kerang dan ikan yang telah terkontaminasi logam berat dikonsumsi oleh
manusia, dapat berdampak terhadap kesehatan karena logam berat bersifat
karsinogenik (Darmono 2001).
Perairan Teluk Palu merupakan perairan yang rentan mengalami
kontaminasi logam berat akibat adanya aktivitas pertambangan emas tradisional
yang beroperasi di kawasan aliran Sungai Pondo dan bermuara langsung ke
Teluk Palu. Menurut Agus et al. (2005) dan Ning et al. (2011) bahwa
pertambangan emas tradisional merupakan salah satu sumber masuknya logam
berat ke dalam lingkungan perairan. Selain hal tersebut aktivitas masyarakat Kota
Palu yang menghasilkan limbah juga berpotensi menjadi sumber masuknya logam
berat ke dalam perairan Teluk Palu. Limbah dari kegiatan domestik, perhotelan,
rumah sakit, SPBU, PLTU, perbengkelan dan pertanian berpotensi mencemari
Teluk Palu. Oleh karena itu, maka potensi pencemaran di Teluk Palu bukan hanya
dari kegiatan pertambangan emas tradisional, tetapi juga dari kegiatan-kegiatan
lain yang semuanya berpotensi mengkontaminasi air, sedimen dan ikan yang
hidup di dalamnya.
Beberapa penelitian telah dilakukan tentang kandungan logam berat di
perairan Teluk Palu antara lain penelitian Said et al. (2009) melaporkan
kandungan logam krom rata-rata 39,24±23,67 mg/kg dan kandungan timbal dalam
sedimen rata-rata 15,89± 7,43 mg/kg. Arsad et al. (2012) juga melaporkan
kandungan logam berat timbal dalam ikan belanak (Liza melinoptera) sebesar
1,746±1,673 mg/kg. Hal ini telah melebihi nilai maksimum kandungan logam
berat dalam bahan makanan sesuai dengan ISO 01-2729.1-2006 yaitu 0,4 mg/kg.
Selanjutnya dinyatakan bahwa tingginya kandungan logam berat di perairan Teluk
Palu akibat dari kegiatan antropogenik dan limbah domestik penduduk di sekitar
aliran Sungai Pondo.
Oleh karena itu, untuk mencegah terjadinya penurunan kualitas lingkungan
di perairan teluk Palu, maka harus dilakukan langkah-langkah konkrit, mengingat
perairan Teluk Palu memiliki peranan yang sangat penting bagi penduduk di
sekitarnya. Salah satu langkah tersebut adalah penelitian tentang kontaminasi
logam berat merkuri (Hg) dan timbal (Pb) pada air, sedimen dan ikan selar
tetengkek di perairan Teluk Palu.
Kerangka Pemikiran
Kehidupan manusia yang terus meningkat mendorong manusia untuk terus
berusaha dengan berbagai macam cara untuk memenuhi kebutuhannnya. Berbagai
aktivitas manusia yang ada di sekitar Kota Palu seperti perkebunan, perbengkelan,
pertambangan dan berbagai kegiatan domestik dan antropogenik lainnnya.
Besarnya pencemaran limbah organik maupun anorganik yang masuk ke dalam
perairan tergantung pada kegiatan yang ada di sekitarnya. Aktivitas lain yang
berpotensi mencemari perairan Teluk Palu adalah penambangan emas liar yang
ada di hulu Sungai Pondo. Penggunaan merkuri pada proses amalgamasi yang
dilakukan oleh masyarakat pada penambangan emas liar tersebut diduga sangat
3
berpotensi menjadi sumber pencemaran logam berat terutama merkuri (Hg) pada
lingkungan. Hal ini akan berdampak buruk dan menimbulkan masalah terhadap
menurunnya kualitas lingkungan khususnya lingkungan perairan di muara Sungai
Pondo, Teluk Palu.
Di lingkungan perairan, kontaminasi logam berat pada air, sedimen dan
biota dipengaruhi oleh berbagai hal seperti faktor-faktor lingkungan, faktor sifat
fisik kimia logam dan faktor fisiologis dari biota (ikan). Dampak negatif akibat
tercemarnya suatu perairan oleh logam berat juga dapat terkontaminasi ke
sedimen dan biota perairan sehingga ekosistem perairan menjadi tidak stabil.
Kontaminasi logam berat pada biota akan masuk ke sistem rantai makanan dan
pada akhirnya akan sampai ke manusia. Merkuri (Hg) dan timbal (Pb) merupakan
logam berat yang sukar didegradasi, afinitas yang besar terhadap gugus protein
organisme air, maka logam berat tersebut akan mudah terabsorbsi dan
terakumulasi pada tubuh ikan (Widowati et al. 2008).
Pengetahuan tentang seberapa besar kontaminasi bahan pencemar logam
berat merkuri (Hg) dan timbal (Pb) pada air, sedimen dan biota (ikan) di muara
Sungai Pondo, Teluk Palu perlu diketahui. Informasi ini dapat digunakan sebagai
pedoman pengambilan keputusan bagi pihak-pihak terkait tentang pengelolaan
penggunaan zat merkuri (Hg) dan timbal (Pb) serta pengelolaan lingkungan demi
menjaga dan melestarikan lingkungan yang berkualitas. Adapun kerangka
pemikiran penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.1
Perumusan Masalah
Peningkatan jumlah penduduk berbanding lurus dengan peningkatan
kebutuhan hidupnya. Hal ini mendorong manusia melakukan berbagai cara untuk
memenuhi kebutuhannnya, misalnya dengan mengembangkan ilmu pengetahuan
dan teknologi. Kemajuan ilmu pengetahuan dewasa ini telah mendorong manusia
untuk meningkatkan taraf hidupnya dengan memanfaatkan sumberdaya yang ada
di sekitarnya. Sumberdaya yang ada tidak semua dapat diperoleh dengan mudah
dan langsung dimanfaatkan untuk pemenuhan kebutuhan hidup manusia, oleh
karena itu membutuhkan teknologi untuk mengolah bahan-bahan tersebut
sehingga dapat dimanfaatkan atau dikonsumsi. Perkembangan teknologi
khususnya dalam bidang perindustrian akan menimbulkan dampak yang baru bagi
menurunnya kualitas lingkungan. Berbagai kegiatan manusia yang tidak
terkendali misalnya dalam bidang pertambangan, transportasi, pertanian dan
domestik berdampak buruk terhadap menurunnya kualitas lingkungan hidup.
Tingginya aktivitas masyarakat Kota Palu di berbagai bidang akan
menghasilkan limbah dan menimbulkan masalah baru bagi lingkungan khususnya
lingkungan perairan dalam hal ini perairan Teluk Palu. Berbagai aktivitas tersebut
misalnya di bidang perindustrian, pertambangan, perdagangan, pertanian,
perbengkelan, rumah sakit, transportasi dan domestik berpotensi menghasilkan
limbah yang dapat mencemari lingkungan. Salah satu kegiatan yang paling
berpotensi menghasilkan limbah berbahaya adalah aktivitas pertambangan emas
rakyat yang lokasinya di hulu Sungai Pondo, Palu. Hal ini karena masyarakat
dalam pengolahan untuk mendapatkan biji emas menggunakan cairan zat merkuri
yang bersifat toksik pada proses amalgamasi yang menghasilkan limbah dan
4
langsung dibuang ke lingkungan tanpa diolah terlebih dahulu. Teluk Palu
merupakan salah satu perairan yang diduga telah tercemar oleh merkuri dan
timbal serta biota yang hidup di perairan tersebut juga diduga telah terkontaminasi
logam berat Hg dan Pb. Dalam rangka mencegah hal itu, maka perlu dilakukan
penelitian yang berkaitan langsung dengan terjadinya penurunan kualitas
lingkungan. Sehingga dari permasalahan di atas muncul beberapa pertanyaan
penelitian sebagai berikut:
1. Berapa besaran nilai kandungan merkuri (Hg) dan Timbal (Pb) pada air,
sedimen dan ikan selar tetengkek di Teluk Palu, Sulawesi Tengah saat
dilakukan penelitian?
2. Bagaimana korelasi kandungan logam berat (Hg) dan timbal (Pb) pada air,
sedimen dan ikan selar tetengkek di Teluk Palu, Sulawesi Tengah?
3. Bagaimana kondisi histopatologi ikan selar tetengkek yang diduga
terkontaminasi logam berat merkuri (Hg) dan timbal (Pb) di Teluk Palu,
Sulawesi Tengah?
Lingkungan
Aktivitas manusia
Industri/Pertambangan
Organik dan
anorganik
Pertanian
Domestik
Transportasi
Limbah
Sungai
Muara/Teluk Palu
Kontaminasi Hg dan Pb
Air
Sedimen
Sampel air, sedimen dan ikan
Biota/ikan
Kondisi histopatologi
insang, daging, hati
dan limpa
Analisis kandungan Hg dan Pb dalam Sampel
Hasil Analisis
KLB>KBM
KBM Cd2+ > Ag2+ > Ni2+ > Pb2+ > As2+ > Cr2+ > Sn2+ > Zn2+.
Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat dapat dibagi dalam
dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, dimana keberadaannya
dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam
jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini
adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn, dsb. Sedangkan jenis logam kedua adalah logam berat
tidak esensial atau beracun, dimana keberadaannya dalam tubuh masih belum
diketahui manfaatnya bahkan dapat bersifat racun seperti Hg, Cd, Pb, Cr, dll.
Logam berat ini dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada
bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh.
Sedangkan menurut Kantor Menteri Negara Kependudukan dan
Lingkungan Hidup (1990), sifat toksisitas logam berat dapat dikelompokkan
menjadi tiga kelompok yaitu :
1. bersifat toksik tinggi yang terdiri atas unsur-unsur Hg, Cd, Pb, Cu, dan Zn,
2. bersifat toksik menengah yang terdiri dari Cr, Ni, dan Co
3. bersifat toksik sangat rendah yang terdiri dari Mn dan Fe.
Bila bahan cemaran masuk ke dalam lingkungan laut, maka bahan cemar
ini akan mengalami tiga macam proses akumulai yaitu proses fisika, kimia dan
biologi Akumulasi melalui proses biologi inilah yang disebut bioakumulasi.
Sebagian besar logam berat masuk ke dalam tubuh organisme laut melalui rantai
makanan, hanya sedikit yang diambil langsung dari air. Fitoplankton yang
merupakan awal dari rantai makanan akan dimangsa oleh Zooplankton.
Zooplankton dimangsa oleh ikan-ikan kecil, ikan kecil dimangsa oleh ikan yang
lebih besar. Sehingga pemangsa yang berukuran besar seperti ikan tuna, akan
mengandung kadar logam berat yang tinggi. Tetapi kandungan logam berat yang
tinggi umumnya ditemukan pada invertebrata jenis filter feeder, seperti kerangkerangan dan tiram (Hutagalung 1991). Dari Gambar 2 terlihat bahwa logam berat
juga akan diendapkan di dalam sedimen, namun adanya aktifitas mikroorganisme
akan menyebabkan logam berat tersebut larut dan kembali ke dalam kolom air.
Akumulasi terjadi karena logam berat dalam tubuh organisme cenderung
membentuk senyawa kompleks dengan zat-zat organik yang terdapat dalam tubuh
organisme. Dengan demikian logam berat terfiksasi dan tidak diekstraksikan oleh
organisme yang bersangkutan. Organisme air mempunyai kemampuan
mengabsorpsi dan mengakumulasi logam berat yang berasal dari lingkungannya.
Sifat akumulasi ini disebabkan adanya kebutuhan organisme terhadap unsur-unsur
yang essensial. Logam berat yang essensial seperti Cu cenderung membentuk
ikatan komplek dengan bahan organik. Demikian pula dengan logam toksik
seperti Hg, Cd, Pb dan lain sebagainya (Waldichuk 1974).
Menurut Darmono (2001), logam berat masuk ke dalam jaringan tubuh
makhluk hidup melalui beberapa jalan, yaitu pernapasan, pencernaan, dan
penetrasi melalui kulit. Absorpsi logam melalui saluran pernapasan biasanya
cukup besar, baik pada biota air yang masuk melalui saluran insang, maupun biota
darat yang masuk melalui debu di udara ke saluran pernapasan. Absorpsi melalui
saluran pencernaan hanya beberapa persen saja, akan tetapi jumlah logam yang
masuk melalui saluran pencernaan biasanya cukup besar, walaupun persentase
penyerapannya kecil. Sedangkan logam yang masuk melalui kulit jumlah dan
penyerapannya relatif kecil.
9
Logam berat bersifat toksik karena logam berat tersebut dapat berikatan
dengan ligan dan struktur biologi. Sebagian besar logam menduduki ikatan
tersebut dalam beberapa jenis enzim dalam tubuh. Ikatan-ikatan ini dapat
mengakibatkan tidak akitifnya enzim yang bersangkutan, hal inilah yang
menyebabkan terjadinya toksisitas logam tersebut. Logam yang terikat pada
enzim sulit diidentifikasi karena tidak diketahui enzim mana yang menjadi target
dari ikatan logam tersebut. Afinitas atau daya gabung dan ikatan logam dengan
enzim biasanya sangat kuat (Darmono 1995). Biasanya logam tertentu terikat
dalam daerah ikatan yang spesifik untuk setiap logam dan hasil ini dapat dilihat
dari gejala dan tanda-tanda serta gangguan yang timbulkan. Tempat ikatan logam
yang spesifik tersebut menjadi dasar perkiraan dari organ atau jaringan yang
sensitif terhadap keracunan logam yang memiliki dosis rendah. Pada pemberian
dosis yang lebih tinggi, jaringan lain mungkin akan terganggu juga, karena
menduduki ikatan pada jenis enzim yang lebih banyak.
Logam Merkuri (Hg)
Menurut Hutagalung (1985) raksa atau merkuri (Hg) adalah unsur kimia,
yang mempunyai nomor atom 80, berat atom 200,61 dan jari-jari atom 1,48 A°.
Merupakan satu-satunya unsur logam yang berbentuk cair pada suhu kamar
(25°C ) dan sangat mudah menguap. Membeku pada suhu -38,87°C dan mendidih
pada suhu 356,9°C. Warnanya tergantung pada bentuk fasenya. Hg mudah
membentuk alloy amalgama dengan logam lainnya, seperti emas (Au), perak (Ag),
platinum (Pt), dan tin (Sn). Garam merkuri yang penting antara lain HgC12 yang
bersifat sangat toksik. Hg2C12 digunakan dalam bidang kesehatan, Hg(ONC)2
digunakan sebagai bahan detonator yang eksplosif, sedangkan HgS digunakan
pigmen cat berwarna merah terang dan bahan antiseptik (Widowati et al. 2008).
Pada perairan alami, merkuri hanya ditemukan dalam jumlah yang sangat
kecil. Merkuri merupakan satu-satunya logam yang berada dalam bentuk cairan
pada suhu normal. Merkuri terserap dalam buah-buahan partikulat dan mengalami
prestisipasi. Merkuri terdiri dari merkuri anorganik dan merkuri organik. Merkuri
anorganik adalah logam murni yang berbentuk cair pada suhu kamar 25ºC,
sehingga mudah menguap. Uap merkuri dapat menimbulkan efek samping yang
sangat merugikan bagi kesehatan. Di antara sesama senyawa merkuri anorganik,
uap logam merkuri (Hg), merupakan yang paling berbahaya. Ini disebabkan
karena uap merkuri tidak terlihat dan sangat mudah akan terhisap seiring kegiatan
pernafasan yang dilakukan (Palar 2008). Contoh senyawa-senyawa merkuri
organik adalah senyawa alkil-merkuri, sekitar 80% dari peristiwa keracunan
merkuri bersumber dari senyawa-senyawa alkil-merkuri. Beberapa senyawa alkilmerkuri yang banyak digunakan terutama di kawasan negaranegara sedang
berkembang metil merkuri khlorida (CH3HgCL) dan etil khlorida (C2H5HgCL).
Senyawa-senyawa tersebut digunakan sebagai pestisida dalam bidang pertanian.
Beberapa bentuk senyawa alkil-merkuri lainnya cukup banyak digunakan sebagai
katalis dalam industri kimia (Palar 2008).
Berbagai produk yang mengandung Hg diantaranya adalah bola lampu,
penambal gigi, dan termometer. Hg di gunakan dalam kegiatan penambang emas,
produksi gas klor dan soda kaustik, serta dalam industri pulp, kertas dan baterai.
10
Merkuri dengan klor, belerang, atau oksigen akan membentuk garam yang
digunakan dalam pembuatan krim pemutih dan krim antiseptik. Logam tersebut
digunakan secara luas untuk mengekstrak emas (Au) dari bijihnya. Ketika Hg
dicampur dengan bijih emas, Hg akan membentuk amalgama dengan emas (Au)
dan perak (Ag). Amalgama tersebut harus dibakar untuk menguapkan merkuri
guna menangkap dan memisahkan butir-butir emas dari butir-butir batuan. Hg
bersifat sangat toksik sehingga penggunaan Hg dalam berbagai industri sebaiknya
dikurangi, termasuk dalam industri farmasai, kedokteran gigi, industri pertanian,
industri baterai, dan lampu fluorecence (Widowati et al. 2008).
Logam Timbal (Pb)
Timah hitam atau timbal dilambangkan dengan Pb (Plumbum), dalam
sistem periodik, menduduki tempat dengan nomor atom 83, berat atom 207,9 g
dan titik didih 1725 oC. Timbal dalam bentuk larutan ion Pb2+ pada kondisi yang
tepat akan berubah menjadi senyawa alkil-lead. Bahan-bahan timbal sulfida dapat
juga terbentuk di bawah kondisi anaerobik pada sedimen. Di perairan, Pb
mempunyai dua bentuk keadaan oksidasi Pb2+ dengan bentuk utama di lingkungan
laut adalah Pb2+ (Palar 2004).
Agustina (2010), menyatakan bahwa timbal banyak digunakan untuk
berbagai keperluan karena sifat-sifatnya antara lain: 1) Titik cair rendah sehingga
jika digunakan dalam bentuk cair, maka akan membutuhkan teknik sederhana dan
murah; 2) Timbal merupakan logam berat yang lunak sehingga mudah diubah
keberbagai bentuk; 3) Sifat kimia timbal menyebabkan logam berat ini dapat
berfungsi sebagai lapisan pelindung, jika kontak dengan udara lembab; 4) Timbal
dapat membentuk alloy dengan logam lain dan alloy yang terbentuk mempunyai
sifat berbeda dengan timbal yang murni; 5) Densitas timbal lebih tinggi
dibandingkan dengan logam lain, kecuali jika dibandingkan dengan emas dan
merkuri. Apabila Pb dalam badan perairan melebihi konsentrasi yang semestinya,
dapat mengakibatkan kematian biota laut.
Timbal merupakan salah satu logam non essensial yang sangat berbahaya
dan dapat menyebabkan keracunan (toksisitas) pada makhluk hidup. Racun ini
bersifat kumulatif, artinya sifat racunnya akan muncul apabila terakumulasi cukup
besar dalam tubuh makhluk hidup. Timbal terdapat dalam air karena adanya
kontak antara air dengan tanah atau udara tercemar timbal, air yang tercemar oleh
limbah industri atau akibat korosi pipa (Riani 2012). Timbal dapat mempengaruhi
organisme air yaitu mengganggu system organ seperti insangdalam proses
respirasi dan ginjal dalam proses osmoregulasi, kemudian akan mempengaruhi
keseimbangan energi dalam tubuh ikan sehingga mortalitas terganggu,
pertumbuhan, reproduksi, system saraf dan dapat terakumulasi dalam tulang
Lloyd 1992). Timbal mampu menembus membrane biologi dan terakumulasi
dalam sel dan organel, selain itu timbal dapat mengganggu kerja enzim dan fungsi
protein (Saeni 1989).
Logam Pb banyak masuk ke dalam badan perairan melalui buangan air
ballast, aspal dan emisi mesin bahan bakar minyak yang digunakan sebagai anti
knock pada mesin. Konsentrasi Pb yang ditetapkan untuk biota laut adalah 0,008
mg/l (MEN-KLH 2004).
11
Sumber Logam Berat di Perairan
Logam berat yang masuk ke perairan dan sumber-sumber seperti melaui
buangan limbah industri dan rumah tangga akan terikat pada padatan tersuspensi
dan pada akhirnya akan mengendap ke sedimen dasar perairan (Gomez-Parra et al.
2000). Logam berat biasanya ditemukan sangat sedikit dalam air secara alamiah,
yaitu kurang dari 1 g/l. Bila terjadi erosi alamiah, konsentrasi logam tersebut dapat
meningkat. Beberapa macam logam biasanya lebih dominan daripada logam lainnya
dan dalam air biasanya tergantung pada asal sumber air (air tanah dan air sungai).
Disamping itu jenis air (air tawar, air payau dan air laut) juga mempengaruhi
kandungan logam di dalamnya (Darmono 2001).
Menurut Supriharyono (2000) secara ilmiah logam berat terdapat di alam,
namun dalam kadar yang sangat rendah. Asal masuknya unsur logam berat ke
dalam perairan secara alami dibagi tiga antara lain a) berasal dari pantai termasuk
sungai-sungai serta hasil pengikisan oleh gelombang dan pelapukan batuan, b)
berasal dari lautan akibat aktivitas vulkanik yang berada di dalam laut, c) berasal
dari atmosfir dalam bentuk partikel atau debu yang jatuh ke dalam laut.
Amin dan Nurrachmi (2005) juga mengatakan bahwa konsentrasi logam
berat pada fraksi halus lebih tinggi dari fraksi kasar. Amin (2008) menyatakan
bahwa konsentrasi logam berat tidak selalu terdapat pada partikel yang lebih kecil.
Jumlah dari jenis logam berat yang terdapat dalam limbah industri tergantung dari
jenis industri yang terdapat pada suatu daerah, dimana dapat diramalkan jenis
pencemaran logam berat yang mungkin terjadi. Banyaknya masukan logam berat
dalam sedimen terdapat di daerah galangan kapal/dock yard, pelabuhan kapal, dan
daerah pembuangan karena logam berat akan mengendap dan terakumulasi dalam
sedimen.
Tabel 2.1 Kadar normal dan maksimum beberapa logam berat yang masuk ke
lingkungan laut
Kadar (ppm)
Unsur
Normal (A)
Maksimum (B)
Merkuri
0,15
0,1
Timbal
0,03
50
Kadmium
0,11
10
Mangan
1,9
100
Kromium
0,2
50
Sumber : (A) = Walddichuk (1974) dan (B) = EPA (1973) dalam Hutagalung
(1984).
Logam berat yang semula terlarut dalam air sungai diabsorbsi oleh partikel
halus (suspended solid) dan oleh aliran air sungai dibawa ke muara. Air sungai
bertemu dengan arus pasang di muara sungai, sehingga partikel halus tersebut
mengendap di muara sungai. Hal inilah yang menyebabkan kadar logam berat
dalam sedimen muara lebih tinggi dari laut lepas. Pada umumnya muara sungai
mengalami proses sedimentasi, dimana logam yang sukar larut mengalami proses
pengenceran yang berada di kolom air lama kelamaan akan turun ke dasar dan
mengendap dalam sedimen. Kadar logam yang cukup tinggi dapat dilihat dari
12
nilai pH yang relatif bersifat basa (pH = 7,40-8,59) di lokasi tempat logam
tersebut sukar larut dan mengendap ke dasar perairan (Hutagalung 1997).
Logam berat timbal (Pb) adalah polutan di laut yang sangat berbahaya
(Rompas 2010). Salah satu sumber Pb berasal dari bahan bakar minyak dari
perahu-perahu nelayan. Logam ini masuk ke dalam tubuh biota laut melalui
insang, permukaan tubuh dan juga rantai makanan. Logam Pb yang masuk ke
dalam perairan laut akan merusak ekosistem terumbu karang (Manuputty 2002).
Logam Pb yang terakumulasi dalam tubuh biota laut akan menyebabkan
terhambatnya pertumbuhan, meningkatnya mortalitas, penurunan laju
metabolisme serta menurunkan kemampuan reproduksi biota laut (Nganro 2009).
Logam berat Pb dapat dihasilkan dari berbagai kegiatan, seperti kegiatan industri.
Industri yang berpotensi sebagai sumber pencemaran Pb adalah semua industri
yang memakai Pb sebagai bahan baku maupun bahan penolong, misalnya industri
pengecoran maupun pemurnian, industri baterai, industri bahan bakar, industri
kabel, serta industri kimia yang menggunakan bahan pewarna. Selain itu sumber
Pb dapat berasal dari sisa pembakaran pada kendaraan bermotor dan proeses
pertambangan.
Kadar logam berat dalam sedimen lebih tinggi dibandingkan dalam air laut.
Hal ini menunjukkan adanya akumulasi logam berat dalam sedimen dan
memungkinkan logam berat dalam air mengalami proses pengenceran dengan
adanya pengaruh pola arus pasang surut. Rendahnya kadar logam berat dalam air
laut, bukan berarti bahan cemaran yang mengandung logam berat tersebut tidak
berdampak negatif terhadap perairan, tetapi lebih disebabkan oleh kemampuan
perairan tersebut untuk mengencerkan bahan cemaran yang cukup tinggi.
Baku mutu logam berat di dalam lumpur atau sedimen di Indonesia belum
ditetapkan, padahal senyawa-senyawa logam berat lebih banyak terakumulasi
dalam sedimen (karena proses pengendapan) yang terdapat kehidupan biota dasar.
Biota dasar yang resisten terhadap perubahan kualitas lingkungan akibat tercemar
oleh logam berat dapat dijadikan sebagai indikator pencemaran (Amin dan
Nurrachmi 2005).
Kontaminasi Logam Berat pada Organisme Perairan
Logam berat berbahaya yang mencemari lingkungan diantaranya adalah Hg
dan Pb. Selain air dan sedimen, logam berat Hg dn Pb dapat terakumulasi di
dalam tubuh suatu organisme dan tetap tinggal dalam jangka waktu lama sebagai
racun. Jika keadaan ini berlangsung terus menerus dalam jangka waktu lama dapat
mencapai jumlah yang membahayakan kesehatan manusia yang mengkonsumsi
organisme tersebut seperti P. viridis (Purba 2014) maupun ikan. Kandungan
logam berat Hg dan Pb yang ada di lingkungan perairan akan semakin meningkat
seiring dengan meningkatkan beban masukan yang mengandung logam berat
tersebut ke dalam perairan. Demikian pula konsentrasi logam berat di sedimen
dimana logam berat yang tersuspensi dalam air lama kelamaan akan mengendap
dan terakumulasi dalam sedimen. Keberadaan logam berat di lingkungan perairan
sangat berbahaya bagi kelangsungan makhluk hidup di dalamnya maupun bagi
manusia. Logam berat dapat terakumulasi pada ikan, tumbuhan air, maupun
organisme air lainnya. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya bioakumulasi dan
13
biomagnifikasi logam berat pada manusia apabila manusia mengonsumsi
organisme air maupun air yang tercemar logam berat tersebut.
Unsur-unsur logam berat dapat masuk ke dalam tubuh organisme laut
melalui rantai makanan, insang, dan difusi melalui permukaan kulit. Logam berat
dapat mengumpul dalam tubuh organisme dan akan tetap tinggal dal
SEDIMEN DAN IKAN SELAR TETENGKEK (Megalaspis cordyla)
DI TELUK PALU PROVINSI SULAWESI TENGAH
MATIUS PAUNDANAN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Kontaminasi Logam
Berat (Hg dan Pb) pada Air, Sedimen dan Ikan Selar Tetengkek (Megalaspis
cordyla) di Teluk Palu Provinsi Sulawesi Tengah adalah karya saya dengan
arahan pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun oleh orang
lain kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2015
Matius Paundanan
NIM P052130481
RINGKASAN
MATIUS PAUNDANAN. Kontaminasi Logam Berat (Hg dan Pb) pada Air,
Sedimen dan Ikan Selar Tetengkek (Megalaspis cordyla) di Teluk Palu Provinsi
Sulawesi Tengah. Dibimbing oleh ETTY RIANI dan SYAIFUL ANWAR.
Masuknya logam berat ke dalam lingkungan perairan akan berdampak pada
menurunnya kualitas lingkungan perairan. Keberadaan logam berat yang
menumpuk pada air laut dan sedimen akan masuk ke dalam sistem rantai makanan
dan berpengaruh pada kehidupan organisme di dalamnya. Jika konsentrasi logam
berat telah melebihi baku mutu dalam perairan dapat terakumulasi pada sedimen
dan pada organisme perairan. Pada konsentrasi tertentu kontaminasi logam berat
Hg dan Pb pada organisme perairan dapat berdampak toksik terhadap kesehatan
organisme tersebut. Ikan dapat menjadi salah satu indikator pencemaran
lingkungan dari limbah kimia, termasuk logam berat pada lingkungan perairan
karena siklus hidupnya lebih lama dibanding organisme akuatik lainnya dan
menempati peringkat teratas dalam rantai makanan akuatik serta dapat
mengakumulasi logam berat. Perairan Teluk Palu merupakan perairan yang rentan
mengalami kontaminasi logam berat akibat adanya aktivitas pertambangan emas
tradisional yang beroperasi di kawasan aliran Sungai Pondo dan bermuara
langsung ke Teluk Palu dan limbah dari aktivitas antropogenik masyarakat Kota
Palu dan sekitarnya.
Tujuan penelitian untuk menganalisis kontaminasi Hg dan Pb pada air,
sedimen dan ikan selar tetengkek (Megalaspis cordyla) di Perairan Teluk Palu
Sulawesi Tengah; dan menganalisis kondisi histopatologi organ insang, daging,
hati dan limpa ikan selar tetengkek. Penelitian dilakukan pada bulan Februari
sampai April 2015. Penetapan titik sampling dan pengambilan sampel air,
sedimen dan ikan selar tetengkek dilakukan secara sengaja pada 10 titik sampling
dengan pertimbangan sumber pencemar di darat. Titik sampling dibagi menjadi
tiga zona masing-masing terdiri dari tiga titik sampling dan satu titik sampling
yang mewakili daerah yang jauh dari sumber pencemar. Zona 1 (Titik sampling 1,
2 dan 3) terdapat kegiatan di darat seperti PLTU, perhotelan, SPBU, pusat
perbelanjaan dan pemukiman. Zona 2 (Titik sampling 4, 5 dan 6) terdapat
kegiatan di darat seperti pertambangan, SPBU, perhotelan, pusat perbelanjaan,
pemukiman dan lainnya. Zona 3 (Titik sampling 7, 8 dan 9) terdapat kegiatan di
darat seperti pemukiman, SPBU, perbengkelan dan penggaraman.
Pengukuran parameter kualitas air dilakukan dengan dua cara, yakni
pengukuran langsung (insitu) untuk suhu, kecerahan, kekeruhan dan dissolved
oxygen (DO) dan analisis laboratorium (exsitu) untuk salinitas, chemical oxygen
demand (COD), ammonia dan nitrat. Analisis logam berat Hg dan Pb pada sampel
dilakukan dengan menggunakan atomic absorption spectrofotometry (AAS)
mengacu pada APHA dan Standar Nasional Indonesia (SNI). Konsentrasi logam
berat dalam air dan kualitas air dibandingkan dengan KepMen LH No. 51 Tahun
2004 tentang Baku Mutu Air Laut untuk Biota Laut. Konsentrasi logam berat
pada sedimen dibandingkan dengan standar baku mutu dari CCME,
ANZECC/ARMCANZ 2000, and NOAA. Konsentrasi Hg dan Pb dalam ikan
selar tetengkek dibandingkan dengan SNI No. 7387: 2009 tentang Batas
Maksimum Cemaran Logam Dalam Bahan Pangan. Preparat histopatologi
dianalisis secara deskriptif.
Hasil penelitian menunjukkan konsentrasi Hg dalam air, sedimen, organ
insang, daging, hati dan limpa ikan selar tetengkek masing-masing 0,0008-0,0042
mg/l, 0,017-0,287 mg/l, 0,007-0,145 mg/kg, 0,014-0,046 mg/kg, 0,052-0,106
mg/kg dan 0,043-0,414 mg/kg. Konsentrasi logam Pb dalam air, sedimen, organ
insang, daging, hati dan limpa ikan selar tetengkek masing-masing 0,0130-0,0392
mg/l, 2,647-8,987 mg/kg, 0,132-0,775 mg/kg, 0,005-0,734 mg/kg, 0,295-1,871
mg/kg dan 1,654-12,92 mg/kg. Konsentrasi rata-rata Hg dan Pb dalam air telah
melebihi baku mutu yang ditetapkan, sementara konsentrasi dalam sedimen masih
di bawah baku mutu. Konsentrasi rata-rata Hg dalam seluruh organ ikan yang
diamati masih memenuhi baku mutu, sementara Pb dalam organ insang, hati dan
limpa telah melebihi baku mutu. Adanya perbedaan konsentrasi Hg dan Pb dalam
air dan sedimen pada masing-masing Zona diduga karena pengaruh dari sumber
pencemar yang ada di darat, kedalaman, jenis sedimen dan arus laut. Tingginya
kandungan logam Hg dalam air di Teluk Palu diduga bersumber dari aktivitas
pertambangan emas tradisional di Kelurahan Poboya.
Histopatologi organ ikan selar tetengkek yakni: insang terdapat peradangan
lamella sekunder; pada daging terdapat timbunan mineral, degenerasi lemak dan
nekrosis; hati terdapat timbunan mineral, degerasi hepatosit, dan nekrosis; serta
pada limpa ditemukan timbunan mineral, degenerasi dan deplesi.
Kata kunci: logam berat, air, sedimen, histopatologi, Teluk Palu
SUMMARY
MATIUS PAUNDANAN. Heavy Metals Contamination of (Hg and Pb) On
Water, Sediment, and Torpedo Scad Fish (Megalaspis cordyla) in Palu Bay,
Province Central Sulawesi. Supervised by ETTY RIANI and SYAIFUL
ANWAR.
The entry of heavy metals into the aquatic environment will have an impact
on the derease in the quality of aquatic environments. Presence of heavy metals
that accumulate in marine water and sediment may enter into the food chain
system and affect the life of the organism in it. If the concentration of heavy
metals have exceeded the quality of the waters, it may accumulate in the sediment
and in aquatic organisms. At certain concentrations of heavy metal contamination
of Hg and Pb in aquatic organisms can be toxic to the organism. Fish can be an
indicator of environmental contamination from chemical waste, including heavy
metals in aquatic environments because of longer life cycle than other aquatic
organisms, ranked top in the aquatic food chain, and can accumulate heavy
metals. Palu Bay waters are waters susceptible to heavy metal contamination due
to the traditional gold mining activity that operates in the upper region of Pondo
River, and waste from anthropogenic activities of Palu City and surrounding
communities.
The aims of this research were to analyze the contamination of Hg and Pb
in water, sediment and torpedo scad fish (Megalaspis cordyla) in Palu Bay
Central Sulawesi; and to analyze the histopathology of gill, meat, liver, and spleen
torpedo scad fish. The study was conducted from February to April 2015.
Determination of sampling points and the sampling of water, sediment and
torpedo scad fish is done deliberately at 10 sampling points with consideration of
the sources of pollution on land. Sampling were divided into three zones, each
consisting of three sampling points and a sampling point that represent areas far
from pollutant sources. Zone 1 (point sampling 1, 2 and 3) might be affected by
land activities such as power plants, hotels, gas stations, shopping centers and
residential areas. Zone 2 (point sampling 4, 5 and 6) might be affected by land
activities such as mining, gas stations, hotels, shopping centers, residential and
others. Zone 3 (point sampling 7, 8 and 9) might be affected by land activities
such as residential, gas stations, workshops and salting.
Parameters of water quality measurements were done in the field for
temperature, pH, brightness, turbidity, and dissolved oxygen (DO), and at
laboratory analysis for salinity, chemical oxygen demand (COD), ammonia, and
nitrates. Heavy metals were analized by following APHA, and Indonesian
National Standard (SNI) methods. The concentration of heavy metals in water and
water quality compared with MOE Decree No. 51/2004 on Sea Water Quality
Standard. The concentration of heavy metals in sediment compared to the quality
standards of CCME, ANZECC/ARMCANZ 2000, and NOAA. Hg, and Pb
concentrations in torpedo scad fish compared to SNI No. 7387: 2009 on Limit of
Metal Contamination in Food Ingredients. Histopathological preparations were
analyzed descriptively.
The results showed that Hg consentrations in water, sediment, gill, meat,
liver, and spleen were 0.0008-0.0042 mg/l, 0.017-0.287 mg/kg, 0.007-0.145
mg/kg, 0.014-0.046 mg/kg, 0.052-0.106 mg/kg, and 0.043-0.414 mg/kg,
respectively. Pb concentrations in water, sediment, gill, meat, liver, and spleen
were 0.0130-0.0392 mg/l, 2.647-8.987 mg/kg, 0.132-0.775 mg/kg, 0.005-0.734
mg/kg, 0.295-1.871 mg/kg, and 1.654-12.92 mg/kg, respectively. The average of
Hg and Pb concentrations in the water had exceeded the specified quality
standards, while in the sediments were still below the quality standards. The
average of Hg and Pb concentrations in all observed fish organs were below the
quality standards, except for Pb concentrations in gill, liver, and spleen that had
exceeded the quality standard. The difference in concentrations in water and
sediment in each zone probably due to the influence of the sources of pollution in
the upper land. The high content of Hg in the water in the bay of Palu probably
sourced from traditional gold mining activities in the Village Poboya.
Based on the histopathological analysis of torpedo scad fish organs, there is
abnormality in each organ. There were gill showed inflammation in secondary
lamella; meat contained mineral deposits, and showed fatty degeneration and
necrosis; liver contained mineral deposits and showed hepatocytes degeneration
and necrosis; whils spleen contained mineral deposits and showed degeneration
and depletion.
Keywords: heavy metals, water, sediment, histopathology, Palu Bay
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
KONTAMINASI LOGAM BERAT (Hg DAN Pb) PADA AIR,
SEDIMEN DAN IKAN SELAR TETENGKEK (Megalaspis cordyla)
DI TELUK PALU PROVINSI SULAWESI TENGAH
MATIUS PAUNDANAN
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan
Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Prof Dr Ir Sulistiono, MSc
Judul Tesis : Kontaminasi Logam Berat (Hg dan Pb) pada Air, Sedimen dan
Ikan Selar Tetengkek (Megalaspis cordyla) di Teluk Palu Provinsi
Sulawesi Tengah
Nama
: Matius Paundanan
NIM
: P052130481
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Etty Riani, MS
Ketua
Dr Ir Syaiful Anwar, MSc
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Pengelolaan Sumberdaya Alam
dan Lingkungan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof Dr Ir Cecep Kusmana, MS
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian:
18 September 2015
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Segala Puji dan Syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yesus Kristus
atas segala berkat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya
ilmiah ini dengan baik. Topik penelitian yang dipilih yakni tentang pencemaran
logam berat dengan judul penelitian ini adalah ―Kontaminasi Logam Berat (Hg
dan Pb) pada Air, Sedimen dan Ikan Selar Tetengkek (Megalaspis cordyla) di
Teluk Palu Provinsi Sulawesi Tengah‖. Penulis berharap hasil dari penelitian ini
dapat bermanfaat bagi kita semua dan kita memiliki kesadaran terhadap
kelestarian lingkungan.
Penulis pada kesempatan ini ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Dr Ir Etty Riani, MS selaku ketua komisi pembimbing dan Dr Ir Syaiful
Anwar, M.Sc selaku anggota komisi pembimbing.
2. Ayahanda atas dukungan doanya dan Almarhuma Ibu meskipun telah
tiada namun dukungannya selalu terasa.
3. Prof Dr Ir Herry Suhardiyanto, MSc selaku rektor Institut Pertanian
Bogor.
4. Prof Dr Ir Cecep Kusmana, MS selaku ketua Program Studi Pengelolaan
Sumberdaya Alam dan Lingkungan.
5. Prof Dr Ir Sulistiono, MSc selaku penguji luar komisi.
6. DIKTI sebagai lembaga sponsor yang telah memberikan beasiswa
kepada penulis sehingga bisa melanjutkan pendidikan di Program
Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
7. Semua dosen-dosen yang telah mengajar di Program Studi PSL.
8. Rekan-rekan seperjuangan Himpunan Mahasiswa Pascasarjana Sulawesi
Tengah atas doa dan kebersamaannya.
9. Rekan-rekan PSL 2013 atas dukungan doa, support dan kekompakannya
selama dalam perkuliahan.
10. Wahyu Mohammad dan Zaenal Muchid yang telah membantu selama
pengambilan sampel di lapangan.
11. Saudara-saudara saya Kak Petrus, Kak Rina, Kak Ludia dan Kak Fitri
yang selalu mendoakan dan mensupport selama perkuliahan.
12. Keluarga besar yang selalu mendukung secara moril maupun materil.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Oktober 2015
Matius Paundanan
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
xii
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kerangka Pemikiran
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
1
1
2
3
5
5
2 TINJAUAN PUSTAKA
Pencemaran Perairan oleh Logam Berat
Karakteristik Logam Berat
Sumber Logam Berat di Perairan
Kontaminasi Logam Berat pada Organisme Perairan
Kontaminasi Logam Berat terhadap Manusia
Histopatologi
Ikan Selar Tetengkek
6
6
7
11
12
13
14
15
3 METODE
Waktu dan Tempat
Alat dan Bahan
Penentuan Titik dan Pengambilan Sampel
Prosedur Kerja
Analisa Data
17
17
18
18
19
23
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Kualitas Air di Teluk Palu
Kandungan Hg dan Pb pada Air
Kandungan Hg dan Pb pada Sedimen
Kandungan Hg dan Pb pada Organ Ikan Selar Tetengkek
Korelasi Logam Berat dalam Air, Sedimen dan Ikan Selar Tetengkek
Histopatologi Organ Ikan Selar Tetengkek
Rekomendasi dan Pengelolan Pencemaran
26
26
36
39
42
50
54
60
5 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
64
64
64
DAFTAR PUSTAKA
65
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
75
84
DAFTAR TABEL
1 Kadar normal dan maksimum beberapa logam berat yang masuk ke
lingkungan laut
2 Koordinat titik sampling, jarak dari pantai dan kedalaman
3 Parameter kualitas air, sedimen dan ikan yang diamati
4 Jenis bahan kimia dan lama perprosesan contoh
5 Standar baku mutu logam berat Hg dan Pb pada air, sedimen dan ikan
6 Korelasi konsentrasi logam berat dalam air laut dengan kandungan
logam berat dalam sedimen
7 Korelasi konsentrasi logam berat dalam air laut dengan kandungan
logam berat dalam organ ikan selar tetengkek
8 Korelasi konsentrasi logam berat dalam sedimen dengan kandungan
logam berat dalam organ ikan selar tetengkek
11
18
21
23
24
51
52
53
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
Diagram kerangka pemikiran penelitian
Proses yang terjadi bila logam berat masuk ke lingkungan laut
Ikan selar tetengkek
Peta Lokasi Penelitian
Suhu di setiap titik sampling
Kecerahan di setiap titik sampling
Kekeruhan di setiap titik sampling
Konsentrasi salinitas di setiap titik sampling
Konsentrasi pH di setiap titik sampling
Konsentrasi DO di setiap titik sampling
Konsentrasi COD di setiap titik sampling
Konsentrasi ammonia di setiap titik sampling
Konsentrasi nitrat di setiap titik sampling
Konsentrasi merkuri (Hg) pada air
Konsentrasi timbal (Pb) pada air
Konsentrasi merkuri (Hg) pada sedimen
Konsentrasi timbal (Pb) pada sedimen
Konsentrasi merkuri (Hg) pada insang
Konsentrasi timbal (Pb) pada insang
Konsentrasi merkuri (Hg) pada daging
Konsentrasi timbal (Pb) pada daging
Konsentari merkuri (Hg) pada hati
Konsentrasi timbal (Pb) pada hati
Konsentrasi merkuri (Hg) pada limpa
Konsentrasi timbal (Pb) pada limpa
Histopatologi sampel insang ikan selar tetengkek (Megalaspis cordyla)
yang diambil dari lokasi penelitian
27 Histopatologi sampel daging ikan selar tetengkek (Megalaspis cordyla)
yang diambil dari lokasi penelitian
4
7
15
17
26
28
29
30
31
32
33
34
35
37
38
40
41
43
44
45
46
47
48
49
50
54
56
28 Histopatologi sampel daging ikan selar tetengkek (Megalaspis cordyla)
yang diambil dari lokasi penelitian
29 Histopatologi sampel limpa ikan selar tetengkek (Megalaspis cordyla)
yang diperoleh dari lokasi penelitian
57
59
DAFTAR LAMPIRAN
1 Dokumentasi kondisi lokasi penelitian
2 Beberapa pedoman mutu logam Hg dan Pb pada sedimen
3 Kondisi kualitas air di perairan Teluk Palu Provinsi Sulawesi Tengah
saat penelitian dilaksanakan
4 Konsentrasi logam berat (Hg dan Pb) pada air dan sedimen di Teluk
Palu Provinsi Sulawesi Tengah
5 Konsentrasi logam berat (Hg dan Pb) pada organ ikan selar tetengkek
(Megalaspis cordyla) di Teluk Palu Provinsi Sulawesi Tengah
6 Perbandingan logam berat (Hg dan Pb) dalam air di perairan Teluk Palu
dengan beberapa perairan di Indonesia
7 Perbandingan logam berat (Hg dan Pb) dalam sedimen di perairan
Teluk Palu dengan beberapa perairan di Indonesia
8 Peta arah arus di Indonesia
75
77
78
79
80
81
82
83
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Lingkungan memiliki peranan yang sangat penting dalam menunjang
kehidupan manusia. Lingkungan hidup merupakan kesatuan ruang dengan semua
benda, termasuk manusia dan perilakunya, yang mempengaruhi alam itu sendiri,
kelangsungan perikehidupan, dan kesejahteraan manusia serta mahkluk hidup lain
(UU PPLH Nomor 32 Tahun 2009). Ketergantungan manusia pada lingkungan
merupakan hal yang tidak terpisahkan sehingga eksistensi lingkungan patut dijaga
dan dilestarikan demi kelangsungan hidup manusia. Lingkungan secara umum
terdiri dari komponen subsistem air, tanah dan udara merupakan suatu kesatuan
yang saling berinteraksi (Arsad et al. 2012).
Kualitas lingkungan saat ini sangat menentukan eksistensi di masa yang
akan datang, sehingga perlu dijaga dan dipertahankan kelestariannya.
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini sering dikaitkan
dengan menurunnya kualitas lingkungan, khususnya lingkungan perairan. Salah
satu yang sering terjadi yaitu menurunnya kualitas air akibat pencemaran limbah
organik maupun anorganik. Pencemaran terhadap lingkungan perairan berasal dari
berbagai macam aktivitas manusia di darat seperti perindustrian, pertanian,
transportasi, rumah sakit, perbengkelan, dan kegiatan domestik. Berbagai
kegiatan yang menghasilkan limbah tersebut dan tidak diolah terlebih dahulu,
sehingga langsung masuk ke dalam lingkungan, dan berdampak buruk bagi
ekosistem khususnya ekosistem perairan (Riani 2012). Limbah hasil aktivitas
manusia tersebut mengadung berbagai jenis zat kimia yang berbahaya bagi
makhluk hidup. Salah satu zat kimia yang terkandung dalam limbah adalah logam
berat.
Masuknya logam berat ke dalam lingkungan perairan dapat berdampak
pada menurunnya kualitas lingkungan perairan (Zhang et al. 2009; Riani 2012).
Keberadaan logam berat yang menumpuk pada air laut dan sedimen akan masuk
ke dalam sistem rantai makanan dan berpengaruh pada kehidupan organisme di
dalamnya (Hutagalung 1984; Takarina et al. 2013). Jika konsentrasi logam berat
telah melebihi baku mutu dalam perairan dapat terakumulasi pada sedimen
(Rochyatun et al. 2006) dan pada organisme perairan (Riani et al. 2014).
Kontaminasi logam berat Hg dan Pb pada organisme perairan dapat berdampak
toksik terhadap kesehatan organisme tersebut (Darmono 2001). Merkuri dalam
organisme laut, pada umumnya dalam bentuk metil merkuri maupun merkuri ion
(Suseno et al. 2007). Pada konsentrasi tertentu, kontaminasi logam berat pada
organisme perairan dapat menyebabkan terjadinya kecacatan pada kerang hijau
(Riani 2010; Riani dan Cordova 2011), cacat bawaaan pada larva Dicrotendipes
simpsoni (Diptera: Choronomidae) (Riani et al. 2014), dan menyebabkan
abnormalitas organ insang, hati, ginjal dan limpa pada ikan (Rajeshkumar dan
Munuswamy 2011; Coulibaly et al. 2012; Authman et al. 2012; El-Kasheif et al.
2013; Riani 2015).
Ikan dapat menjadi salah satu indikator pencemaran lingkungan dari limbah
kimia, termasuk logam berat pada lingkungan perairan (Authman et al. 2015). Hal
ini karena ikan merupakan organisme perairan yang siklus hidupnya lebih lama
2
dibanding organisme akuatik lainnya dan menempati peringkat teratas dalam
rantai makanan akuatik (Farkas et al. 2001), serta ikan dapat mengakumulasi
logam berat (Akan et al. 2012; El-Moselhy et al. 2014; Riani 2015). Kemudian
apabila kerang dan ikan yang telah terkontaminasi logam berat dikonsumsi oleh
manusia, dapat berdampak terhadap kesehatan karena logam berat bersifat
karsinogenik (Darmono 2001).
Perairan Teluk Palu merupakan perairan yang rentan mengalami
kontaminasi logam berat akibat adanya aktivitas pertambangan emas tradisional
yang beroperasi di kawasan aliran Sungai Pondo dan bermuara langsung ke
Teluk Palu. Menurut Agus et al. (2005) dan Ning et al. (2011) bahwa
pertambangan emas tradisional merupakan salah satu sumber masuknya logam
berat ke dalam lingkungan perairan. Selain hal tersebut aktivitas masyarakat Kota
Palu yang menghasilkan limbah juga berpotensi menjadi sumber masuknya logam
berat ke dalam perairan Teluk Palu. Limbah dari kegiatan domestik, perhotelan,
rumah sakit, SPBU, PLTU, perbengkelan dan pertanian berpotensi mencemari
Teluk Palu. Oleh karena itu, maka potensi pencemaran di Teluk Palu bukan hanya
dari kegiatan pertambangan emas tradisional, tetapi juga dari kegiatan-kegiatan
lain yang semuanya berpotensi mengkontaminasi air, sedimen dan ikan yang
hidup di dalamnya.
Beberapa penelitian telah dilakukan tentang kandungan logam berat di
perairan Teluk Palu antara lain penelitian Said et al. (2009) melaporkan
kandungan logam krom rata-rata 39,24±23,67 mg/kg dan kandungan timbal dalam
sedimen rata-rata 15,89± 7,43 mg/kg. Arsad et al. (2012) juga melaporkan
kandungan logam berat timbal dalam ikan belanak (Liza melinoptera) sebesar
1,746±1,673 mg/kg. Hal ini telah melebihi nilai maksimum kandungan logam
berat dalam bahan makanan sesuai dengan ISO 01-2729.1-2006 yaitu 0,4 mg/kg.
Selanjutnya dinyatakan bahwa tingginya kandungan logam berat di perairan Teluk
Palu akibat dari kegiatan antropogenik dan limbah domestik penduduk di sekitar
aliran Sungai Pondo.
Oleh karena itu, untuk mencegah terjadinya penurunan kualitas lingkungan
di perairan teluk Palu, maka harus dilakukan langkah-langkah konkrit, mengingat
perairan Teluk Palu memiliki peranan yang sangat penting bagi penduduk di
sekitarnya. Salah satu langkah tersebut adalah penelitian tentang kontaminasi
logam berat merkuri (Hg) dan timbal (Pb) pada air, sedimen dan ikan selar
tetengkek di perairan Teluk Palu.
Kerangka Pemikiran
Kehidupan manusia yang terus meningkat mendorong manusia untuk terus
berusaha dengan berbagai macam cara untuk memenuhi kebutuhannnya. Berbagai
aktivitas manusia yang ada di sekitar Kota Palu seperti perkebunan, perbengkelan,
pertambangan dan berbagai kegiatan domestik dan antropogenik lainnnya.
Besarnya pencemaran limbah organik maupun anorganik yang masuk ke dalam
perairan tergantung pada kegiatan yang ada di sekitarnya. Aktivitas lain yang
berpotensi mencemari perairan Teluk Palu adalah penambangan emas liar yang
ada di hulu Sungai Pondo. Penggunaan merkuri pada proses amalgamasi yang
dilakukan oleh masyarakat pada penambangan emas liar tersebut diduga sangat
3
berpotensi menjadi sumber pencemaran logam berat terutama merkuri (Hg) pada
lingkungan. Hal ini akan berdampak buruk dan menimbulkan masalah terhadap
menurunnya kualitas lingkungan khususnya lingkungan perairan di muara Sungai
Pondo, Teluk Palu.
Di lingkungan perairan, kontaminasi logam berat pada air, sedimen dan
biota dipengaruhi oleh berbagai hal seperti faktor-faktor lingkungan, faktor sifat
fisik kimia logam dan faktor fisiologis dari biota (ikan). Dampak negatif akibat
tercemarnya suatu perairan oleh logam berat juga dapat terkontaminasi ke
sedimen dan biota perairan sehingga ekosistem perairan menjadi tidak stabil.
Kontaminasi logam berat pada biota akan masuk ke sistem rantai makanan dan
pada akhirnya akan sampai ke manusia. Merkuri (Hg) dan timbal (Pb) merupakan
logam berat yang sukar didegradasi, afinitas yang besar terhadap gugus protein
organisme air, maka logam berat tersebut akan mudah terabsorbsi dan
terakumulasi pada tubuh ikan (Widowati et al. 2008).
Pengetahuan tentang seberapa besar kontaminasi bahan pencemar logam
berat merkuri (Hg) dan timbal (Pb) pada air, sedimen dan biota (ikan) di muara
Sungai Pondo, Teluk Palu perlu diketahui. Informasi ini dapat digunakan sebagai
pedoman pengambilan keputusan bagi pihak-pihak terkait tentang pengelolaan
penggunaan zat merkuri (Hg) dan timbal (Pb) serta pengelolaan lingkungan demi
menjaga dan melestarikan lingkungan yang berkualitas. Adapun kerangka
pemikiran penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.1
Perumusan Masalah
Peningkatan jumlah penduduk berbanding lurus dengan peningkatan
kebutuhan hidupnya. Hal ini mendorong manusia melakukan berbagai cara untuk
memenuhi kebutuhannnya, misalnya dengan mengembangkan ilmu pengetahuan
dan teknologi. Kemajuan ilmu pengetahuan dewasa ini telah mendorong manusia
untuk meningkatkan taraf hidupnya dengan memanfaatkan sumberdaya yang ada
di sekitarnya. Sumberdaya yang ada tidak semua dapat diperoleh dengan mudah
dan langsung dimanfaatkan untuk pemenuhan kebutuhan hidup manusia, oleh
karena itu membutuhkan teknologi untuk mengolah bahan-bahan tersebut
sehingga dapat dimanfaatkan atau dikonsumsi. Perkembangan teknologi
khususnya dalam bidang perindustrian akan menimbulkan dampak yang baru bagi
menurunnya kualitas lingkungan. Berbagai kegiatan manusia yang tidak
terkendali misalnya dalam bidang pertambangan, transportasi, pertanian dan
domestik berdampak buruk terhadap menurunnya kualitas lingkungan hidup.
Tingginya aktivitas masyarakat Kota Palu di berbagai bidang akan
menghasilkan limbah dan menimbulkan masalah baru bagi lingkungan khususnya
lingkungan perairan dalam hal ini perairan Teluk Palu. Berbagai aktivitas tersebut
misalnya di bidang perindustrian, pertambangan, perdagangan, pertanian,
perbengkelan, rumah sakit, transportasi dan domestik berpotensi menghasilkan
limbah yang dapat mencemari lingkungan. Salah satu kegiatan yang paling
berpotensi menghasilkan limbah berbahaya adalah aktivitas pertambangan emas
rakyat yang lokasinya di hulu Sungai Pondo, Palu. Hal ini karena masyarakat
dalam pengolahan untuk mendapatkan biji emas menggunakan cairan zat merkuri
yang bersifat toksik pada proses amalgamasi yang menghasilkan limbah dan
4
langsung dibuang ke lingkungan tanpa diolah terlebih dahulu. Teluk Palu
merupakan salah satu perairan yang diduga telah tercemar oleh merkuri dan
timbal serta biota yang hidup di perairan tersebut juga diduga telah terkontaminasi
logam berat Hg dan Pb. Dalam rangka mencegah hal itu, maka perlu dilakukan
penelitian yang berkaitan langsung dengan terjadinya penurunan kualitas
lingkungan. Sehingga dari permasalahan di atas muncul beberapa pertanyaan
penelitian sebagai berikut:
1. Berapa besaran nilai kandungan merkuri (Hg) dan Timbal (Pb) pada air,
sedimen dan ikan selar tetengkek di Teluk Palu, Sulawesi Tengah saat
dilakukan penelitian?
2. Bagaimana korelasi kandungan logam berat (Hg) dan timbal (Pb) pada air,
sedimen dan ikan selar tetengkek di Teluk Palu, Sulawesi Tengah?
3. Bagaimana kondisi histopatologi ikan selar tetengkek yang diduga
terkontaminasi logam berat merkuri (Hg) dan timbal (Pb) di Teluk Palu,
Sulawesi Tengah?
Lingkungan
Aktivitas manusia
Industri/Pertambangan
Organik dan
anorganik
Pertanian
Domestik
Transportasi
Limbah
Sungai
Muara/Teluk Palu
Kontaminasi Hg dan Pb
Air
Sedimen
Sampel air, sedimen dan ikan
Biota/ikan
Kondisi histopatologi
insang, daging, hati
dan limpa
Analisis kandungan Hg dan Pb dalam Sampel
Hasil Analisis
KLB>KBM
KBM Cd2+ > Ag2+ > Ni2+ > Pb2+ > As2+ > Cr2+ > Sn2+ > Zn2+.
Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat dapat dibagi dalam
dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, dimana keberadaannya
dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam
jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini
adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn, dsb. Sedangkan jenis logam kedua adalah logam berat
tidak esensial atau beracun, dimana keberadaannya dalam tubuh masih belum
diketahui manfaatnya bahkan dapat bersifat racun seperti Hg, Cd, Pb, Cr, dll.
Logam berat ini dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada
bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh.
Sedangkan menurut Kantor Menteri Negara Kependudukan dan
Lingkungan Hidup (1990), sifat toksisitas logam berat dapat dikelompokkan
menjadi tiga kelompok yaitu :
1. bersifat toksik tinggi yang terdiri atas unsur-unsur Hg, Cd, Pb, Cu, dan Zn,
2. bersifat toksik menengah yang terdiri dari Cr, Ni, dan Co
3. bersifat toksik sangat rendah yang terdiri dari Mn dan Fe.
Bila bahan cemaran masuk ke dalam lingkungan laut, maka bahan cemar
ini akan mengalami tiga macam proses akumulai yaitu proses fisika, kimia dan
biologi Akumulasi melalui proses biologi inilah yang disebut bioakumulasi.
Sebagian besar logam berat masuk ke dalam tubuh organisme laut melalui rantai
makanan, hanya sedikit yang diambil langsung dari air. Fitoplankton yang
merupakan awal dari rantai makanan akan dimangsa oleh Zooplankton.
Zooplankton dimangsa oleh ikan-ikan kecil, ikan kecil dimangsa oleh ikan yang
lebih besar. Sehingga pemangsa yang berukuran besar seperti ikan tuna, akan
mengandung kadar logam berat yang tinggi. Tetapi kandungan logam berat yang
tinggi umumnya ditemukan pada invertebrata jenis filter feeder, seperti kerangkerangan dan tiram (Hutagalung 1991). Dari Gambar 2 terlihat bahwa logam berat
juga akan diendapkan di dalam sedimen, namun adanya aktifitas mikroorganisme
akan menyebabkan logam berat tersebut larut dan kembali ke dalam kolom air.
Akumulasi terjadi karena logam berat dalam tubuh organisme cenderung
membentuk senyawa kompleks dengan zat-zat organik yang terdapat dalam tubuh
organisme. Dengan demikian logam berat terfiksasi dan tidak diekstraksikan oleh
organisme yang bersangkutan. Organisme air mempunyai kemampuan
mengabsorpsi dan mengakumulasi logam berat yang berasal dari lingkungannya.
Sifat akumulasi ini disebabkan adanya kebutuhan organisme terhadap unsur-unsur
yang essensial. Logam berat yang essensial seperti Cu cenderung membentuk
ikatan komplek dengan bahan organik. Demikian pula dengan logam toksik
seperti Hg, Cd, Pb dan lain sebagainya (Waldichuk 1974).
Menurut Darmono (2001), logam berat masuk ke dalam jaringan tubuh
makhluk hidup melalui beberapa jalan, yaitu pernapasan, pencernaan, dan
penetrasi melalui kulit. Absorpsi logam melalui saluran pernapasan biasanya
cukup besar, baik pada biota air yang masuk melalui saluran insang, maupun biota
darat yang masuk melalui debu di udara ke saluran pernapasan. Absorpsi melalui
saluran pencernaan hanya beberapa persen saja, akan tetapi jumlah logam yang
masuk melalui saluran pencernaan biasanya cukup besar, walaupun persentase
penyerapannya kecil. Sedangkan logam yang masuk melalui kulit jumlah dan
penyerapannya relatif kecil.
9
Logam berat bersifat toksik karena logam berat tersebut dapat berikatan
dengan ligan dan struktur biologi. Sebagian besar logam menduduki ikatan
tersebut dalam beberapa jenis enzim dalam tubuh. Ikatan-ikatan ini dapat
mengakibatkan tidak akitifnya enzim yang bersangkutan, hal inilah yang
menyebabkan terjadinya toksisitas logam tersebut. Logam yang terikat pada
enzim sulit diidentifikasi karena tidak diketahui enzim mana yang menjadi target
dari ikatan logam tersebut. Afinitas atau daya gabung dan ikatan logam dengan
enzim biasanya sangat kuat (Darmono 1995). Biasanya logam tertentu terikat
dalam daerah ikatan yang spesifik untuk setiap logam dan hasil ini dapat dilihat
dari gejala dan tanda-tanda serta gangguan yang timbulkan. Tempat ikatan logam
yang spesifik tersebut menjadi dasar perkiraan dari organ atau jaringan yang
sensitif terhadap keracunan logam yang memiliki dosis rendah. Pada pemberian
dosis yang lebih tinggi, jaringan lain mungkin akan terganggu juga, karena
menduduki ikatan pada jenis enzim yang lebih banyak.
Logam Merkuri (Hg)
Menurut Hutagalung (1985) raksa atau merkuri (Hg) adalah unsur kimia,
yang mempunyai nomor atom 80, berat atom 200,61 dan jari-jari atom 1,48 A°.
Merupakan satu-satunya unsur logam yang berbentuk cair pada suhu kamar
(25°C ) dan sangat mudah menguap. Membeku pada suhu -38,87°C dan mendidih
pada suhu 356,9°C. Warnanya tergantung pada bentuk fasenya. Hg mudah
membentuk alloy amalgama dengan logam lainnya, seperti emas (Au), perak (Ag),
platinum (Pt), dan tin (Sn). Garam merkuri yang penting antara lain HgC12 yang
bersifat sangat toksik. Hg2C12 digunakan dalam bidang kesehatan, Hg(ONC)2
digunakan sebagai bahan detonator yang eksplosif, sedangkan HgS digunakan
pigmen cat berwarna merah terang dan bahan antiseptik (Widowati et al. 2008).
Pada perairan alami, merkuri hanya ditemukan dalam jumlah yang sangat
kecil. Merkuri merupakan satu-satunya logam yang berada dalam bentuk cairan
pada suhu normal. Merkuri terserap dalam buah-buahan partikulat dan mengalami
prestisipasi. Merkuri terdiri dari merkuri anorganik dan merkuri organik. Merkuri
anorganik adalah logam murni yang berbentuk cair pada suhu kamar 25ºC,
sehingga mudah menguap. Uap merkuri dapat menimbulkan efek samping yang
sangat merugikan bagi kesehatan. Di antara sesama senyawa merkuri anorganik,
uap logam merkuri (Hg), merupakan yang paling berbahaya. Ini disebabkan
karena uap merkuri tidak terlihat dan sangat mudah akan terhisap seiring kegiatan
pernafasan yang dilakukan (Palar 2008). Contoh senyawa-senyawa merkuri
organik adalah senyawa alkil-merkuri, sekitar 80% dari peristiwa keracunan
merkuri bersumber dari senyawa-senyawa alkil-merkuri. Beberapa senyawa alkilmerkuri yang banyak digunakan terutama di kawasan negaranegara sedang
berkembang metil merkuri khlorida (CH3HgCL) dan etil khlorida (C2H5HgCL).
Senyawa-senyawa tersebut digunakan sebagai pestisida dalam bidang pertanian.
Beberapa bentuk senyawa alkil-merkuri lainnya cukup banyak digunakan sebagai
katalis dalam industri kimia (Palar 2008).
Berbagai produk yang mengandung Hg diantaranya adalah bola lampu,
penambal gigi, dan termometer. Hg di gunakan dalam kegiatan penambang emas,
produksi gas klor dan soda kaustik, serta dalam industri pulp, kertas dan baterai.
10
Merkuri dengan klor, belerang, atau oksigen akan membentuk garam yang
digunakan dalam pembuatan krim pemutih dan krim antiseptik. Logam tersebut
digunakan secara luas untuk mengekstrak emas (Au) dari bijihnya. Ketika Hg
dicampur dengan bijih emas, Hg akan membentuk amalgama dengan emas (Au)
dan perak (Ag). Amalgama tersebut harus dibakar untuk menguapkan merkuri
guna menangkap dan memisahkan butir-butir emas dari butir-butir batuan. Hg
bersifat sangat toksik sehingga penggunaan Hg dalam berbagai industri sebaiknya
dikurangi, termasuk dalam industri farmasai, kedokteran gigi, industri pertanian,
industri baterai, dan lampu fluorecence (Widowati et al. 2008).
Logam Timbal (Pb)
Timah hitam atau timbal dilambangkan dengan Pb (Plumbum), dalam
sistem periodik, menduduki tempat dengan nomor atom 83, berat atom 207,9 g
dan titik didih 1725 oC. Timbal dalam bentuk larutan ion Pb2+ pada kondisi yang
tepat akan berubah menjadi senyawa alkil-lead. Bahan-bahan timbal sulfida dapat
juga terbentuk di bawah kondisi anaerobik pada sedimen. Di perairan, Pb
mempunyai dua bentuk keadaan oksidasi Pb2+ dengan bentuk utama di lingkungan
laut adalah Pb2+ (Palar 2004).
Agustina (2010), menyatakan bahwa timbal banyak digunakan untuk
berbagai keperluan karena sifat-sifatnya antara lain: 1) Titik cair rendah sehingga
jika digunakan dalam bentuk cair, maka akan membutuhkan teknik sederhana dan
murah; 2) Timbal merupakan logam berat yang lunak sehingga mudah diubah
keberbagai bentuk; 3) Sifat kimia timbal menyebabkan logam berat ini dapat
berfungsi sebagai lapisan pelindung, jika kontak dengan udara lembab; 4) Timbal
dapat membentuk alloy dengan logam lain dan alloy yang terbentuk mempunyai
sifat berbeda dengan timbal yang murni; 5) Densitas timbal lebih tinggi
dibandingkan dengan logam lain, kecuali jika dibandingkan dengan emas dan
merkuri. Apabila Pb dalam badan perairan melebihi konsentrasi yang semestinya,
dapat mengakibatkan kematian biota laut.
Timbal merupakan salah satu logam non essensial yang sangat berbahaya
dan dapat menyebabkan keracunan (toksisitas) pada makhluk hidup. Racun ini
bersifat kumulatif, artinya sifat racunnya akan muncul apabila terakumulasi cukup
besar dalam tubuh makhluk hidup. Timbal terdapat dalam air karena adanya
kontak antara air dengan tanah atau udara tercemar timbal, air yang tercemar oleh
limbah industri atau akibat korosi pipa (Riani 2012). Timbal dapat mempengaruhi
organisme air yaitu mengganggu system organ seperti insangdalam proses
respirasi dan ginjal dalam proses osmoregulasi, kemudian akan mempengaruhi
keseimbangan energi dalam tubuh ikan sehingga mortalitas terganggu,
pertumbuhan, reproduksi, system saraf dan dapat terakumulasi dalam tulang
Lloyd 1992). Timbal mampu menembus membrane biologi dan terakumulasi
dalam sel dan organel, selain itu timbal dapat mengganggu kerja enzim dan fungsi
protein (Saeni 1989).
Logam Pb banyak masuk ke dalam badan perairan melalui buangan air
ballast, aspal dan emisi mesin bahan bakar minyak yang digunakan sebagai anti
knock pada mesin. Konsentrasi Pb yang ditetapkan untuk biota laut adalah 0,008
mg/l (MEN-KLH 2004).
11
Sumber Logam Berat di Perairan
Logam berat yang masuk ke perairan dan sumber-sumber seperti melaui
buangan limbah industri dan rumah tangga akan terikat pada padatan tersuspensi
dan pada akhirnya akan mengendap ke sedimen dasar perairan (Gomez-Parra et al.
2000). Logam berat biasanya ditemukan sangat sedikit dalam air secara alamiah,
yaitu kurang dari 1 g/l. Bila terjadi erosi alamiah, konsentrasi logam tersebut dapat
meningkat. Beberapa macam logam biasanya lebih dominan daripada logam lainnya
dan dalam air biasanya tergantung pada asal sumber air (air tanah dan air sungai).
Disamping itu jenis air (air tawar, air payau dan air laut) juga mempengaruhi
kandungan logam di dalamnya (Darmono 2001).
Menurut Supriharyono (2000) secara ilmiah logam berat terdapat di alam,
namun dalam kadar yang sangat rendah. Asal masuknya unsur logam berat ke
dalam perairan secara alami dibagi tiga antara lain a) berasal dari pantai termasuk
sungai-sungai serta hasil pengikisan oleh gelombang dan pelapukan batuan, b)
berasal dari lautan akibat aktivitas vulkanik yang berada di dalam laut, c) berasal
dari atmosfir dalam bentuk partikel atau debu yang jatuh ke dalam laut.
Amin dan Nurrachmi (2005) juga mengatakan bahwa konsentrasi logam
berat pada fraksi halus lebih tinggi dari fraksi kasar. Amin (2008) menyatakan
bahwa konsentrasi logam berat tidak selalu terdapat pada partikel yang lebih kecil.
Jumlah dari jenis logam berat yang terdapat dalam limbah industri tergantung dari
jenis industri yang terdapat pada suatu daerah, dimana dapat diramalkan jenis
pencemaran logam berat yang mungkin terjadi. Banyaknya masukan logam berat
dalam sedimen terdapat di daerah galangan kapal/dock yard, pelabuhan kapal, dan
daerah pembuangan karena logam berat akan mengendap dan terakumulasi dalam
sedimen.
Tabel 2.1 Kadar normal dan maksimum beberapa logam berat yang masuk ke
lingkungan laut
Kadar (ppm)
Unsur
Normal (A)
Maksimum (B)
Merkuri
0,15
0,1
Timbal
0,03
50
Kadmium
0,11
10
Mangan
1,9
100
Kromium
0,2
50
Sumber : (A) = Walddichuk (1974) dan (B) = EPA (1973) dalam Hutagalung
(1984).
Logam berat yang semula terlarut dalam air sungai diabsorbsi oleh partikel
halus (suspended solid) dan oleh aliran air sungai dibawa ke muara. Air sungai
bertemu dengan arus pasang di muara sungai, sehingga partikel halus tersebut
mengendap di muara sungai. Hal inilah yang menyebabkan kadar logam berat
dalam sedimen muara lebih tinggi dari laut lepas. Pada umumnya muara sungai
mengalami proses sedimentasi, dimana logam yang sukar larut mengalami proses
pengenceran yang berada di kolom air lama kelamaan akan turun ke dasar dan
mengendap dalam sedimen. Kadar logam yang cukup tinggi dapat dilihat dari
12
nilai pH yang relatif bersifat basa (pH = 7,40-8,59) di lokasi tempat logam
tersebut sukar larut dan mengendap ke dasar perairan (Hutagalung 1997).
Logam berat timbal (Pb) adalah polutan di laut yang sangat berbahaya
(Rompas 2010). Salah satu sumber Pb berasal dari bahan bakar minyak dari
perahu-perahu nelayan. Logam ini masuk ke dalam tubuh biota laut melalui
insang, permukaan tubuh dan juga rantai makanan. Logam Pb yang masuk ke
dalam perairan laut akan merusak ekosistem terumbu karang (Manuputty 2002).
Logam Pb yang terakumulasi dalam tubuh biota laut akan menyebabkan
terhambatnya pertumbuhan, meningkatnya mortalitas, penurunan laju
metabolisme serta menurunkan kemampuan reproduksi biota laut (Nganro 2009).
Logam berat Pb dapat dihasilkan dari berbagai kegiatan, seperti kegiatan industri.
Industri yang berpotensi sebagai sumber pencemaran Pb adalah semua industri
yang memakai Pb sebagai bahan baku maupun bahan penolong, misalnya industri
pengecoran maupun pemurnian, industri baterai, industri bahan bakar, industri
kabel, serta industri kimia yang menggunakan bahan pewarna. Selain itu sumber
Pb dapat berasal dari sisa pembakaran pada kendaraan bermotor dan proeses
pertambangan.
Kadar logam berat dalam sedimen lebih tinggi dibandingkan dalam air laut.
Hal ini menunjukkan adanya akumulasi logam berat dalam sedimen dan
memungkinkan logam berat dalam air mengalami proses pengenceran dengan
adanya pengaruh pola arus pasang surut. Rendahnya kadar logam berat dalam air
laut, bukan berarti bahan cemaran yang mengandung logam berat tersebut tidak
berdampak negatif terhadap perairan, tetapi lebih disebabkan oleh kemampuan
perairan tersebut untuk mengencerkan bahan cemaran yang cukup tinggi.
Baku mutu logam berat di dalam lumpur atau sedimen di Indonesia belum
ditetapkan, padahal senyawa-senyawa logam berat lebih banyak terakumulasi
dalam sedimen (karena proses pengendapan) yang terdapat kehidupan biota dasar.
Biota dasar yang resisten terhadap perubahan kualitas lingkungan akibat tercemar
oleh logam berat dapat dijadikan sebagai indikator pencemaran (Amin dan
Nurrachmi 2005).
Kontaminasi Logam Berat pada Organisme Perairan
Logam berat berbahaya yang mencemari lingkungan diantaranya adalah Hg
dan Pb. Selain air dan sedimen, logam berat Hg dn Pb dapat terakumulasi di
dalam tubuh suatu organisme dan tetap tinggal dalam jangka waktu lama sebagai
racun. Jika keadaan ini berlangsung terus menerus dalam jangka waktu lama dapat
mencapai jumlah yang membahayakan kesehatan manusia yang mengkonsumsi
organisme tersebut seperti P. viridis (Purba 2014) maupun ikan. Kandungan
logam berat Hg dan Pb yang ada di lingkungan perairan akan semakin meningkat
seiring dengan meningkatkan beban masukan yang mengandung logam berat
tersebut ke dalam perairan. Demikian pula konsentrasi logam berat di sedimen
dimana logam berat yang tersuspensi dalam air lama kelamaan akan mengendap
dan terakumulasi dalam sedimen. Keberadaan logam berat di lingkungan perairan
sangat berbahaya bagi kelangsungan makhluk hidup di dalamnya maupun bagi
manusia. Logam berat dapat terakumulasi pada ikan, tumbuhan air, maupun
organisme air lainnya. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya bioakumulasi dan
13
biomagnifikasi logam berat pada manusia apabila manusia mengonsumsi
organisme air maupun air yang tercemar logam berat tersebut.
Unsur-unsur logam berat dapat masuk ke dalam tubuh organisme laut
melalui rantai makanan, insang, dan difusi melalui permukaan kulit. Logam berat
dapat mengumpul dalam tubuh organisme dan akan tetap tinggal dal