21
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hidrokarbon Alifatik n-alkana 4.1.1. Identifikasi hidrokarbon alifatik
Identifikasi hidrokarbon alifatik n-alkana dilakukan dengan melihat kromatogram senyawa alifatik yang telah direkam selama 50 menit. Karakteristik
n-alkana yang muncul pada spektra massa dicirikan dengan mass to charge ratio mz 57. Selain itu juga dilihat berdasarkan molecular peak yang menunjukkan
nilai bobot molekul senyawa n-alkana untuk menentukan nomor karbon pada senyawa n-alkana.
4.1.2. Hasil analisis
Karakteristik sebaran n-alkana pada sedimen di hulu dan hilir muara Sungai Somber yang terdeteksi berkisar antara nC
13
sampai nC
33
Gambar 5 dan 6. Sebaran juga menunjukkan kecenderungan monomodal dengan C
max
pada bagian hulu dan muara berturut-turut terdapat pada nomor karbon nC
29
dan nC
27
. Nilai Carbon Preference Index CPI
15-21
dan CPI
21-31
pada bagian hulu adalah 1.00 dan 1.17, sedangkan pada muara nilai CPI
15-21
dan CPI
21-31
adalah 1.22 dan 1.14. Nilai CPI 1menunjukkan rantai karbon ganjil lebih dominan daripada
rantai karbon genap dan sebaliknya nilai CPI 1 menunjukkan rantai karbon genap lebih dominan. Nilai CPI pada hulu dan muara berkisar antara 1.00-1.22
yang menunjukkan bahwa sebaran n-alkana pada sedimen lebih didominasi oleh rantai karbon ganjil.
22 Gambar 5. Kromatogram mz 57 fraksi hidrokarbon alifatik n-alkana pada sedimen di bagian hulu Sungai Somber, Balikpapan,
Kalimantan Timur = n-alkana; = Hopana CPI
15-21
= 1.00 CPI
21-31
= 1.17 TAR
HC
= 1.63
C
17
Pristana C
18
Phytana
C
31
C
21
C
23
C
25
C
27
C
29
C
33
C
13
C
15
C
17
C
19
UCM
Waktu menit
C
max
23 Gambar 6. Kromatogram mz 57 fraksi hidrokarbon alifatik n-alkana pada sedimen di muara Sungai Somber, Balikpapan, Kalimantan
Timur = n-alkana; = Hopana CPI
15-21
= 1.22 CPI
21-31
= 1.14 TAR
HC
= 4.40
C
17
C
18
Pristana Phytana
UCM
Waktu menit
C
13
C
15
C
19
C
17
C
33
C
29
C
31
C
27
C
25
C
23
C
21
C
max
Kisaran nilai CPI tersebut dapat mengindikasikan bahwa terdapat kontaminasi antropogenik pada sedimen perairan yang disebabkan oleh masukan
limbah yang berasal dari aktifitas manusia dan industri yang berada di sekitar sungai dari hulu hingga ke muara. Nilai CPI
15-21
pada bagian hulu berada pada kisaran 0.96-1.01 yaitu 1.00 mengindikasikan hidrokarbon berasal dari sumber
petrogenik minyak mentah dan hasil penyulingannya, tidak termasuk minyak nabati.
Indikasi lain yang juga digunakan untuk menunjukkan kontribusi minyak adalah adanya Unresolved Complex Mixture UCM yang merupakan bagian
hidrokarbon yang mengalami degradasi. UCM dapat diketahui dengan naiknya satu atau dua baseline yang membentuk punggung bukit hump pada
kromatogram gas Gao et al., 2007. Kontaminasi petroleum minyak di hulu dan muara Sungai Somber, Balikpapan diduga berasal dari aktifitas pelabuhan,
perkapalan, industri pertanian, pemukiman dan kegiatan masyarakat lainnya yang terjadi di bagian hilir hingga muara Sungai Somber, Balikpapan Yani, 2003.
Hal ini tentunya akan berdampak pada lingkungan sekitar, khususnya hutan bakau dan lingkungan perairan serta biota yang ada di dalamnya.
Sebaran biomarker n-alkana pada rantai pendek C20 berasal dari organisme laut seperti alga, sedangkan biomarker dengan rantai panjang C20
menunjukkan bahwa n-alkana berasal dari tanaman tingkat tinggi Killops and Killops, 1993. Oleh karena itu, perbedaan rasio antara C20 dan C20
digunakan untuk menduga kontribusi allotonus dan autotonus dengan menghitung nilai TAR
HC
Gao et al., 2007. Nilai dari TAR
HC
pada sedimen Muara Sungai Somber pada masing-masing titik adalah 1.63 dan 4.40. Hal ini menunjukkan
bahwa masukan hidrokarbon yang berasal dari masukan terestrial alotonus Meyers, 1997 in Nugraha, 2011 lebih besar jika dibandingkan dengan
hidrokarbon yang berasal dari perairan Gao et al., 2007 sehingga memiliki peranan yang lebih besar.
Tingginya intensitas nilai C20 ini dapat dipahami karena di sekitar Sungai Somber banyak ditemukan daerah yang ditumbuhi oleh vegetasi
mangrove. Intensitas atau kelimpahan hidrokarbon berdasarkan luas area lebih tinggi pada bagian muara. Namun demikian, intensitas di mulut estuari adalah
lebih tinggi jika dibandingkan dengan daerah hulu estuari. Hal ini dapat menunjukkan tingkat perbedaan proses akumulasi materi. Pada Sungai estuari
Somber, rendahnya akumulasi materi diduga berkaitan dengan proses hidrodinamika estuari, dimana pada daerah hulu estuari menunjukkan kondisi
yang relatif tenang dibandingkan dengan daerah mulut estuari. Hasil analisis cuplik sedimen tidak hanya menunjukkan adanya senyawa
n-alkana pada sedimen, tetapi juga terdapat senyawa hopana dan isoprenoid Pristana dan Phytana. Karakteristik hopana pada cuplik sedimen dideteksi
berdasarkan base peak mz 191 Gambar 7, selanjutnya diidentifikasi spektra massanya. Spektra massa merupakan kumpulan dari beberapa satuan massa ion
yang terfragmentasi. Spektra massa pada biomarker biasanya menunjukkan massa molekul dan karakteristik bentuk fragmentasidapat digunakan untuk
menentukan struktur senyawa. Setiap senyawa memiliki spektra massa yan dapat digunakan untuk identifikasi Peters and Moldowan, 1993.
100 200
300 400
500 50
100 83
55 191
68 71 95
149 123
290 93
263 164
377 206
58 442
Gambar 7. Spektra massa senyawa hopana di sedimen Muara Sungai Somber, Balikpapan, Kalimantan Timur.
Hopana merupakan sikloalkana bercabang yang terdiri dari lima atau enam cincin karbon yang menggambarkan biomarker dengan karakteristik sebaran
struktur dan sterokimia isomer yang tinggi pada minyak dan sedimen Peters and Modolwan, 1993. Hopana yang terdapat pada sedimen Muara Sungai Somber,
Balikpapan, Kalimantan Timur berasal dari fitoplankton dan bakteri. Senyawa hopana mz 191 pada sedimen dapat dijadikan indikator tingkat
kematangan termal sedimen. Kebanyakan senyawa hopana berasal dari hasil reduksi bakteri hopanotetrol. Senyawa ini berada dalam bentuk tidak stabil pada
proses diagenesis sehingga dipakai untuk mengindikasikan tingkat kematangan termal rendah Ourrisson et al., 1979 in Yuanita, 2007.
4.2. Isoprenoid