TINJAUAN PUSTAKA The Impact Of Water Quality In Healthy Risk Donan River, Cilacap-Central Java
apabila ada gangguan terhadap daur suatu zat, yaitu laju produksi suatu zat melebihi laju penggunaan zat, sehingga terjadi pembuangan Wardhana 2001.
Pencemaran Perairan
Menurut Peraturan Pemerintah nomor 82 tahun 2001 pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan atau
komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi sesuai
dengan peruntukannya.
Dampak pencemaran air antara lain perubahan warna, bau, dan rasa, perubahan pH, eutrofikasi, timbulnya endapan koloid. Pembuangan
bahan kimia, limbah maupun pencemar lain ke dalam air akan mempengaruhi kehidupan dalam air. Pencemaran air dapat menjadi masalah dan sangat
berhubungan dengan pencemaran udara serta penggunaan lahan tanah atau daratan. Pada saat polutan udara terbawa oleh air hujan, maka air hujan yang jatuh
tersebut sudah tercemar Wardhana 2001. Suatu pencemar cukup banyak membunuh spesies tertentu, tetapi tidak membahayakan spesies lain. Penurunan
dalam keanekaragaman spesies dapat juga dianggap sebagai suatu tanda adanya pencemaran. Namun penting juga diperhatikan, bahwa pengujian secara kimia
bersama dengan data biologi dapat memberikan gambaran menyeluruh mengenai kualitas air.
Menurut Riani 2012 pada air sangat dimungkinkan terjadinya pencemaran. Hal ini terjadi karena pada air terdapat ikatan hidrogen, sehingga air
mempunyai sifat yang sangat khas dan istimewa, yaitu: 1. Air sebagai pelarut yang sangat baik, sehingga air dimanfaatkan sebagai
transport zat makanan dalam unit kehidupan biologi dan transpor sampah di lingkungan.
2. Air mempunyai konstanta dielektrik yang paling tinggi dibandingkan dengan bahan lain, sehingga senyawa-senyawa ionik memiliki kelarutan
dan ionisasi yang besar didalam air. 3. Air mempunyai tegangan permukaan tinggi, sehingga air menjadi faktor
pengendali proses-proses fisiologi yang terjadi dalam tubuh mahluk hidup. 4. Air mempunyai densitas yang paling tinggi apabila berada dalam bentuk
cair. Oleh karena itu dalam ekosistem perairan selalu terjadi sirkulasi vertikal dan akan menghalangi terjadinya stratifikasi badan air.
5. Air bersifat transparan terhadap sinar tampak dan sinar UV, sehingga mengakibatkan air menjadi tidak berwarna, dan pada ekosistem perairan
akan mengakibatkan sinar matahari dapat menembus sampai kedalaman tertentu, sehingga memungkinkan terjadinya proses fotosintesis pada
kolom air yang masih dapat ditembus oleh sinar matahari.
6. Air mempunyai kapasitas kalor yang paling tinggi dibandingkan dengan bahan lain, sehingga air dapat menstabilkan suhu tubuh mahluk hidup dan
menstabilkan suhu didaerah geografi tertentu. 7. Air mempunyai kalor penguapan yang paling tinggi dibanding bahan
lainnya, sehingga akan menjadi penentu terjadinya transfer panas antara atmosfer dan badan air.
Mengingat air merupakan pelarut yang sangat baik dan mempunyai konstanta dielektrik yang paling tinggi, senyawa-senyawa ionik memiliki
kelarutan dan ionisasi yang besar dalam air, sehingga air pada umumnya menjadi pelarut yang sangat baik untuk bahan pencemar yang masuk kedalam ekosistem
perairan tersebut Riani 2012.
Pencemaran air dapat terjadi akibat masuknya atau dimasukkannya bahan pencemar dari berbagai kegiatan seperti rumah tangga, pertanian, industri.
Dampak pencemaran bagi kualitas air dapat menurun hingga tidak memenuhi persyaratan peruntukan yang ditetapkan. Penurunan kualitas air akibat
pencemaran, seperti yang terjadi di sungai-sungai dapat mengubah struktur komunitas organisme akuatik yang hidup. Pencemaran senyawa organik, padatan
tersuspensi, nutrien berlebih, substansi toksik, limbah industri dapat menyebabkan gangguan kualitas air dan menyebabkan perubahan keanekaragaman dan
komposisi organisme akuatik di perairan Sastrawijaya 2001. Pencemaran yang terjadi pada suatu badan air terjadi akibat dari adanya pemasukan bahan organik
maupun anorganik, dari substansi lingkungan yang kemudian dapat menimbulkan berbagai macam dampak Mitchell 1997. Sumber pencemaran dapat berupa
logam berat, bahan beracun, pestisida, tumpahan minyak, sampah dan lain-lain. Demikian pula halnya dengan organisme perairan yang ada akan mengalami
perubahan jumlah.
Lingkungan berada di bawah suatu tekanan maka keanekaragaman jenis akan menurun pada suatu komunitas. Pencemaran kualitas air dapat diketahui dari
kondisi komunitas biota akuatik di dalam badan perairan tersebut. Hal ini berarti biota akuatik dapat dijadikan sebagai indikator biologi, karena memiliki sifat
sensitif terhadap keadaan pencemaran tertentu sehingga dapat digunakan sebagai alat untuk menganalisis pencemaran air. Keuntungan yang didapat dari indikator
biologi adalah dapat menggambarkan keseluruhan kualitas ekologi dan mengintegrasikan berbagai dampak yang ditimbulkan, memberikan pengukuran
yang akurat mengenai pengaruh komunitas biologi dan pengukuran fluktuasi lingkungan Ginting 2007.
Pencemaran Sungai
Perairan sungai apabila menerima bahan-bahan asing dari luar dapat menyebabkan berubahnya kualitas air, sehingga organisme yang hidup
didalamnya mengalami gangguan, maka sungai tersebut dikatakan tercemar. Menurut Wardhana 2001 penyebab utama tercemarnya suatu badan air
yaitu : 1. Peningkatan konsumsi atau penggunaan air sehubungan dengan
peningkatan ekonomi dan taraf hidup masyarakat, dengan konsekuensi meningkatnya air limbah yang mengandung berbagai senyawa atau materi
tertentu.
2. Terjadinya pemusatan penduduk dan industri diikuti dengan peningkatan buangan yang tertampung di perairan sehingga daya pemulihan diri
perairan itu terlampaui, akibatnya perairan menjadi tercemar dengan tingkat yang semakin berat.
3. Rendahnya sosial ekonomi budaya untuk memperbaiki lingkungan, seperti investasi untuk sistem sanitasi dan perlakuan lainnya.
Pencemaran air sungai dapat merupakan masalah, regional maupun lingkungan global, dan sangat berhubungan dengan pencemaran udara serta
penggunaan lahan tanah atau daratan. Penggunaan lahan untuk bidang pertanian yang melampaui batas didaerah hulu sungai akan mempengaruhi kualitas daerah
perairan hilir dan muara sungai. Masalah kuantitas air sungai terutama disebabkan oleh kandungan sedimen dalam air sungai akibat terjadinya erosi terutama pada
bagian hulu yang menyebabkan penyempitan sungai pada bagian hilir Lusiana et al. 1997. Pengolahan tanah yang kurang baik akan dapat menyebabkan erosi,
sehingga perairan sungai akan tercemar dengan tanah endapan. Indonesia banyak terdapat sungai yang telah mencapai taraf pencemaran, khususnya sungai-sungai
yang alirannya melalui darah perkotaan padat penduduk dan wilayah perindustrian. Penurunan kualiras air terutama disebabkan oleh limbah domestik,
limbah industri, kegiatan pertambangan dan limbah pertanian.
Menurut Sanusi et al. 2005 permasalahan dalam pengendalian pencemaraan air sungai yaitu bayaknya pembuahan limbah pabrik yang
membuang limbahnya ke sungai tanpa memproses penetralan air limbah terlebih dahulu dikarenakan kurangnya fasilitas dan pemotongan untuk beban biaya
produksi. Kurangnya kesadaran masyarakat dalam pembuangan limbah rumah tangga ke dalam sungai seperti membuang sampah ke dalam sungai, membuat
saluran pembuangan limbah rumah ke sungai, tidak adanya sanksi yang berat terhadap pelaku pembuangan limbah ke dalam sungai baik limbah rumah tangga
ataupun industri ke sungai. Menurut Wardhana 2001 jenis pencemar yang terdapat pada air :
1. Berasal dari Industri antara lain :
- Bahan-bahan anorganik dan logam berat - Zat-zat Pewarna
- Bahan-bahan organik
2. Berasal dari rumah tangga : -Sampah
-Detergent
Limbah adalah buangan yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungannya karena tidak mempunyai nilai ekonomi.
Limbah mengandung bahan pencemar yang bersifat racun dan bahaya. Limbah ini dikenal dengan limbah B3 bahan beracun dan berbahaya. Bahan ini dirumuskan
sebagai bahan dalam jumlah relatif sedikit tapi mempunyai potensi mencemarkanmerusakkan
Limbah Pencemar Perairan
lingkungan kehidupan dan sumber daya Ginting 2007. Bahan beracun dan berbahaya banyak dijumpai sehari-hari, baik sebagai
keperluan rumah tangga maupun industri yang tersimpan, diproses, diperdagangkan dan diangkut antara lain insektisida, herbisida, zat pelarut, cairan
atau bubuk pembersih deterjen, amoniak, bahan pengawet. Apabila di tinjau secara kimia bahan-bahan ini terdiri dari bahan kimia organik dan anorganik.
Limbah industri dalam jumlah tertentu dengan kadar tertentu, kehadirannya dapat merusakkan
Limbah Cair Industri
Limbah kehadirannya cukup mengkhawatirkan terutama yang bersumber dari pabrik industri. Bahan beracun dan berbahaya dari limbah ditunjukkan oleh
sifat fisik dan kimia bahan itu sendiri, baik dari jumlah maupun kualitasnya. Kriteria berbahaya dan beracun limbah cair industri antara lain mudah terbakar,
mudah meledak, korosif, oksidator dan reduktor, iritasi bukan radioaktif, mutagenik, patogenik, mudah membusuk.
kesehatan bahkan mematikan manusia atau kehidupan lainnya sehingga perlu ditetapkan batas-batas yang diperkenankan
dalam lingkungan pada waktu tertentu. Tingkat bahaya keracunan yang disebabkan limbah tergantung pada jenis dan karakteristiknya baik dalam jangka
pendek maupun jangka panjang. Jangka waktu relatif singkat tidak memberikan pengaruh yang berarti, tapi dalam jangka panjang cukup fatal bagi lingkungan
Sudarmaji et al. 2013. Sesuai dengan sifatnya, limbah digolongkan menjadi tiga bagian yaitu: limbah cair, limbah gasasap dan limbah padat. Limbah cair
bersumber dari pabrik yang biasanya banyak menggunakan air dalam sistem prosesnya. Air yang terikut dalam proses pengolahan kemudian dibuang misalnya
ketika dipergunakan untuk pencuci suatu bahan sebelum diproses lebih lanjut.
Limbah Domestik
Beberapa pencemaran air yang sulit ditangani adalah limbah dari pencemaran rumah tanggadomestik dimana sebagian penduduk membuang
limbah rumah tangganya di daerah rawan seperti sungai, maupun saluran air. Beberapa penyebab pencemaran air bersih dari limbah domestik Sudarmaji et al.
2013:
1. Kualitas air menurun Air yang mengalami pencemaran akibat sampah organik akan memiliki
kandungan oksigen yang rendah sehingga kualitas air menjadi menurun. Hal ini disebabkan oleh bakteri pembusuk yang menghabiskan sebagian
besar oksigen untuk proses pembusukan sampah tersebut.
2. Tumbuhnya kuman penyakit Banyaknya kontaminasi yang terjadi akibat limbah domestik maupun
limbah industri yang dibuang sembarangan dapat menimbulkan penyakit seperti disentri, penyakit kulit dan muntaber.
3. Air tak layak konsumsi Pencemaran yang terjadi akibat limbah rumah tanggadomestik akan
membuat air sungai dan sumber air di lokasi sekitar menjadi tak layak digunakan. Hal tersebut disebabkan karena limbah tersebut telah menyatu
dengan air bersih sehingga perlu penanganan khusus agar air di sekitar tempat tersebut dapat dikonsumsi kembali untuk mandi maupun mencuci.
4. Menyebabkan banjir Sungai yang diisi oleh banyak sampah organik maupun non organik yang
tidak dapat dibusukkan oleh bakteri pembusuk dapat menyumbat aliran air sehingga air pada kondisi tertentu terhambat maka dapat dapat
mengakibatkan banjir.
Limbah Pertanian
Limbah pertanian bisa diartikan sebagai bahan yang terbuang di sektor pertanian misalnya insektisida, herbisida dan limbah sisa pertanian yang akan
mencemari perairan sungai baik langsung maupun tidak langsung Sudarmaji et al. 2013
.
Penanganan limbah didasari pada asas manfaat yaitu agar tidak menjadikan masalah lingkungan, penyakit serta memanfaatkan limbah dijadikan
sebagai bahan baku industri.
Logam Berat
Logam merupakan bahan pertama yang dikenal oleh manusia dan digunakan sebagai alat-alat yang berperan penting dalam sejarah peradaban
manusia. Logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang
dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk ke dalam organisme hidup. Logam adalah unsur alam yang dapat diperoleh dari air laut, erosi batuan
tambang, vulkanisme, dan sebagainya. Logam dapat dibagi dalam 3 kelompok Sumardjo 2009:
1. Logam ringan seperti natrium, kalium, dan sebagainya biasanya sebagai kation aktif didalam larutan encer.
2. Logam transisi seperti besi, tembaga, kobalt, dan mangan diperlukan dalam konsentrasi yang rendah, tetapi dapat menjadi racun dalam
konsentrasi yang tinggi. 3. Logam berat dan metaloid seperti raksa, timah hitam, selenium, dan arsen,
umumnya tidak diperlukan dalam metabolisme dan sebagai racun bagi sel pada kondisi rendah.
Kegiatan manusia menjadi sumber utama pemasukan logam ke dalam lingkungan perairan. Masuknya logam berasal dari buangan langsung dari
berbagai jenis limbah yang beracun, gangguan pada cekungan-cekungan perairan, presipitasi dan jatuhan atmosfir. Bahaya dari logam berat tersebut dapat
terakumulasi pada tubuh karena logam yang masuk tidak dapat di metabolism oleh tubuh sehingga akan terus terakumulasi, faktor lain yang dapat
mempengaruhi penyerapan logam dalam tubuh adalah biomagnifikasi Nybakken dan Bertness 2004. Berbeda dengan logam biasa, logam berat biasanya
menimbulkan efek-efek khusus pada mahluk hidup. Tidak semua logam berat dapat mengakibatkan keracunan pada mahluk hidup, besi merupakan logam yang
dibutuhkan dalam pembentukan pigmen darah dan zink merupakan kofaktor untuk aktifitas enzim. Pada kondisi lingkungan perairan normal, kation-kation
logam relatif aman, karena kation tersebut akan berikatan dengan senyawa lain dan selanjutnya akan membentuk senyawa kompleks yang kurang bioavailable
Riani 2012. Namun demikian apabila didalam perairan terdapat faktor pemicu seperti berubahnya pH air, berubahnya potensial redoks, terjadinya biodegradasi
pada bahan organik, maupun adanya berbagai faktor lingkungan yang dapat berpengaruh pada terjadinya faktor-faktor tersebut, akan menyebabkan ion-ion
logam yang stabil akan dilepaskan kembali kedalam kolom air, sehingga logam tersebut akan menjadi toksik bagi biota air Calmono et al. 1997 dalam Riani
2012. Sedangkan biovailable sendiri merupakan konsentrasi suatu bahan kimia
yang dapat diserap dan selanjutnya terakumulasi pada mahluk hidup. Menurut Meyer 2002 bioavailable sering kali digunakan untuk menggambarkan logam
yang terikat pada sedimen dan selanjutnya tersedia untuk dapat terakumulasi pada tubuh mahluk hidup. Adapun yang dimaksud sifat toksik adalah sifat suatu bahan
kimia yang dapat memunculkan dampak biologi yang merugikan atau akan memunculkan dampak negatif pada mahluk hidup Riani 2012.
Keberadaan logam berat dalam lingkungan berasal dari dua sumber Fortsher et al. 1993. Pertama dari proses alamiah seperti pelapukan secara
kimiawi dan kegiatan geokimiawi serta dari tumbuhan dan hewan yang membusuk. Kedua dari hasil aktivitas manusia terutama hasil limbah industri.
Pada neraca global sumber yang berasal dari alam sangat sedikit dibandingkan pembuangan limbah akhir di laut. Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam
berat dapat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme
hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Termasuk logam esensial adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya.
Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat
bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain. Berdasarkan berat jenisnya bahan pencemar ada yang menempati permukaan air, ada yang terdapat di kolom
air, dan ada juga yang terdapat didasar perairan. Namun demikian, dengan adanya reaksi fisika, kimia, dan kegiatan biologi, apabila B3 tersebut tidak terserap
absorpsi atau tidak terjerap adsorpsi, B3 akan bereaksi dengan bahan lain yang terdapat dalam perairan, terutama bahan organik Riani, 2012. Menurut Riani
2012 Fenomena biokonsentrasi, bioakumulasi bergantung pada:
1. Sifat dan jenis B3 2. Kondisi lingkungan
3. Kondisi biologis dari individu organism tersebut Sedangkan faktor lingkungan yang berpengaruh antara lain:
1. Salinitas 2. Suhu
3. Konsentrasi bahan organik 4. Kesadahan
5. pH, dll. Reaktif logam dalam badan perairan juga turut dikendalikan oleh adanya
reaksi redoks reaksi reduksi dan reaksi oksidasi dalam badan air. Melalui reaksi redoks ini semua spesi logam dan proses-proses yang berkenaan dengan itu dapat
dijaga kestabilannya. Termasuk juga berbagai bentuk persenyawaan dan kompleksi logam dengan senyawa lain dari kondisi alaminya. Perairan yang
mempunyai reaksi redoks biasanya mempunyai sifat yang sangat kompleks terhadap tingkah laku logam di badan perairan Palar 2008. Berbeda dengan
logam biasa, logam berat biasanya menimbulkan efek-efek khusus pada mahluk hidup. Dapat dikatakan bahwa semua logam berat dapat menjadi bahan racun
yang akan meracuni tubuh mahluk hidup. Sebagai contoh logam air raksa Hg, kadmium Cd, timah Pb, dan chron Cr. Namun demikian, meski semua logam
berat dapat menyebabkan keracunan atas mahluk hidup, sebagian dari logam- logam berat tersebut tetap dibutuhkan oleh mahluk hidup. Kebutuhan tersebut
berada dalam jumlah yang sedikit. Apabila kebutuhan yang sangat kecil tersebut tidak terpenuhi, maka dapat berakibat fatal terhadap kelangsungan hidup bagi
semua mahluk hidup. Karena tingkat kebutuhan sangat dipentingkan maka logam- logam tersebut juga dinamakan sebagai logam-logam atau mineral-mineral
esensial tubuh. Bila jumlah dari logam-logam esensial ini masuk kedalam tubuh dalam jumlah yang berlebihan, maka akan menjadi zat racun dalam tubuh Palar
2008.
Logam berat dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang
dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak
sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit pernapasan dan pencernaan Setyawan 2011.
Berikut karakteristik kandungan limbah minyak bumi, logam berat pada P. erosa dan kandungan logam berat, bahan organik, fraksi sedimen Perairan Donan dapat
dilihat pada Tabel 2.1 dan Tabel 2.2.
Tabel 2.1 Karakteristik limbah minyak bumi
Parameter Hasil Analisa
Satuan
Total Solid TS 18929
mgl Total Suspended Solid TSS
15152 mgl
Total Dissolved Solid TDS 2436
mgl COD
63648 mgl
DO 0.4
mgl pH
8.84 mgl
Surfaktan 702.3
mgl Konduktivitas
3803 ∞S
Kekeruhan 1241
mgl Konsentrasi Minyak
43650 mgl
Konsentrasi Logam: Cu
0.809 mgl
Fe 4.459
mgl Al
4.969 mgl
Sn 0.6
mgl Pb
0.14 mgl
Zn 2.613
mgl Ni
0.431 mgl
Cr 0.014
mgl Co
0.04 mgl
V 0.008
mgl
Tabel 2.2 Logam berat pada P. erosa di Perairan Donan pada penelitian sebelumnya
Kandungan logam berat, bahan organik dan fraksi sedimen di Perairan Donan dapat dilihat pada Tabel 2.3
Tabel 2.3 Kandungan logam berat, bahan organik dan fraksi sedimen di Perairan
Donan.
Stasiun Konsentrasi Logam Berat
Fraksi Sedimen Hg
Pb Cd
Cu Cr
Ni Pasir
Lumpur Liat
1 0.02
6.87 1.14
1.37 4.12
2.29 82
16 2
2 Ttd
4.02 1.01
9.06 5.23
2.01 83
14 3
3 0.02
8.71 1.45
15.68 9
8.71 87
11 2
4 0.016
4.07 1.02
15.69 4.48
2.04 83
12 5
5 0.036
7.32 1.22
15.39 5.12
2.44 92
7 2
6 Ttd
26.4 1.22
55.45 3.65
6.43 80
8 2
7 Ttd
3.92 0.96
12.36 5.1
1.96 81
9 10
8 0.025
6.73 1.22
12.35 4.94
2.24 96
3 2
9 0.07
2.53 1.27
12.66 4.05
2.53 79
18 3
10 0.089
11.4 1.42
22.23 11.97
3.99 98
2 0.2
11 0.048
2.46 1.23
3.45 2.46
2.46 98
2 0.2
12 0.008
6.67 1.67
3 8.34
8.34 71
25 4
13 0.011
4.59 0.76
0.92 1.84
1.84 98
2 0.4
Keterangan ttd = tidak terdeteksi
Sumber : Sudaryanto 2001
Kadmium Cd
Kadmium dan bentuk garamnya banyak digunakan pada beberapa jenis pabrik untuk proses produksi. Industri pelapisan logam adalah pabrik yang paling
banyak menggunakan cadmium murni sebagai pelapis, begitu juga pabrik yang membuat Ni-Cd baterai. Bentuk garam Cd banyak digunakan dalam proses
fotografi, gelas dan campuran perak, produksi foto elektrik, foto konduktor, dan fosforus. Kadmium asetat banyak digunakan pada proses industri porselen dan
keramik. Kadmium dapat masuk kedalam tubuh manusia melalui makanan dan minuman yang terkontaminasi oleh kadmium Sudarmaji et al. 2013. Sebagian
besar Cd masuk melalui saluran pencernaan, tetapi keluar lagi melalui feses sekitar 3-4 minggu kemudian dan sebagian kecil dikeluarkan melalui urin.
Parameter Hasil mgl
Hg 0.03
Pb 7.4
Cd 5.4
Cr 1.2
Ni 3.2
Kadmium dalam tubuh terakumulasi dalam hati dan ginjal terutama terikat sebagai metalotionein. Keracunan kronis terjadi bila inhalasi Cd dosis kecil dalam
waktu lama dan gejalanya juga berjalan kronis. Kasus keracunan Cd kronis juga menyebabkan gangguan kardiovaskuler dan hipertensi, hal tersebut terjadi
dikarenakan tingginya afinitas jaringan ginjal terhadap kadmium Effendi 2003. Selain itu, kadmium juga dapat menyebabkan terjadinya gejala osteomalasea
karena terjadi interferensi daya keseimbangan kandungan kalsium dan fosfat dalam ginjal.
Timbal Pb
Timbal di alam dalam bentuk sulfide galena, Pb Karbonat Cerussite, PbSO
4
Angelisite, sedangkan timbal di dalam air dalam bentuk Pb
2+
, PbCO
3
, PbCO3
2 2-
, PbOH
+
, dan PbOH
2
1. Konsentrasi logam berat dalam air Novotny dan Olem 1994. Selain dalam
bentuk logam murni, timbal juga dapat ditemukan dalam bentuk senyawa anorganik dan organik. Menurut WHO 2006 Timbal masuk ke perairan melalui
pengendapan, jatuhan debu yang mengandung timbal yaitu dari hasil pembakaran bensin yang mengandung timbal tetraetil, erosi, dan limbah industri. Semua
bentuk timbal memiliki pengaruh yang sama terhadap toksisitas manusia. Timbal dalam tubuh terutama terikat dalam gugus –SH dalam molekul protein hal ini
menyebabkan hambatan pada aktivitas kerja sistem enzim. Timbal dapat mengganggu sistem sintesis Hb dengan jalan menghambat konversi delta
aminolevulinik acid delta-ALA menjadi forfobilinogen dan juga menghambat korporasi dari Fe kedalam protoporfirin IX untuk membentuk Hb, dengan jalan
menghambat enzim delta-aminolevulinik acid-dehidratase delta-ALAD dan ferokelatase. Hal ini mengakibatkan meningkatnya ekskresi koproporfirin dalam
urin dan delta-ALA serta menghambat sintesis Hb. Logam timbal dalam konsentrasi tinggi dapat bersifat racun Karena bioakumulatif dalam tubuh
organisme air dan akan terus diakumulasi hingga organisme tersebut tidak mampu lagi di tolerir kandungan logam berat tersebut dalam tubuhnya. Karena sifat
bioakumulatif logam timbal, maka dapat terjadi konsentrasi logam tersebut dalam bentuk terlarut dalam air adalah rendah, tetapi dalam sedimen meningkat akibat
proses fisik, kimia, biologi perairan, dan dalam tubuh hewan air meningkat sampai beberapa kali lipat Effendi 2003.
Menurut WHO 2006 Akumulasi logam berat dalam tubuh hewan air dipengaruhi banyak faktor antara lain:
2. Konsentrasi logam berat dalam sedimen 3. Nilai pH air dan pH sedimen, karena semakin rendah pH air dan pH
sedimen maka logam berat semakin larut dalam air bentuk ion sehingga semakin mudah masuk dalam tubuh hewan tersebut, baik melalui insang,
bahan makanan maupun difusi.
4. Tingkat pencemaran air dalam bentuk COD Chemical Oxygen Demand, apabila COD dalam perairan relatif tinggi, maka ada kecenderungan
logam berat dalam air dan sedimen juga akan tinggi. COD menunjukkan kadar bahan organik yang bersifat non biodegradable yang umumnya
berasal dari industri.
5. Kandungan sulfur dan sedimen, sulfur sangat mudah berikatan dengan logam berat membentuk logam-sulfida yang mengendap didasar perairan.
Apabila timbal Pb memasuki lingkungan perairan, maka timbal tersebut akan di serap oleh sedimen atau lumpur, plankton, algae, invertebrate, tanaman
akuatik. Sedimen dan tanah merupakan pengendapan utama bagi limbah di lingkungan. Konsentrasi timbal dalam air semakin meningkat karena garam yang
diekresikan ikan ke air cenderung bertambah. Kadar logam berat timbal 0.5 ppm dapat menyebabkan kematian pada ikan dan organisme lainnya Moore 1991.
Logam berat timbal dapat mempengaruhi hewan air yaitu mengganggu system organ seperti insang dalam proses respirasi dan ginjal dalam proses
osmoregulasi, kemudian akan mempengaruhi keseimbangan energi dalam ikan, sehingga akan mempengaruhi mortalitas, pertumbuhan, reproduksi. Apabila
logam berat masuk ke dalam tubuh manusia maka logam tersebut kan diakumulasi dalam jaringan tubuh dan tidak bisa dieksresikan lagi keluar tubuh. Kadar logam
berat yang sudah tinggi dalam tubuh akan menimbulkan dampak negatif yang serius, antara lain menghambat aktifitas enzim, menyebabkan abnormalitas
kromosom gen, menghambat perkembangan janin, menurunkan fertilitas wanita, menghambat pembentukan sperma, menghambat pertukaran hemoglobin,
menyebabkan kerusakan ginjal, menyebabkan kekurangan darah Iqbal dan Qodir 1990.
Logam Berat dalam Sedimen
Sedimen merupakan kerak bumi yang diangkut melalui proses hidrologi baik secara vertikal maupun horizontal. Sedimentasi merupakan fenomena alam
yang secara langsung berhubungan dengan angin dan erosi tanah Elliot dan Ward 1995. Menurut Hutabarat dan Evans 1985 sedimen dapat di klasifikasikan
menurut asalnya dan ukuran partikelnya. Menurut asalnya sedimen digolongkan menjadi tiga bagian yaitu sedimen berasal dari batuan, sedimen yang berasal dari
organisme, berupa sisa-sisa tulang, gigi, atau cangkang organisme, dan terakhir sedimen yang dibentuk oleh reaksi kimia yang terjadi di laut. Partikel sedimen
mempunyai ukuran yang bervariasi, mulai yang besar sampai halus. Klasifikasi partikel sedimen dapat dilihat pada Tabel 2.4
Tabel 2.4 Nama dan ukuran partikel sedimen menurut skala Went Worth
Jenis Substrat Ukuran mm
Batuan Boulder 256
Batuan bulat Cobble 256-64
Batuan kerikil Pebble 64-4
Butiran Granula 2-4
Pasir paling kasar Very coarse sand 1-2
Pasir kasar Coarse sand 1-0.5
Pasir sedang Medium sand 0.5-0.25
Pasir halus Fine sand 0.25-0.125
Pasir sangat halus Very fine sand 0.125-0.0625
Lumpur Silt 0.0625-0.0039
Liat Clay 0.0039
Menurut Elliot dan Ward 1995 sedimen biasanya terdapat di bawah air yang mengandung limbah sehingga akan berpengaruh pada transpor polutan ke
dalam sedimen. Sedimen terdiri dari bahan organik dan anorganik. Bahan organik berasal dari hewan atau tumbuhan yang membusuk kemudian tenggelam ke dasar
perairan, dan bercampur dengan lumpur, sedangkan bahan anorganik berasal dari pelapukan batuan. Sedimentasi hasil pelapukan batuan terdiri atas kerikil, pasir,
lumpur, liat. Secara umum proses sedimen perairan dipengaruhi oleh dinamika perairan seperti arus air, pasang surut, gelombang, kondisi dasar sungai,
turbulensi, pencampuran masa air akibat perbedaan densitas air, proses biologis, dan kimia perairan.
Menurut Louma 1993 sedimen dapat terjadi reaksi-reaksi kimia yaitu 1 penyerapan absorbsi dan pelarutan ion, senyawa, gas antara air dan sedimen, 2
perubahan nilai potensial redoks Eh dan pH sedimen, 3 transfer senyawa hasil reduksi dari lapisan bawah ke lapisan atas sedimen 4 siklus karbon, nitrogen,
sulfur, dan fosfor, 5 perubahan konsentrasi ion dalam jaringan organisme maupun jaringan. Menurut Novotny dan Olem 1994 dalam Riani 2012 ada
penyebab utama terjadinya kompleksasi dari logam hingga terjadinya pengendapan logam pada sedimen. Adapun penyebab tersebut adalah sebagai
berikut:
1. Adanya reaksi oksidasi dari bentuk tereduksi beberapa logam seperti besi, mangan, dan sulfida.
2. Adanya reaksi reduksi dari logam yang bervalensi tinggi dengan interaksi bahan organik seperti pada logam selenium dan perak.
3. Adanya reaksi reduksi sulfat ke bentuk sulfida logam besi, tembaga, perak, seng, merkuri, nikel, arsen, selenium yang akan
mengendap sebagai logam sulfida. 4. Adanya reaksi dengan alkalin, yang terjadi sebagai akibat adanya
peningkatan pH misalnya logam stronsium, mangan, besi, seng, dan kadmium.
5. Adanya adsorpsi dan kopresipitasi dari ion logam dengan besi dan mangan oksida, clay, dan bahan partikulat organik.
6. Adanya reaksi pertukaran ion khususnya dengan tanah liat clay Pengendapan logam pada sedimen dapat terjadi pada komponen
biogeokimia yang terdapat pada permukaan sedimen tersebut terutama Mn- oksida, Fe-oksida, dan bahan organik yang terdapat didalamnya. Adapun
geokimia sedimen dan beberapa parameter kualitas air dapat mengakibatkan logam menjadi labil dan terlepas kembali bahkan dapat menjadi sumber logam
berat bioavailable mahluk hidup yang ada didalamnya Louma 1993.
Hewan air yang dapat berinteraksi langsung dengan sedimen adalah hewan benthos. Perubahan sedimen dasar dapat mempengaruhi komposisi dan
kelimpahan benthos Odum 1996. Faktor yang mempengaruhi langsung terhadap komposisi dan distribusi organism benthos di dasar perairan, yaitu partikel-
partikel sedimen seperti lempung, pasir, liat, dan substrat keras. Pada sedimen yang halus, presentasi bahan organik lebih tinggi dari pada sedimen kasar, hal ini
berhubungan dengan kondisi lingkungan yang tenang sehingga memungkinkan pengendapan sedimen lumpur yang diikuti oleh akumulasi bahan organik dan
anorganik ke dasar perairan. Sedimen yang kasar kandungan bahan organiknya lebih rendah karena partikel yang halus tidak mengendap, demikian juga dengan
bahan pencemar, kandungan bahan pencemar yang tinggi biasanya terdapat pada
sedimen yang halus. Hal ini merupakan adanya dari gaya tarik elektro-kimia antara partikel sedimen dengan partikel mineral, pengikatan oleh partikel organik
dan pengikatan oleh sekresi lendir organisme Boehm 1987.
Cara Penyerapan Logam Berat oleh Organisme
Logam berat masuk ke jaringan tubuh mahluk hidup melalui beberapa jalan yaitu 1. Melalui saluran pernapasan, absorbsi logam melalui saluran
pernapasan biasanya sangat besar, baik pada hewan air yang masuk melalui insang, maupun hewan darat yang masuk melalui debu di udara ke saluran
pernapasan, 2. Pencernaan, absorbsi melalui saluran pencernaan hanya beberapa persen, tetapi jumlah logam yang masuk melalui pencernaan biasanya cukup
besar, 3. Penetrasi melalui kulit jumlah dan absorbsinya sangat kecil. Mekanisme penyerapan logam dalam jaringan organisme Ginting 2007:
1. Penyerapan logam melalui mekanisme pengangkutan yang berhubungan dengan mekanisme osmoregulasi, yaitu pengaturan tekanan osmosis oleh
organisme terhadap air disekitarnya. 2. Pengikatan ion-ion logam menyentuh bagian tertentu dari permukaan
jaringan dan masuk kedalam sitoplasma. 3. Logam dalam bentuk kristal kecil atau larutan yang segera di tangkap oleh
sel epitel dan secara endositosis logam tersebut dibawa masuk dan dilepas ke dalam sitoplasma.
Tingginya konsentrasi logam berat total didalam kolom air yang tidak merata mencerminkan tingginya toksisitas dari logam tersebut. Menurut Louma
1995 toksisitas yang terdapat pada ekosistem akuatik sangat bergantung pada status bioavailability dari logam tersebut. Apabila bioavailability-nya tinggi,
logam akan masuk kedalam biota yang mempunyai reseptor untuk jenis logam tersebut. Logam tersebut selanjutnya akan berikatan dengan reseptornya, sehingga
logam akan masuk terabsorpsi ke dalam tubuh dan selanjutnya akan terakumulasi pada tubuh mahluk hidup tersebut. B3 yang sudah bersifat
bioavailable akan dapat terakumulasi dalam tubuh dan bersifat toksik pada mahluk hidup biota air. Apabila B3 tersebut terakumulasi pada tubuh biota air,
B3 seperti logam selanjutnya akan menjadi benda asing yang terikat dan terakumulasi dalam tubuh mahluk hidup dan akan menjadi bahan toksik serta
pada akhirnya akan menimbulkan gejala toksisitas pada biota air tersebut Riani 2012. B3 yang sudah masuk kedalam tubuh pada umumnya bersifat sistemik,
sehingga akan mengalami perpindahan lokasi. Logam berat pada umumnya akan ditransport oleh beberapa komponen sistem sirkulasi. Tidak semua logam yang
masuk kedalam tubuh akan terakumulasi, tetapi akan didetoksifikasi atau diaktivasi terlebih dahulu, atau dihilangkan sebelum akhirnya terakumulasi
didalam tubuh Riani 2012.
Kualitas Perairan Parameter Fisika-Kimia Perairan
Suhu
Suhu merupakan satu faktor yang sangat berperan dalam kehidupan dan pertumbuhan organisme. Menurut Effendi 2003, secara umum kisaran suhu
yang optimal bagi perkembangan plankton di daerah tropis adalah 20ºC–30ºC. Plankton hidup pada kisaran suhu yang luas disebut eurythermal, sedangkan yang
hidup pada kisaran suhu yang sempit disebut stenothermal.
Parameter suhu berpengaruh penting dalam indikator perairan meliputi variabel lingkungan penting untuk organisme akuatik, rentang toleransi serta suhu
optimum kultur berbeda untuk setiap jenisspesies ikan, sehingga pertumbuhan berbeda, suhu dapat mempengaruhi aktivitas makan ikan. Meningkatnya suhu di
perairan juga menyebabkan peningkatan aktivitas metabolisme ikan, penurunan gas oksigen terlarut, efek pada proses reproduksi ikan. Kisaran optimal suhu
umum : 28-32°C konsumsi oksigen mencapai 2.2 mgg berat tubuhjam, pada suhu rendah 25°C konsumsi oksigen meningkat 3.2 mgg berat tubuhjam.
Bagi bivalvia, suhu merupakan salah satu faktor pengontrol tingkat pertumbuhan. Suhu sangat besar pengaruhnya pada kehidupan kerang-kerangan
terutama yang hidup di daerah yang mempunyai empat musim, namun di perairan tropis pengaruh suhu tidak begitu nyata karena fluktuasi suhu tidak besar. Kisaran
suhu normal agar jenis kerang-kerangan dapat hidup di daerah tropis yaitu 20
o
C – 35
o
C dengan fluktuasi tidak lebih dari 5
o
C Effendi 2003.
Derajat Keasaman pH
Derajat keasaman pH adalah singkatan dari puissance negatif de H, yaitu logaritma negatif dari kepekatan ion-ion H yang terlepas dalam suatu larutan atau
cairan. Hal ini mempunyai pengaruh yang besar terhadap tumbuhan dan binatang. Derajat keasaman pH mempunyai pengaruh yang besar terhadap kehidupan
tumbuhan dan hewan perairan sehingga dapat digunakan sebagai petunjuk untuk menilai kondisi suatu perairan sebagai lingkungan tempat hidup Odum 1996.
Nilai pH dapat menunjukkan kualitas perairan sebagai lingkungan hidup, air yang agak basa dapat mendorong proses pembongkaran bahan organik yang ada dalam
air menjadi mineral-mineral yang dapat diasimilasi oleh tumbuhan dan fitoplankton.
Air H
2
O berasosiasi sempurna –ion H
+
dan OH
-
berimbang. pH air murni sama dengan 7, semakin tinggi konsentrasi ion H
+
konsentrasi ion OH
-
rendah pH 7 pH asam. Berkaitan dengan proses fotosintesis dan respirasi organisme CO
2
+ H
2
O +H
2
CO
3-
H
+
+ HCO
3
+2H
+
+ CO
3 2-
. Semakin banyak CO
2
yang dihasilkan dari respirasi reaksi bergerak ke kanan, pelepasan ion H
+
, pH air turun cenderung asam, Penurunan penggunaan CO
2
dalam fotosintesis oleh fitoplankton, pH air naik cenderung basa pH rendah menunjukkan keasaman tinggi Santika, 1984.
pH optimal: 7.0 –8.5 Fotosintesis siang hari menggunakan CO
2
, Respirasi siang–malam menghasilkan CO
2
. CO
2
terlarut tinggi pada malam hari pH cenderung rendah. Hubungan antara pH air dan kehidupan hewan ikan berikut
kriteria pH pada perairan dapat dilihat pada Tabel 2.5
Tabel 2.5 Kriteria pH pada perairan pH air
Kondisi kultur 4.5
Air bersifat toksik 5-6.5
Pertumbuhan ikan terhambat, pengaruh pada ketahanan tubuh
6.5-9.0 Pertumbuhan optimal
9.0 Pertumbuhan ikan terhambat
Sumber: Effendi 2003
Oxygen Demand DO
Kelarutan suatu gas pada cairan merupakan karakteristik dari gas tersebut sendiri dan dipengaruhi oleh tekanan, ketinggian suatu tempat, suhu dan salinitas
Santika 1984. Setiap kenaikan 100 m dpl, tekanan atmosfir menurun 8-9 mmHg, dan kelarutan gas menurun 1.4 persen. Kelarutan oksigen di medium cair
menurun seiring dengan naiknya suhu dan banyaknya mineral yang terlihat di medium tersebut.
Parameter Biokimia Perairan
Parameter biokimia konsepnya dengan mengukur banyaknya oksigen yang digunakan selama pertumbuhan organisme pada contoh perairan. Pengukuran
potensi pencemaran dari suatu limbah cair sesuai dengan potensinya untuk menghabiskan oksigen terlarut dalam air, dalam skala luas merupakan suatu
pendugaan untuk menduga kekuatan dari suatu limbah Effendi 2003. Banyaknya senyawa kimia dalam suatu perairan dapat digambarkan dengan pengukuran BOD
dan COD.
Biological Oxygen Demand BOD
BOD atau kebutuhan oksigen biologis adalah sejumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme didalam air lingkungan untuk mendegradasi
bahan buangan organik yang ada dalam perairan Effendi 2003. Proses penguraian bahan organik oleh bakteri memerlukan waktu 100 hari pada suhu
20
C, tetapi di laborarorium digunakan waktu lima hari sehingga dikenal dengan BOD
5
. Pada umumnya air lingkungan mengandung organisme yang dapat memakan, memecah, mendegradasi bahan buangan organik. Jumlah
mikroorganisme didalam air lingkungan tergantung pada tingkat kebersihan air. Air yang bersih biasanya mengandung mikroorganisme yang relatif sedikit
dibandingkan dengan air yang telah tercemar oleh bahan buangan. Air lingkungan yang telah tercemar oleh bahan buangan yang bersifat antiseptik atau bersifat
racun, seperti phenol, kreolin, deterjen, asam sianida, insektisida jumlah mikroorganismenya juga relatif sedikit. Mikroorganisme yang memerlukan
oksigen untuk memecah bahan buangan organik disebut dengan bakteri aerob, sedangkan mikroorganisme yang tidak memerlukan oksigen disebut dengan
bakteri anaerob. Menurut Wardhana 2001 proses penguraian bahan buangan organik melalui proses oksidasi oleh mikroorganisme atau oleh bakteri aerobik
adalah sebagai berikut :
C
n
H
a
O
b
N
c
+ n+a4-b2-3C14O
2
nCO
2
+ a2-3c2+H
2
O+cNH
3
Bahan buangan organik dipecah dan diuraikan menjadi gas CO
2
, air dan NH
3
. Timbulnya senyawa NH
3
menyebabkan bau busuk pada perairan yang telah tercemar oleh bahan buangan organik. Reaksi tersebut diatas memerlukan waktu
yang cukup lama, kira-kira sepuluh hari. Dalam waktu 2 hari mungkin reaksi telah mencapai 50 dan dalam waktu lima hari mencapai sekitar 75. BOD
memberikan gambaran seberapa banyak oksigen yang telah digunakan oleh aktivitas mikroba selama kurun waktu yang ditentukan Santika 1984. Analisis
BOD bertujuan untuk menduga berapa banyak oksigen yang digunakan dalam kondisi encer seperti yang terjadi dalam air sungai, bila limbah tersebut dibuang
ke badan perairan Jaya 1994. Semakin besar nilai BOD semakin besar tingkat pencemaran air oleh bahan organik.
Chemical Oxygen Demand COD
Kebutuhan oksigen kimia COD adalah ukuran banyaknya oksigen total dalam satuan milligram per liter yang diperlukan dalam proses oksidasi kimia
bahan organik dalam limbah. Bahan oksidasi yang digunakan adalah kalium dikromat dan merupakan zat pengoksidasi yang kuat untuk mengoksidasi zat
organik secara lengkap dalam suasana asam dengan katalis peraksulfat. Bakteri dapat mengoksidasi zat organik menjadi CO
2
dan H
2
O sehingga menghasilkan nilai COD yang lebih tinggi dari BOD untuk air yang sama. Bahan-bahan yang
stabil terhadap reaksi biologi dan mikroorganisme dapat ikut teroksidasi dalam uji COD. Adanya hubungan antara BOD dan COD, hal ini didasarkan karena jumlah
senyewa kimia yang dapat dioksidasi secara kimiawi lebih besar dibanding dengan oksidasi secara biologis Santika 1984.
Parameter Biologi Perairan Mikroorganisme Perairan
Jenis mikroorganisme yang sangat mempengaruhi kualitas air adalah bakteri Escherichia coli. Bakteri ini merupakan salah satu bakteri yang tergolong
koliform dan hidup secara normal didalam kotoran manusia maupun hewan. Keberadaan E. coli merupakan indikator yang menunjukkan bahwa suatu perairan
telah tercemar oleh suatu kotoran manusia dan hewan.
Makrozoobenthos
Makrozoobenthos merupakan salah satu kelompok biota yang hidup dalah ekosistem sungai, terutama didasar perairan yang mengalir. Berdasarkan
ukurannya benthos dibagi kedalam tiga kelompok Odum 1996 :
a. Mikrozoobenthos atau mikrofauna Merupakan hewan bentos yang mempunyai ukuran lebih kecil 0,1 mm,
contohnya protozoa. b. Meiobentos atau meifauna
Merupakan hewan bentos yang mempunyai ukuran antara 0,1 sampai 1,0 mm. contohnya protozoa yang berukuran besar, cacing-cacingan, chidaria,
dll
c. Makrozobenthos atau makrofauna adalah hewan bentos yang mempunyai ukuran lebih dari 1 mm, contohnya Echinodhermata, Crustacea, Annelida,
dll. Hewan bentos yang relatif tidak bergerak seperti cacing, lintah, molusca, dan kelompok Anthropoda yang bergerak perlahan pada daerah
yang terbatas untuk mencari makan.
Peran penting organisme bentik dalam komunitas aquatik adalah kemampuannya mendaur ulang bahan-bahan organik, seperti limbah rumah
tangga, pertanian dan perikanan serta sisa-sisa organisme yang berasal dari perairan diatasnya atau sumber lain. Selain itu juga sebagai komponen penting
mata rantai kedua dan ketiga dalam rantai makanan komunitas aquatik, serta larva insect merupakan makanan utama ikan kecil. Komposisi dan kelimpahannya
bergantung pada toleransi atau sensitifitasnya terhadap perubahan lingkungan makrozoobentos dapat bersifat toleran maupun sensitif, sehingga jenis tersebut
dapat dijadikan indikator pencemaran suatu perairan.
Makrozoobentos dijadikan sebagai bioindikator perairan sungai karena perilakunya di alam berkolerasi dengan kondisi lingkungan, habitat yang relatif
tetap, sehingga dapat digunakan sebagai petunjuk kualitas lingkungan Wiley 1990. Daya tahan dan adaptasi masing-masing jenis hewan bentos berada antara
jenis yang satu dengan jenis lainnya, ada yang tahan dan ada yang tiodak tahan terhadap kondisi perairan setempat. Hal ini menyebabkan adanya hewan bentos
tertentu dapat dijadikan petunjuk untuk menaksir atau menilai kualitas perairan. Menurut
Brinkhurst et al. 2002 dibandingkan dengan organisme lainnya
makrozoobenthos lebih efektif didalam penentuan kualitas air, hal ini disebabkan oleh beberapa alasan antara lain :
a. Mempunyai sifat hidup yang relatif menetap meskipun kualitas air tidak mengalami perubahan.
b. Termasuk sebagai hewan yang menghuni habitat akuatik dalam spectrum luas, dengan berbagai kualitas air.
c. Mempunyai masa hidup yang relatif lama beberapa bulan hingga dua tahun sehingga keberadaannya memungkinkan untuk merekam kualitas
lingkungan sekitarnya. d. Lebih mudah untuk didentifikasi dibandingkan dengan jenis indikator
lainnya. e. Jumlahnya relatif banyak, pengumpulannya lebih mudah.
Sebagai bioindikator, hewan ini dapat memenuhi tujuan pemantauan kualitas air yang hakiki
Odum 1996
: 1. Memberikan petunjuk telah terjadi penurunan kualitas air.
2. Mengukur efektivitas tindakan penanggulangan pencemaran. 3. Menunjukkan kecenderungan untuk memprediksi perubahan-perubahan
yang mungkin terjadi pada waktu yang akan datang.
Makroinvertebrata dapat berlaku sebagai monitor kontinyu air, tidak seperti hal nya kualitas fisik dan kimia air yang berlaku sesaat, bahkan respon dari
komunitas bentos lebih luas dari polutan air. Memepertimbangkan beberapa penemuan metode pendugaan biologis berdasarkan pada hewan makroinvertebrata
dan fakta bahwa makroinvertebrata telah dipergunakan secara luas sebagai bagian dari integral untuk monitoring kualitas air.
Penilaian Status Pencemaran
Status mutua air adalah tingkat kondisi mutu air yang menunjukkan kondisi cemar atau kondisi baik pada waktu sumber air dalam waktu tertentu
dengan membandingkan baku mutu yang ditetapkan. Baku mutu air di Indonesia digunakan untuk berbagai kebutuhan telah ditetapkan dalam Peraturan
Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001, yaitu :
1. Kelas satu, air yang diperuntukkan dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang
sama dengan kegunaan tersebut. 2. Kelas dua, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk
prasaranasarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi tanaman atau peruntukan lain yang mempersyaratkan
mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
3. Kelas tiga, air yang peruntukannya digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, mengairi tanaman, dan atau peruntukan yang lain
yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. 4. Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi
pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Penentuan status mutu air dilakukan dengan menggunakan indeks pencemar menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup nomor 115 tahun 2003. Dengan
menggunakan indeks pencemar dapat diketahui parameter-parameter yang telah memenuhi atau melampaui baku mutu air.
Beban Pencemaran dan Kapasitas Asimilasi
Limbah yang diolah ataupun yang tidak diolah apabila masuk ke perairan akan mengalami tekanan oleh ekosistem air. Tekanan tersebut berupa
pengurangan dan penghilangan bahan pencemar oleh berbagai proses yang ada dalam air Sanusi et al. 2005. Kemampuan air untuk membersihkan diri secara
alamiah dari berbagai kontaminan dan pencemar sebagai self purification. Kemampuan perairan untuk pembersihan diri ini juga dikenal dengan istilah
kapasitas asimilasi assimilative capacity. Kapasitas asimilasi adalah kemampuan suatu ekosistem untuk menerima suatu jumlah limbah tertentu sebelum ada
indikasi terjadinya kerusakan lingkungan dan kesehatan yang tidak dapat ditoleransi. Menurut Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001
beban pencemaran adalah jumlah suatu unsur pencemar yang terkandung dalam air atau
air limbah sedangkan daya tampung beban pencemaran assimilative capacity
adalah kemampuan air pada suatu sumber air, untuk menerima masukan beban pencemaran tanpa mengakibatkan air tersebut menjadi cemar
. Menurut Ginting
2007 kapasitas asimilasi suatu perairan dipengaruhi oleh beberapa faktor, sebagai berikut:
1. Jumlah beban pencemar yang masuk ke perairan Jumlah beban pencemar yang masuk ke perairan sangat berpengaruh
terhadap kapasitas asimilasi, karena apabila beban pencemaran masuk ke perairan dalam jumlah kecil, maka cenderung lebih mudah dan cepat untuk di asimilasi.
Apabila jumlah beban pencemar tinggi, maka akan membutuhkan waktu yang lama untuk di asimilasi. Jumlah beban pencemaran apabila dihubungkan dengan
konsentrasi pencemar dapat digunakan untuk menilai kualitas suatu perairan. Apabila konsentrasi pencemar telah melampaui baku mutu yang telah ditetapkan,
maka dapat dikatakan perairan tersebut sudah tidak sesuai dengan peruntukannya. 2. Aktifitas penduduk disekitar perairan
Aktifitas penduduk disekitar perairan sangat berpengaruh terhadap jenis dan jumlah pencemar yang masuk ke perairan. Untuk aktifitas industri misalnya,
lebih banyak dan beragam dalam menimbulkan beban pencemaran. Hal ini disebabkan aktivitas industri lebih banyak dan intensif dalam memproduksi suatu
produk, sehingga beban pencemaran yang dihasilkan juga lebih tinggi. Aktifitas pertanian disepanjang perairan menyebabkan pencemar yang berasal dari pupuk
lebih banyak masuk ke perairan, sedangkan pemukiman penduduk menghasilkan limbah domestik.
3. Daya dukung lingkungan
Daya dukung lingkungan sangat berpengaruh terhadap proses asimilasi, yang tergolong daya dukung lingkungan diantaranya adalah ketersediaan oksigen,
kecepatan arus, debit air. Oksigen berpengaruh dalam penguraian limbah pencemar. Kecepatan arus dan debit selain berpengaruh dalam ketersediaan
oksigen juga berpengaruh proses pengenceran secara fisik, penyebaran, dan pengendapan, karena limbah baik yang dioleh maupun yang tidak akan masuk ke
perairan akan mengalami tekanan oleh ekosistem air. Perairan dengan arus air yang deras sejumlah bahan pencemar akan mengalami pengenceran sehingga
tingkat pencemaran menjadi sangat rendah. 4. Ketersediaan oksigen
Beban limbah yang masuk keperairan harus dikendalikan agar sesuai dengan daya dukung asimilasi perairan yaitu ketersediaan cadangan oksigen, hal
ini dikarenakan kemampuan perairan untuk mereduksi bahan pencemar sangat bergantung pada ketersediaan oksigen pada perairan itu sendiri. Ketersediaan
oksigen berperan dalam proses penguraian bahan-bahan pencemar secara aerob. 5. Adanya fitoplankton
Keberadaan fitoplankton dalam suatu perairan sangat penting dalam proses asimilasi, hal ini dikarenakan fitoplankton merupakan produsen utama
pada perairan. Fitoplankton salah satu salah satu sumber utama dalam ketersediaan oksigen pada perairan, karena plankton berperan dalam menaikkan
kadar oksigen terlarut dalam air dan kapasitas asimilasi akan meningkat apabila terjadi pertumbuhan plankton yang melimpah. Oksigen diperlukan dalam
dekomposisi senyawa-senyawa organik menjadi senyawa anorganik. Proses penguraian limbah dari bahan organik menjadi bahan-bahan anorganik dapat
terjadi secara aerob maupun anaerob. Kondisi aerob air kelihatan bersih, tidak berbau, hewan dan tumbuhan air dapat hidup normal, sebaliknya pada kondisi
anaerob air tampak hitam dan kotor, berbau busuk, hewan dan tumbuhan air mati. Hal ini dapat menyebabkan gangguan dan juga proses anaerob lebih lambat
disbanding aerob. Umumnya proses anaerob yang terjadi diperairan tidak dapat diterima oleh masyarakat, sehingga kapasitas asimilasi hanya digunakan untuk
proses penguraian bahan pencemar dalam kondisi aerob.
Dampak Pencemaran Perairan terhadap Ekosistem dan Kesehatan
Penurunan kualitas air akan menurunkan daya guna, hasil guna, produktivitas, daya dukung, daya tampung, dari sumber daya air yang pada
akhirnya akan menurunkan kekayaan sumber daya alam. Pencemaran sungai oleh limbah industri dan limbah domestik serta aktifitas manusia lainnya, berlangsung
akibat hadirnya bahan pencemar dalam air yang selanjutnya mengakibatkan efek pencemaran pada ekosistem sungai. Akibat terjadinya pencemaran sungai maka
keseimbangan sistem sungai akan bergeser ke arah keseimbangan baru sehingga akan terjadi perbedaan fungsional di banding keadaan semula Soerianegara
1977. Sungai yang tercemar air limbah akan menyebabkan menurunnya kadar oksigen terlarut dalam sungai tersebut. Hal ini akan menyebabkan kehidupan
organisme air yang membutuhkan oksigen terganggu dan mengurangi perkembangannya. Selain disebabkan kekurangan oksigen, kematian kehidupan
didalam air dapat juga disebabkan oleh adanya zat beracun.
Bahan pencemar yang menimbulkan ancaman terbesar pada lingkungan akuatik adalah air kotor, nutrient berlebih, senyawa organik, sampah, plastik,
logam, hidrokarbon, dan hidrokarbon polisiklik aromatik PAH. Penguraian limbah di perlukan oksigen sehingga selama proses penguraian limbah oksigen
terlarut dalam perairan menurun dengan tingkat penurunan berbanding lurus dengan jumlah limbah yang di urai. Limbah organik sebagian besar ada di lapisan
bawah badan air, karenanya dampak penguraian yang berupa penurunan oksigen terlarut dan timbulnya gas-gas beracun terjadi di lapisan bawah badan air dan
mengakibatkan jatah oksigen bagi biota air berkurang jumlahnya Ginting 2007.
Kandungan bahan yang butuh oksigen cukup tinggi, maka oksigen terlarut yang tersedia untuk kehidupan akuatik menurun yang mengakibatkan organisme
akuatik mengalami tekanan atau kematian. Penurunan oksigen dapat menyebabkan masalah kualitas air pada badan air. Penurunan kadar oksigen
dalam air sering mengakibatkan peristiwa ikan mati masal akibat kekurangan oksigen. Pembuangan limbah organik yang terus-menerus kedalam suatu badan
air akan memicu pertumbuhan fitoplankton yang berlebihan sehingga menyebabkan air yang berwarna hijau, peristiwa ini disebut blooming sehingga
kurang menguntungkan bagi organisme lain, hal ini disebabkan karena pada malam hari fitoplankton memerlukan oksigen untuk respirasi bagi yang hidup dan
dekomposisi bagi yang mati.
Kondisi lingkungan dapat mempengaruhi kehidupan organisme, misalnya suhu, pH, BOD, unsure-unsur kimia yang terdapat diperairan Ginting 2007.
Perairan yang banyak mengandung bahan organik tinggi mempunyai BOD tinggi. Konsentrasi BOD yang tinggi menyebabkan kandungan oksigen terlarut didalam
air menjadi rendah, akibatnya oksigen sebagai sumber kehidupan bagi biota air
hewan dan tumbuhan tidak dapat terpenuhi sehingga biota air tersebut menjadi mati Effendi 2003. Konsentrasi BOD yang tinggi juga menunjukkan jumlah
mikroorganisme pathogen juga banyak. Mikroorganisme pathogen dapat menimbulkan berbagai macam penyakit pada manusia. Limbah organik yang
mengandung padatan terlarut yang tinggi dapat menimbulkan kekeruhan dan mengurangi penetrasi cahaya matahari bagi biota untuk fotosintesis.
Kualitas air juga berpengaruh terhadap kesehatan, mengingat sifat air yang mudah sekali terkontaminasi oleh berbagai mikroorganisme dan mudah sekali
melarutkan berbagai material. Kondisi sifat air tersebut menyebabkan air mudah sekali berfungsi sebagai media penyalur atau penyebar penyakit. Menurut
Wardhana 2001 air membawa penyakit menular meliputi 1 air sebagai media hidup mikroba pathogen, 2 air sebagai insekta penyebar penyakit, 3 jumlah air
bersih yang tersedia tidak cukup, sehingga manusia tidak bisa membersihkan dirinya, 4 air sebagai media untuk hidup vektor penyebar penyakit.
Logam bersifat toksik karena tidak bisa dihancurkan oleh organisme hidup yang ada di lingkungan sehingga logam-logam tersebut terakumulasi ke
lingkungan, terutama mengendap di dasar perairan dan membentuk senyawa kompleks bersama bahan organik dan anorganik. Keberadaan logam berat dalam
air akan membahayakan orang yang mengkonsumsinya Wardhana 2001. kadmium walaupun dalam dosis kecil bisa menimbulkan keracunan. Akumulasi
cadmium dalam jaringan tubuh akan mengganggu fungsi ginjal, hati, sistem reproduksi, gangguan pada otaksehingga dapat mengakibatkan gangguan
kecerdasan mental. Dalam badan perairan, kelarutan Cd dalam konsentrasi tertentu dapat membunuh biota perairan. Menurut badan dunia FAOWHO
konsumsmi per minggu yang ditoleransikan bagi manusia adalah 400-500µg per orang atau 7µg per kg berat badan. Daya racun yang di miliki akan menghalangi
kerja enzim, sehingga proses metabolism tubuh terputus. Hal serupa juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama perairan telah terkontaminasi logam berat,
maka proses pembersihannya akan sulit sekali di lakukan Suwari 2010.
Analisis Risiko
Beberapa definisi dari analisis risiko, menurut EPA 1986 analisis risiko adalah karakterisasi dari bahaya-bahaya potensial yang berefek pada kesehatan
manusia dan bahaya terhadap lingkungan www.epa.goviris: Integrated Risk Information System. Analisis risiko juga merupakan suatu metode yang
digunakan untuk menilai dan melakukan prediksi apa yang terjadi akibat adanya pemaparan atau pencemaran terhadap bahaya yang akan terjadi dimasa yang akan
datang. Menurut Richardson 1989 analisis risiko adalah proses pengambilan keputusan untuk mengatasi masalah dengan keragaman kemungkinan yang ada
dan ketidakmungkinan yang akan terjadi. Dalam analisis risiko pertama kali masalah harus didefinisikan dan risiko diperkirakan, kemudian risiko dievaluasi
dan dipertimbangkan juga faktor-faktor yang mungkin bisa mempengaruhi sehingga bisa diputuskan tindakan mana yang bisa diambil. Proses perkiraan
risiko, evaluasi risiko, pengambilan keputusan, dan penerapannya disebut analisis risiko. Dalam analisis risiko ada beberapa tahap yang harus dilalui yaitu :
1. Identifikasi bahaya 2. Perkiraan risiko
3. Evaluasi risiko 4. Penentuan risiko yang bisa diterima
5. Manajemen risiko
Secara harfiah arti dari risiko adalah probabilitas terjadinya suatu hal yang menyebabkan kehilangan ataupun kerugian. Bahaya hazard dan risiko risk
adalah kata kata yang digunakan dalam bahasa sehari-hari dengan arti yang hampir sama, secara teknis keduanya mempunyai perbedaan Watts 1997 :
Bahaya hazard : adalah karateristik atau sifat benda, kondisi atau aktifitas yang berpotensial menimbulkan kerusakan, kerugian kepada
manusia, harta benda, dan lingkungan. Risiko risk : adalah penggabungan dari akibat-akibat yang mungkin
diterima dari bahaya yang telah ada terhadap manusia. Risiko ini menggambarkan frekuensi dan intensitas dari bahaya kepada populasi
yang terpapar. Dalam analisis risiko ada 2 dua jenis risiko yang harus diperhitungkan
yaitu risiko awal background risk dan risiko tambahan incremental risk. Risiko awal adalah risiko yang diterima oleh populasi tanpa adanya senyawa kimia
berbahaya di lokasi yang akan dianalisa, sedangkan risiko tambahan adalah besarnya risiko yang diterima karena adanya zat kimia berbahaya di dalam
lingkungan. Total risiko adalah penjumlahan antara risiko awal dan risiko tambahan. Menurut Watts 1997 risiko dapat dirumuskan apabila terdapat :
1. Bahaya hazard. 2. Jalan perpindahan pathway, yaitu dengan apa efek bahaya dapat
berpindah. 3. Target receptor, yaitu penerima yang terkena efek bahaya.
Rantai sebab akibat dapat digambarkan sebagai berikut : Hazard
Pathway Target Receptor
Menurut Watts 1997 Dalam analisa risiko ada empat langkah yang yang harus dilakukan untuk mengetahui besarnya risiko, yaitu :
1. Hazard Identification, meliputi identifikasi keberadaan zat kimia berbahaya di sumber dan karakteristiknya analisis sumber pencemar.
2. Exposure Assesment, meliputi bagaimana zat berbahaya tersebut berpindah ke reseptor dan jumlah intake yang diambil analisis jalur
perpindahan. 3. Toxicity Assesment, meliputi indikasi numerik dari tingkat toksisitas untuk
menghitung besarnya risiko analisis reseptor. 4. Risk Characterization, meliputi penentuan jumlah risiko secara numerik
dan ketidakpastian dari perkiraan tersebut.
Tujuan Analisis Risiko
Analisis risiko digunakan untuk mengetahui besarnya risiko yang kemudian digunakan sebagai dasar dalam pengambilan keputusan dalam
manajemen risiko. Pengelolaan limbah B3 analisis risiko menyediakan informasi guna dapat memilih dan memutuskan pengolahan dan pembuangan limbah secara
tepat, remidiasi lahan terkontaminasi, minimalisasi produksi limbah, penentuan lokasi dan pengembangan produk-produk baru. Analisis risiko perlu menekankan
dan memperhatikan bahwa perkiraan risiko adalah salah satu sumber informasi dan banyak faktor lain yang mempengaruhi pengambilan keputusan seperti
adanya campur tangan politik, ekonomi, sosial dan faktor-faktor lainnya La Grega et al. 2001. Informasi dari hasil analisis risiko digunakan dalam proses
manajemen risiko dalam mempersiapkan pengambilan keputusan dalam rangka perlindungan ekosistem lingkungan www.epa.goviris: Integrated Risk
Information System. Contoh dari penerapan manajemen risiko adalah dalam pengambilan keputusan berapa banyak parameter kontaminan yang diperbolehkan
dibuang ke badan air. Beberapa tujuan dalam analisis risiko yaitu :
1. Memperkirakan batasan atau akibat dari kejadian terburukyang mungkin terjadi dengan atau tanpa perkiraan.
2. Membantu dalam penentuan peraturan dan kebijakan. 3. Memperkirakan besarnya risiko yang masih bisa diterima.
Menurut WHO 2006a kriteria penting untuk menetapkan prioritas dalam pemilihan zat kimia untuk pengkajian risiko adalah a indikasidugaan adanya
bahan yang beresiko terhadap kesehatan manusia maupun lingkungan, b kemungkinan bahwa tingkatan produksi tertentu dan penggunaan zat kimia dapat
membuka peluang terjadinya pemaparan, c kemungkinan persistensinya dilingkungan, d kemungkinan bioakumulasi, e tipe dan besar populasi yang
mungkin terpapar. Metode analisis risiko digunakan untuk menilai faktor bahaya yang paling berpengaruh buruk terhadap kesehatan sehingga dapat dilakukan
tindakan pencegahan terhadap menurunnya tingkat kesehatan seseorang akibat faktor bahaya tersebut. Analisis risiko kesehatan terdiri atas beberapa tahap
identifikasi bahaya, analisis pemaparan, analisis dosis-respon dan karakteristik risiko. Tahapan dalam analisis risiko disajiakan pada Gambar 2.1
Identifikasi Bahaya
Analisis Pemaparan Analisis Dosis-Respon
Karakterisasi Risiko
Manajemen Risiko
Gambar 2.1 Tahapan dalam analisis risiko kesehatan Sumber EPA 1986
dalam Rahman 2007 Berdasarkan bagan tahapan analisis risiko kesehatan diatas menurut EPA 1986
penjabaran umum mengenai tahapan analisis risiko kesehatan sebagai berikut: