3
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kondisi Geografis Teluk Jakarta
Perairan Teluk Jakarta secara geografis terletak pada 5 56’15” LS-6
55’30” LS dan 106
43’00” BT-106 59’30” BT dan terletak di sebelah utara ibukota
Jakarta. Teluk Jakarta membentang dari Tanjung Kait di bagian barat hingga Tanjung Karawang di bagian timur dengan panjang pantai kurang lebih 89 km.
Teluk Jakarta merupakan tempat bermuaranya 13 sungai yang terdiri atas 4 sungai besar dan 9 sungai sedang. Topografi perairan Teluk Jakarta umumnya didominasi
oleh lumpur, pasir, dan kerikil serta merupakan perairan dangkal dengan kedalaman kurang dari 30 m Rozak dan Rochyatun, 2007.
Perairan Teluk Jakarta secara oseanografis cukup rentan terhadap berbagai ancaman pencemaran, mengingat lokasinya berhubungan langsung dengan 13
sungai. Pada bagian sungai-sungai tersebut terdapat sumber pencemar seperti limbah industri, limbah rumah tangga, pertambakan, PLTU, daerah wisata dan
rekreasi, pelabuhan dan jalur transportasi Rozak dan Rochyatun, 2007. Limbah rumah tangga merupakan faktor yang memberikan pengaruh cukup
besar mengingat jumlah penduduk yang meningkat. Kegiatan industri yang terus berkembang dan pola penggunaan tanah yang intensif baik langsung maupun
tidak langsung juga dapat memberikan tekanan yang terus meningkat terhadap ekosistem perairan Teluk Jakarta Supriyaningrum, 2006.
2.2 Logam Berat
Logam berat adalah unsur logam dengan berat molekul yang tinggi, mempunyai daya hantar, panas listrik yang tinggi dan memiliki densitas 5 gcm
3
Hutagalung et al., 1997. Logam berat di perairan terdiri atas logam berat esensial dan non esensial. Logam berat yang sering mencemari lingkungan atau
non esensial adalah Hg, Zn, Cd, As, dan Pb. Selain logam berat non esensial Hg, Zn, Cd, As, dan Pb terdapat juga logam berat yang bersifat esensial dimana
logam berat ini dibutuhkan dalam pembentukan haemosianin dalam sistem darah dan enzimatik, misalnya Cr, Ni, Cu, dan Zn Sanusi, 2006.
Menurut Sanusi 2006 daftar urutan toksisitas logam paling tinggi ke paling rendah terhadap manusia yang mengkonsumsi ikan adalah sebagai berikut:
Hg
2+
Cd
2+
Ag
2+
Ni
2+
Pb
2+
As
2+
Cr
2+
Sn
2+
Zn
2+
. Menurut Hutagalung et al. 1997 faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat toksisitas antara lain suhu,
salinitas, pH, dan kesadahan. Peningkatan suhu dan salinitas menyebabkan toksisitas logam berat meningkat. Penurunan pH dapat meningkatkan toksisitas
logam berat, sedangkan perairan dengan tingkat kesadahan yang tinggi dapat mengurangi toksisitas logam berat, karena logam berat dalam air dengan
kesadahan tinggi membentuk senyawa kompleks yang mengendap dalam air.
2.2.1 Kadmium Cd
Kadmium Cd adalah logam berwarna putih keperakan menyerupai alumunium Gambar 1 dengan berat atom 112.41 gmol dengan titik cair 321
C dan titik didih 765 C. Kadmium tergolong dalam logam berat dan memiliki
afinitas yang tinggi terhadap sulfohidril dan kelarutannya akan meningkat dalam lemak. Kadmium akan mengalami hidrolisis, teradsorpsi oleh padatan tersuspensi
dan membentuk ikatan kompleks dengan bahan organik di perairan alami yang bersifat basa. Pada kadar 0.01-0.1 mgl CdCl
2
dapat mereduksi ATP, klorofil dan mengurangi konsumsi O
2
oleh fitoplankton Sanusi, 2006. Kadmium bersifat
lentur, tahan terhadap tekanan, memiliki titik lebur rendah dan dapat dimanfaatkan untuk pencampur logam lain seperti nikel, perak, tembaga, dan besi.
Sumber kadmium juga berasal dari pabrik peleburan besi, baja, produksi semen, pembakaran sampah, dan penggunaan logam yang berhubungan dengan hasil
produksinya pabrik baterai, aki, pigmen warna, pestisida, gelas, dan keramik Darmono, 1995.
Gambar 1. Contoh Logam Cd www.webelements.com Sifat racun kadmium terhadap ikan yang hidup dalam air laut berkisar antara
10-100 kali lebih rendah dari pada dalam air tawar yang memiliki tingkat kesadahan lebih rendah. Toksisitas kadmium meningkat dengan menurunnya
kadar oksigen dan kesadahan, serta meningkatnya pH dan suhu. Toksisitas kadmium turun pada salinitas dengan kondisi dimana konsentrasi kadmium sama
dengan cairan tubuh hewan bersangkutan Laws, 1993. Logam Cd belum diketahui perannya bagi manusia dan makhluk hidup lainnya. Kadmium bersifat
kumulatif dan sangat toksik bagi manusia karena dapat mengakibatkan gangguan fungsi ginjal serta merusak lingkungan perairan.
Konsentrasi kadmium di sedimen berada pada 2-7.5 ppm maka di kategorikan sebagai tercemar ringan. Konsentrasi kadmium antara 7.5-12 ppm
maka di kategorikan sebagai tercemar sedang. Konsentrasi kadmium antara 12-30
ppm maka perairan termasuk ke dalam kategori bahaya dan harus segera dilakukan pembersihan sedimen IADCCEDA, 1997.
2.2.2 Tembaga Cu
Tembaga Cu merupakan unsur yang terdapat dalam bentuk partikulat, koloid, dan terlarut di perairan alami.
Logam Cu dalam tabel periodik memiliki nomor atom 29 dan mempunyai berat atom 63.546 gmol, berbentuk kristal
dengan warna kemerahan Gambar 2. Logam Cu yang masuk ke dalam tatanan lingkungan perairan dapat terjadi secara alamiah maupun sebagai efek samping
dari kegiatan manusia. Secara alamiah Cu masuk ke dalam perairan melalui erosi, sedangkan dari aktifitas manusia seperti kegiatan industri, pertambangan Cu,
maupun industri galangan kapal Palar, 2004.
Gambar 2. Contoh Logam Cu www.webelements.com Konsentrasi Cu di sedimen berada pada 35-90 ppm maka dikategorikan
sebagai tercemar ringan, sedangkan konsentrasi logam Cu antara 90-190 ppm maka dikategorikan sebagai tercemar sedang. Konsentrasi Cu antara 190-400 ppm
maka perairan termasuk ke dalam kategori bahaya dan harus segera dilakukan pembersihan sedimen IADCCEDA, 1997. Sekitar 24 Cu yang terbawa oleh
aliran sungai akan teradsorpsi oleh padatan tersuspensi dan mengendap di perairan
estuari. Logam Cu yang teradsorpsi oleh sedimen bergantung pada ukuran partikel, pH, salinitas dan kehadiran ligan organik maupun unsur Fe dan Mn
oksida Sanusi, 2006.
2.3 Logam Berat dalam Sedimen
Logam berat yang masuk ke dalam lingkungan perairan akan mengalami pengendapan, pengenceran, dispersi, dan diserap oleh organisme yang
hidup di perairan tersebut Hutagalung et al., 1997. Greaney 2005 dalam Afriansyah 2009 ada 3 kemungkinan mekanisme logam masuk, diikat oleh
sedimen dan bahan tersuspensi yaitu melalui proses adsorpsi fisika-kimia dari kolom perairan, proses uptake oleh bahan organik atau organisme dan akumulasi
fisik dari bahan partikulat yang banyak mengandung logam oleh proses sedimentasi.
Adsorpsi secara fisik terjadi ketika logam berat diabsorpsi oleh bahan partikulat secara langsung dari kolom perairan. Adsorpsi secara
biologi dan kimia lebik kompleks prosesnya karena dikontrol oleh banyak faktor seperti pH dan oksidasi. Logam berat yang mengendap di sedimen dipengaruhi
oleh beberapa parameter di antaranya pH, suhu, dan kandungan oksigen. Kenaikan pH dan suhu air laut akan menurunkan kelarutan logam dalam air
sehingga akan mengendap membentuk lumpur. Pada daerah yang kekurangan oksigen
daya larut logam berat akan menjadi lebih rendah dan mudah mengendap. Logam berat yang mengendap bersamaan dengan padatan tersuspensi akan
mempengaruhi kualitas sedimen di dasar perairan. Mekanisme yang terjadi dapat dianalisis dengan proses koagulasi penggumpalan antara mineral anion dan
kation pada air laut, selanjutnya diikuti dengan proses sedimentasi pengendapan.
Hal ini dapat terjadi karena massa jenis partikel akan lebih besar dari massa jenis air laut. Sedimen merupakan bagian dari akumulasi material sepanjang tahun, dan
keberadaannya relatif tetap sehingga sedimen dapat dijadikan sebagai indikator pencemaran lingkungan yang lebih baik dibandingkan sebarannya di kolom air
Siantingsih, 2005. Tabel 1 memperlihatkan konsentrasi logam Cd dan Cu di sedimen yang pernah dilakukan di berbagai wilayah perairan Indonesia.
Tabel 1. Konsentrasi Cd dan Cu ppm pada sedimen di beberapa perairan di Indonesia
Lokasi Konsentrasi logam
Tahun Sumber Cd ppm
Cu ppm Penelitian
Perairan Teluk 0.90-2.66 7.6-52.6 1990
Juni Afriansyah
2009 Jakarta
0.95-2.53 7.2-53.9 1990
November Muara Sungai
Way ttd-0.011 1
1.884-5.983 1998
September Afriansyah
2009 Kambas dan Way
1.625-6.073 1998 Juli
Sekampung Perairan Teluk
Jakarta 0.001-0.2 0.79-44.94
2003 September
Rozak dan Rochyatun
2007 Perairan Teluk
0.007-0.277 4.792-76.777
2004 Januari Afriansyah
2009 Jakarta
0.109 24.057
Teluk Kelabat, Bangka
0.1– 3.0 1.0–2.0
2006 Maret Arifin
2011 Perairan Delta
Berau, Kalimantan
Timur 0.022-0.125 1.575-34.112 2008
April Afriansyah
2009
2.4 Fraksinasi Logam Berat dalam Sedimen
Kategori