Tingkat Kandungan Logam Berat (Pb) dan Tembaga (Cu) pada Sungai Belawan di Kecamatan Medan Sunggal Kota Medan

TINJAUAN PUSTAKA

Sungai
Sungai merupakan sumber air sangat penting untuk memenuhi kebutuhan
manusia. Sungai berfungsi sebagai transportasi sedimen dari darat ke laut, untuk
pengumpul hujan dan juga berbagai kehidupan manusia. Umumnya sungai
digunakan untuk pembangkit listrik, pelayaran, perikanan, industri, dan irigasi
atau persawahan (Loebis dkk, 1993).
Sungai sebagai salah satu perairan lotik mempunyai zonasi longitudinal
dimana pada aliran air dapat dijumpai tingkat yang lebih tinggi dari hulu ke hilir
(Odum, 1994). Perubahan lebih terlihat pada bagian atas atau hulu dari aliran air
karena kemiringan, volume aliran dan komponen kimia berubah dengan cepat.
Komunitas biologi di sepanjang aliran sungai dapat dipengaruhi oleh keadaan
aliran, komposisi substrat dan kecepatan arus (Whitten dkk, 1987).
Gambaran Umum Sungai Belawan
Sungai Belawan adalah bagian dari satuan wilayah sungai (SWS)
Belawan/Belumai Ular, merupakan salah satu induk sungai yang terdapat di
Propinsi Sumatera Utara.Sungai Belawan memiliki anak sungai sebanyak 3 (tiga)
buah yaitu Sungai Paluh Manan, Sungai Baharu dan Sungai Badak, di sebelah
Utara berbatasan dengan Selat Malaka, bagian Timurberbatasan dengan
Kabupaten Deli Serdang dan Kota Medan, pada bagian Selatan berbatasan dengan

Kabupaten Karo (Hulu DAS) dan pada bagian Barat berbatasan dengan Kota
Binjai dan Kabupaten Deli Serdang.
Di Sungai Belawan terdapat berbagai aktivitas manusia seperti
pemukiman, industri pertambakan, dan lain-lain. Pemanfaatan Sungai Belawan

Universitas Sumatera Utara

sebagai tempat pembuangan air limbah dari berbagai aktivitas manusia tersebut
berdampak terhadap lingkungan yang akhirnya berakibat buruk bagi kehidupan
organisme air (Michael, 1994).
Pencemaran Sungai
Air sering tercemar oleh komponenkomponenanorganik antara lain
berbagailogam berat yang berbahaya. Beberapa logamberat tersebut banyak
digunakan dalamberbagai keperluan sehari-hari dan secaralangsung maupun tidak
langsung dapatmencemari lingkungan dan apabila sudahmelebihi batas yang
ditentukan berbahaya bagikehidupan.
Sumber pencemar air sungai Belawan didominasi oleh sumber pencemar
domestik (Rumah Tangga) dan industri/usaha kegiatan. Pencemaran domestik
bersumber dari pembuangan limbah baik padat maupun cair dari aktifitas
penduduk yang bermukim di sepanjang daerah pengaliran sungai limbah domestik

(padat) dan limbah industri disamping dibuang langsung ke Sungai Belawan juga
dibawa melalui anak-anak sungai.
Limbah air masuk ke Sungai Belawan yang bersumber dari kegiatankegiatan yang berada di DAS Sei Belawan. Sudah dapat diperkirakan bahwa
seluruh limbah air dari rumah tangga, hotel, kegiatan pencucian, industri, rumah
sakit dan lain-lain mengalirkan limbah kedalam sungai baik secara langsung
maupun tidak langsung. Kegiatan-kegiatan yang tidak berlokasi dipinggir sungai
membuang limbah keparit-parit kecil dipinggir jalan, lalu dari parit ini dibuang
kesaluran yang lebih besar kemudian kekali kecil selanjutnya diteruskan ke
Sungai Belawan.

Universitas Sumatera Utara

Jumlah industri dan kegiatan lainnya ada sebanyak 21 unit yang berada di
sepanjang Sungai Belawan. Industri ini sebagian besar memiliki limbah air
diantaranya ada langsung dibuang kesungai, ada yang diolah dengan cara
sederhana dan ada pula yang diolah dengan cara pengolahan yang memenuhi
syarat.
Pada limbah industri seringkali terdapat bahan pencemar yang sangat
membahayakan seperti logam berat (Palar, 2004). Air limbah industri umumnya
mengandung unsur logam berat seperti Hg, Cd, Pb, Zn, dan Ni (Sanusi, 1985).

Logam berat yang masuk ke dalam perairan akan mencemari perairan. Selain
mencemari perairan, logam berat juga akan mengendap pada sedimen yang
mempunyai waktu tinggal (residence time) sampai ribuan tahun dan terakumulasi
dalam tubuh mahluk hidup melalui beberapa jalan yaitu; melalui saluran
pernafasan, makanan, dan melalui kulit (Darmono, 2001).
Adanya logam berat di perairan berbahaya baik secara langsung terhadap
kehidupan organisme, maupun efeknya secara tidak langsung terhadap kesehatan
manusia. Hal ini berkaitan dengan sifat-sifat logam berat yaitu sulit terurai, sehingga
mudah terakumulasi dalam lingkungan perairan dan keberadaannya secara alami sulit
terurai.

Logam Berat
Logam berat ialah unsur logam dengan berat molekul tinggi. Dalam kadar
rendah logam berat pada umumnya sudah beracun bagi tumbuhan dan hewan,
termasuk manusia. Termasuk logam berat yang sering mencemari habitat ialah
Hg, Cr, Cd, As, dan Pb (Am.geol. Inst., 1976).
Logam berat pada umumnya mempunyai sifat toksik dan berbahaya bagi
organismehidup, walaupun beberapa diantaranyadiperlukan dalam jumlah kecil.

Universitas Sumatera Utara


Beberapa logamberat banyak digunakan dalam berbagaikehidupan sehari-hari,
seperti timbal banyak digunakan pada cat dan baterai. Secara langsungmaupun
tidak langsung toksisitas dari polutanyang kemudian menjadi pemicuterjadinya
pencemaran pada lingkungansekitarnya. Apabila kadar logam berat sudahmelebihi
ambang

batas

yang

ditentukan

dapatmembahayakan

bagi

kehidupan

(Koestoer,1995).

Logam berat merupakan komponen alami tanah. Elemen ini tidak dapat
didegradasi maupun dihancurkan. Logam berat dapat masuk ke dalam tubuh
manusia melalui makanan, air minum, atau udara. Logam berat seperti tembaga,
selenium, atau seng dibutuhkan tubuh manusia untuk membantu kinerja
metabolisme tubuh. Akan tetapi, dapat berpotensi menjadi racun jika konsentrasi
dalam tubuh berlebih (Anonimous, 2008).
Menurut Darmono (1995), faktor yang menyebabkan logam berat
termasuk dalam kelompok zat pencemar adalah karena adanya sifat-sifat logam
berat yang tidak dapat terurai (non degradable) dan mudah diabsorbsi.
Organisme pertama yang terpengaruh akibat penambahan polutan logam
berat ke tanah atau habitat lainnya adalah organisme dan tanaman yang tumbuh
ditanah atau habitat tersebut. Dalam ekosistem alam terdapat interaksi antar
organisme baik interaksi positif maupun negatif yang menggambarkan bentuk
transfer energi antar populasi dalam komunitas tersebut. Dengan demikian
pengaruh logam berat tersebut pada akhirnya akan sampai pada hirarki rantai
makanan tertinggi yaitu manusia (Saeni, 1997).
Pemasok logam berat dalam tanah pertanian antara lain bahan agrokimia
(pupuk dan pestisida), asap kendaraan bermotor, bahan bakar minyak, pupuk

Universitas Sumatera Utara


organik, buangan limbah rumah tangga, industri, dan pertambangan (Alloway,
1990).
Timbal (Pb)
Penyebaran logam timbal di bumi sangat sedikit. Jumlah timbal yang
terdapat diseluruh lapisan bumi hanyalah 0,0002 % dari jumlah seluruh kerak
bumi. Jumlah ini sangat sedikit jika dibandingkan dengan jumlah kandungan
logam berat lainnya yang ada di bumi (Palar, 2008). Selain dalam bentuk logam
murni, timbal dapat ditemukan dalam bentuk senyawa anorganik dan organik.
Semua bentuk timbal (Pb) tersebut berpengaruh sama terhadap toksisitas pada
manusia (Darmono, 2001).
Logam Pb, Hg dan Cd yang terlarut di dalam air sangat berbahaya bagi
kehidupan organisme didalamnya. Hal ini disebabkan karena logam berat bersifat
bioakumulatif yaitu logam berat terkumpul dan meningkat kadarnya dalam
jaringan tubuh organisme hidup walaupun kadar logam berat perairan rendah
tetapi dapat diabsorbsi oleh tubuh organisme perairan (Loedin,1985).
Timbal adalah logam lunak kebiruan atau kelabu keperakan yang lazim
terdapat dalam kandungan endapan sulfit yang tercampur mineral-mineral lain
terutama seng dan tembaga. Penggunaan Pb terbesar adalah dalam industri baterai
kendaraan bermotor seperti timbal metalik dan komponen-komponennya. Timbal

digunakan pada bensin untuk kendaraan, cat dan pestisida. Pencemaran Pb dapat
terjadi di udara, air, maupun tanah. Pencemaran Pb merupakan masalah utama,
tanah dan debu sekitar jalan raya pada umumnya telah tercemar bensin bertimbal
selama bertahun-tahun (Sunu, 2001).
Tembaga (Cu)

Universitas Sumatera Utara

Tembaga (Cu) adalah logam dengannomor atom 29, massa atom 63,546,
titik lebur1083 °C, titik didih 2310 °C, jari-jari atom1,173 A° dan jari-jari ion
Cu2+ 0,96 A°.Tembaga adalah logam transisi (golongan I B)yang berwarna
kemerahan, mudah regang danmudah ditempa. Tembaga bersifat racun
bagimakhluk hidup.
Tersebarnya logam Cu di atas ambangbatas yang diizinkan akan
menimbulkankeracunan pada manusia dan dapatmenyebabkan kematian. Oleh
karena itu,diperlukan usaha-usaha yang serius untukmenanggulangi masalah
pencemaran agarkonsentrasi Cu dalam air limbah dalam batasaman. Usaha-usaha
pengendalian danpengolahan limbah logam belakangan inisemakin berkembang,
yang mengarah padaupaya-upaya pencarian metode-metode baruyang murah,
efektif, dan efisien.

Keberadaan unsur Cu dapat masuk ke badan perairan melalui peristiwa
pengikisan/erosi dari batuan mineral dan dari debu atau partikulat Cu yang ada
dalam lapisan udara yang dibawa turun oleh air hujan. Secara alamiah unsur Cu
masuk ke perairan sebagai akibat dari berbagai peristiwa alam yang unsur ini
dapat bersumber dari peristiwa pengikisan dari batuan mineral. Secara non
alamiah unsur Cu masuk ke dalam badan sungai akibar dari aktivitas manusia
seperti buangan industri, pariwisata dan buangan rumah tangga, erosi batuan
mineral dan pensenyawaan Cu di atmosfer yang dibawa turun oleh air hujan dan
buangan rumah tangga.
Parameter fisika dan kimia perairan
Suhu

Universitas Sumatera Utara

Suhu memegang peranan penting dalam berbagai aktivitas kimia dan fisika
perairan. Aktivitas kimia dan fisika seringkali mengalami peningkatan dengan
naiknya suhu. Mahida (1986) menyatakan bahwa tingkat oksidasi senyawa
organik jauh lebih besar pada suhu tinggi dibanding pada suhu rendah.
Suhu air di sungai lebih bervariasi dibanding perairan pantai di sekitarnya.
Hal ini dipengaruhi oleh luas permukaan dan volume airnya. Pada sungai yang

memiliki volume air yang besar dapat ditemukan suhu vertikal. Kisaran suhu
terbesar terdapat pada permukaan perairan dan akan semakin kecil mengikuti
kedalaman.
Keadaan suhu alami memberikan kesempatan bagi ekosistem untuk
berfungsi secara optimum. Banyak kegiatan hewan air dikontrol oleh suhu,
misalnya: migrasi, pemangsaan, kecepatan berenang, perkembangan embrio dan
kecepatan proses metabolisme. Oleh sebab itu, perubahan suhu yang besar pada
ekosistem perairan dianggap merugikan (Clark, 1974).
pH
Kondisi perairan yang sangat asam ataupun sangat basa akan
membahayakan kelangsungan hidup organisme karena akan menyebabkan
gangguan metabolisme dan respirasi. pH sangat rendah akan menyebabkan
mobilitas berbagai senyawa logam berat yang bersifat toksik semakin tinggi yang
tentunya akan mengancam kelangsungan hidup organisme akuatik, dan pH yang
tinggi akan menyebabkan keseimbangan antara amonium dan amoniak dalam air
akan terganggu, dimana kenaikan pH di atas netral akan mengingkatkan
konsentrasi amoniak yang juga bersifat sangat toksik bagi organisme termasuk
makrozoobenthos (Barus, 2004).

Universitas Sumatera Utara


Dissolved oxygen (DO)
Dissolved Oxygen (DO) merupakan banyaknya oksigen terlarut dalam
suatu perairan. Oksigen terlarut merupakan suatu faktor yang sangat penting di
dalam ekosistem perairan, terutama sekali dibutuhkan untuk proses respirasi bagi
sebagian besar organisme air. Kelarutan oksigen di dalam air terutama sangat
dipengaruhi oleh faktor temperatur, dimana kelarutan maksimum terdapat pada
temperatur 0oC, yaitu sebesar 14,16 mg/l O 2 . Sumber utama oksigen terlarut
dalam air berasal dari adanya kontak antara permukaan air dengan udara dan juga
dari proses fotosintesis. Air kehilangan oksigen melalui pelepasan dari permukaan
ke atmosfer dan melalui aktivitas respirasi dari organisme akuatik (Barus, 2004).
Kekeruhan
Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan anorganik dan
organik yang terkandung dalam air seperti lumpur dan bahan yang dihasilkan oleh
buangan industri yang sangat menggangu proses pengolahan air. Oleh karena itu
pengendalian kekeruhan air akan sangat dibutuhkan dalam proses pengolahan air
agar air tersebut layak digunakan untuk proses selanjutnya. Definisi yang sangat
mudah adalah kekeruhan merupakan banyaknya zat yang tersuspensi pada suatu
perairan. Hal ini menyebabkan hamburan dan absorbsi cahaya yang datang
sehingga kekeruhan menyebabkan terhalangnya cahaya yang menembus air.


Universitas Sumatera Utara