Impact of heavy metal content on the polymorphism occurrences of badukang fish (arius maculatus fis & bian) and sembilang fish (plotosus canius web & bia) in the Estuary of Kahayan and Katingan R

1

DAMPAK KANDUNGAN LOGAM BERAT TERHADAP KEMUNCULAN
POLIMORFISME IKAN BADUKANG (Arius maculatus Fis & Bian)
DAN SEMBILANG (Plotosus canius Web & Bia) DI MUARA
SUNGAI KAHAYAN SERTA KATINGAN, KALIMANTAN TENGAH

EDISON HARTEMAN

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

2

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Dampak Kandungan Logam Berat
Terhadap Kemunculan Polimorfisme Ikan Badukang (Arius maculatus Fis & Bian) dan
Sembilang (Plotosus canius Web & Bia) di Muara Sungai Kahayan serta Katingan,
Kalimantan Tengah adalah karya saya sendiri dengan pengarahan dari komisi pembimbing

dan belum diajukan dengan bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber
informasi yang berasal dari atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan
dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka dibagian
akhir disertasi ini.
Bogor, Juli 2011
Edison Harteman
NRP C661020021

ii

3
EDISON HARTEMAN. Impact of Heavy Metal Content on the Polymorphism Occurrences of
Badukang Fish (Arius maculatus Fis & Bian) and Sembilang Fish (Plotosus canius Web &
Bia) in the Estuary of Kahayan and Katingan Rivers, Central Kalimantan. Under the guidance
of DEDI SOEDHARMA, ADI WINARTO and HARPASIS S. SANUSI
ABSTRACT
Studies on the effects of heavy metals on the occurrence of polymorphisms Badukang fish
(Arius maculatus Fis & Bian) and Sembilang fish (Plotosus canius Web & Bia) in the estuary
of Kahayan and Katingan rivers consist of four stages. The first (1) stage was to study
physical, chemical and biological properties. This study aimed to gain an idea of how

physical and chemical properties of estuarine waters affect the community structure of biota.
The second (2) stage was to study heavy metal content in water environment, biota and
bioconcentration factor (BCF). This study aimed to get an idea of how heavy metal content in
aquatic environments and the ability of marine biota accumulated heavy metals. The third (3)
stage was to study of dispersion patterns of heavy metals accumulated in fish organs and the
effects on tissue morphology. This study aimed to obtain a picture of how patterns of body
tissue cells of normal and abnormal fish accumulated heavy metals. The forth (4) stage was
to study influence the spread of heavy metal accumulation in bone tissue fin hard on the
emergence of abnormal morphology (polymorphism). This study aimed to describe how the
dispersion pattern of heavy metal accumulation in the bone hard fins had an effect on
polymorphism. Results of the first study (1) showed that total suspended solid content in
water exceeded the threshold of sea water quality standard (80 mg/l). Sediment of estuarine
ware under condition reduced and caused the pH to fall below 7. This did not affect the
plankton community structure, but affected macrobenthos community structure (abundance
of individuals of the genus). The second study (2) showed that the sea water, sediment,
plankton, polychaete and organs of fish contained the highest Pb, followed by Cd and Hg.
BCF showed that the plankton and polychaeta accumulated the highest Hg, followed by Pb
and Cd, while the organs of fish accumulated the highest Hg, followed by Cd and Pb. The
content of heavy metals in sediments and marine biota correlated linearly with the heavy
metals contained in the habitat. Sediment accumulated heavy metals at the highest, followed

by plankton, fish organs and polychaete. The content of heavy metals in fish organs of small
size fish was the highest compared to medium and large size fish. Organ bone hard fin fish
contained heavy metals at the highest, followed by kidney, gill, liver and muscle. The third (3)
study showed that liver, kidney, gills, muscle fish contained Pb, Hg and Cd complexes.
Accumulation of Pb in the body tissue with random patterns clustered. Complex of Hg and
Cd accumulation in fish tissue was random dispersion pattern. Accumulation of heavy metals
in fish organs caused changes in morphology. The forth (4) study showed that the
accumulation of Pb, Hg and Cd clustered in hard fin fish bones allegedly causing
polymorphism. This occurred because the accumulation of heavy metals was clustered in the
walls of blood vessels and other bone tissues inhibiting the absorption of nutrients,
development and growth of bone cells.
Keywords: Impact, mercury (Hg), cadmium (Cd), lead (Pb), content, sea water, sediment,
community, plankton, polychaete, fish, accumulation, dispersion, morphology
iii

4
EDISON HARTEMAN. Dampak Kandungan Logam Berat Terhadap Kemunculan
Polimorfisme Ikan Badukang (Arius maculatus Fis & Bian) dan Sembilang (Plotosus canius
Web & Bia) di Muara Sungai Kahayan serta Katingan, Kalimantan Tengah. Dibimbing oleh
DEDI SOEDHARMA, ADI WINARTO dan HARPASIS S. SANUSI.

RINGKASAN
Penelitian ini dilakukan di perairan muara Sungai Kahayan dan Katingan, Kalimantan
Tengah. Air hujan yang mengalir di atas lokasi pertambangan, bekas kebakaran hutan dan
gambut, pengawetan kayu, pertanian, perkebunan, pemukiman menyebabkan pencemaran.
Tujuan penelitian ini adalah: (1) Mengaji sifat fisik, kimia perairan dan pengaruhnya terhadap
struktur komunitas biota laut di muara Sungai Kahayan serta Katingan. (2) Mengaji
kandungan logam berat dalam lingkungan perairan dan biota; kemampuan (bioconcentration
factor-BCF) biota laut mengakumulasi logam berat yang terkandung dalam habitat; keterkaitan kandungan logam berat dalam biota laut dengan yang terkandung dalam habitat.
(3) Mengaji pola sebaran akumulasi Hg, Cd dan Pb dalam jaringan organ tubuh ikan serta
pengaruhnya terhadap morfologi jaringan organ tubuh ikan Badukang dan Sembilang.
(4) Mengaji kandungan dan pola sebaran akumulasi Hg, Cd, Pb yang berpotensi menyebabkan kemunculan polimorfisme pada tulang sirip keras ikan Badukang dan Sembilang dimuara Sungai Kahayan serta Katingan. Penelitian ini menggunakan metode survei dan
pengambilan contoh purposive sampling. Peralatan yang digunakan selama penelitian:
Kammerer bottle water sampler, Petersen grab, DO meter, pH meter, Salinometer, Current
meter, Deph sounder, Eh meter, plankton net (20 µm), mikroskop, saringan makrobentos,
mikrotom, seperangkat alat destruksi dan Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS).
Pengawetan contoh padatan tersuspensi total dalam air menggunakan asam sulfat (H2SO4)
yang diteteskan dalam botol contoh hingga pH< 2. Pengawetan contoh air laut menggunakan asam nitrat (HNO3) yang diteteskan dalam botol contoh hingga pH < 2. Contoh air
laut, sedimen, plankton, polichaeta dan organ tubuh ikan Badukang serta Sembilang
disimpan pada suhu 4 oC. Pengawetan plankton menggunakan lugol dan makrobentos
dengan formalin 5%. Organ tubuh ikan diawetkan dengan formalin 10%(PA). Data

kandungan Hg, Cd dan Pb dalam organ tubuh ikan Badukang dan Sembilang berukuran
kecil, sedang dan besar dianalisis secara statistik. Perbedaan nilai tengah dua peubah
dianalisis dengan uji t (P 30 cm)
di muara Sungai Kahayan serta Katingan …………………………………
(b) Nilai rata-rata faktor biokonsentrasi logam berat dalam organ hati, ginjal,
insang ikan Badukang berukuran kecil, sedang dan besar ikan di muara
Sungai Kahayan serta Katingan ...................................................................

92

17 (a) Nilai rata-rata kandungan logam berat (mg/kg bb) dalam organ hati, ginjal,
insang ikan Sembilang berukuran kecil (panjang baku < 34 cm), sedang
(panjang baku 34-49 cm) dan besar (panjang baku > 49 cm) di muara
Sungai Kahayan serta Katingan ...............................................................
(b) Nilai rata-rata faktor biokonsentrasi logam berat dalam organ hati, ginjal,
insang ikanSembilang berukuran kecil, sedang dan besar di muara Sungai
Kahayan serta Katingan ……………………………………………………….

97


18 Sebaran logam berat dalam perairan hingga biota laut di muara Sungai
Kahayan serta Katingan ………………………………..........................................

100

19 Morfologi organ hati ikan Badukang: (a) Normal (10 x), (b) Abnormal (10 x),
(c) Abnormal (10 x); ikan Sembilang: (d) Normal (10 x), (e) Abnormal (10 x),
(f) Abnormal (20 x); (1) Warna coklat menunjukkan jaringan hati mengandung
Pb, (2) Warna hitam menunjukkan jaringan hati mengandung kompleks Hg
dan Cd, (3) Warna coklat kehitaman menunjukkan jaringan hati ikan
mengandung kompleks Hg, Cd dan Pb. Zat pewarna Natrium Rhodizonat
(C6Na206) …………………………………………………………………………..

109

20 Morfologi organ hati ikan Badukang: (a) Normal (20 x), (b) Abnormal (40 x);
ikan Sembilang: (c) ormal (20 x), (e) Abnormal (40 x); (1) Nekrosis, (2) Lisis,
(3) Hipertrofi. Zat pewarna Hematoxylin-Eosin (HE) ……………………..…….

111


21 Morfologi organ ginjal ikan Badukang: (a) Normal (20 x), (b) Abnormal (20 x),
(c) Abnormal (20 x); ikan Sembilang: (d) Normal (20 x), (e) Abnormal (20 x),
(f) Abnormal (40 x); (1) Coklat menunjukkan jaringan ginjal mengandung Pb,
(2) Hitam menunjukkan jaringan ginjal mengandung kompleks Hg dan Cd,
(3) Coklat kehitaman menunjukkan jaringan ginjal mengandung kompleks Pb,
Hg dan Cd. Zat pewama Natrium Rhodizonat (C6Na206) ………………………

112

xx

21
22 Morfologi organ ginjal ikan Badukang: (a) Normal (20 x), (b) Abnormal (20 x);
ikan Sembilang: (c) Normal (20 x), (e) Abnormal (20 x); (1)Nekrosis, (2) Lisis,
(3) Hipertrofi. Zat pewarna Hematoxylin-Eosin (HE) …………………………….

114

23 Morfologi organ insang ikan Badukang: (a) Normal (10 x), (b) Abnormal (20 x),

(c) Abnormal (10 x); ikan Sembilang: (d) Normal (10 x), (e) Abnormal (20 x),
(f) Abnormal (20 x) ; (1) Warna coklat menunjukkan jaringan insang
mengandung Pb, (2) Warna hitam menunjukkan jaringan insang mengandung
kompleks Hg dan Cd, (3) Warna coklat kehitaman menunjukkan jaringan
insang mengandung kompleks Hg, Cd dan Pb. Zat pewarna Natrium
Rhodizonat (C6Na206) …………………………………………………………….

116

24 Morfologi organ insang ikan Badukang: (a) Normal (10 x), (b) Abnormal (10 x),
(c) Abnormal (40 x); ikan Sembilang: (d) Normal (10 x), (e) Abnormal (20 x),
(f) Abnormal (40 x); (1) Nekrosis, (2) Lisis, (3) Autrofi, (4) Hipertrofi. Zat
pewarna Hematoxylin-Eosin (HE) ………………………………………………….

118

25 Morfologi organ otot ikan Badukang: (a) Normal (20 x), (b) Abnormal (40 x),
(c) Abnormal (20 x); ikan Sembilang: (d) Normal (20 x), (e) Abnormal (20 x),
(f) Abnormal (40 x); (1) Coklat menunjukkan jaringan otot ikan mengandung
Pb, (2) Hitam menunjukkan jaringan otot ikan mengandung kompleks Hg

dan Cd, (3) Coklat kehitaman menunjukkan jaringan otot ikan mengandung
kompleks Pb, Hg dan Cd. Zat pewarna Natrium Rhodizonat (C6Na206) ……..

120

26 Morfologi otot ikan Badukang: (a) Normal (10 x), (b) Abnormal (40 x); ikan
Sembilang: (c) Normal (20 x), (d) Abnormal (20 x); (1) jaringan ikat, (2) Lisis.
Zat pewarna Hematoxylin-Eosin (HE) ................................................................

121

27 Morfologi jaringan tulang sirip keras ikan Sembilang: (a) Normal (20 x),
(b) Abnormal (40 x). (1) Warna coklat menunjukkan jaringan tulang sirip keras
ikan mengandung Pb, (2) Warna hitam menunjukkan jaringan tulang sirip
keras ikan mengandung kompleks Cd dan Hg, (3) Warna coklat kehitaman
menunjukkan jaringan tulang sirip keras ikan mengandung kompleks Hg, Cd
dan Pb. Zat pewarna Natrium Rhodizonat (C6Na2O6) .......................................

131


28 Morfologi tulang sirip keras ikan Sembilang: (a) Normal (20 x), (b) Abnormal
(20 x). (1) Pembuluh darah, (2) Lingkaran pertumbuhan jaringan tulang. Zat
pewarna Eosin ...................................................................................................

132

29 (a) Ikan Badukang (Arius maculatus Fis & Bian) ...................