Penentuan Kadar Unsur Timbal (Pb), Mangan (Mn), Zink (Zn), Besi (Fe), Magnesium (Mg) Pada Debu dan Tanah Erupsi Gunung Sinabung Di Kabupaten Karo, Sumatera Utara
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara yang masih rawan terhadap berbagai jenis
bencana geologi. Salah satu bencana geologi yang sering terjadi adalah erupsi
gunung berapi. Penyebab utama banyaknya kejadian bencana di Indonesia adalah
letak Indonesia yang berada di antara pertemuan 3 lempeng besar dunia yaitu
lempeng Eurasia, Indo-Australia dan Pasifik. Pertemuan lempeng dalam jangka
panjang akan menghimpun energi yang satu waktu lepas dan dapat menghasilkan
bencana. ( BNPB.A 2012).
Gunung Sinabung merupakan salah satu gunung berapi dataran tinggi, kab
Karo Sumut, Indonesia. Koordinat puncak gunung Sinabung adalah 3o10’LU dan
98o23’BT dengan puncak tertinggi gunung ini adalah 2460 meter dari permukaan
laut yang menjadi puncak tertinggi di sumatera utara. Aktifitas gunung sinabung
pernah mengelurkan debu vulkanik dan asap tahun 2010. Kemudian pada tahun
2013 mengeluarkan, menyemburkan debu vulkanik lagi. Hasil dari erupsi gunung
tersebut mengeluarkan kabut asap yang tebal hitam. Dan debu vulkanik tersebut
menutupi ribuan hektar tanaman para petani di sekitar gunung tersebut. Erupsi
gunung sinabung mengeluarkan kabutasap yang tebal berwarna hitam disertai
hujan pasir dan debu vulkanik. Abu vulkanik atau pasir vukanik adalah bahan
material vulkanik jatuhan yang disemburkan ke udara saat terjadi suatu letusan.
Abu maupun pasir vulkanik terdiri dari batuan berukuran halus sampai berukuran
besar, yang berukuran halus dapat jatuh pada jarak mecapai ratusan hingga ribuan
kilometer, sedangkan yang berukuran besar biasanya jatuh disekitar sampai radius
5-7 km dari kawah ( Sudaryo, 2009).
Gunung sinabung yang terletak di kabupaten karo, Sumatera Utara meletus
kembali, menyemburkan abu vulkanik hingga mencapai ketinggian 7-8 kilometer
dan meyebar jauh hingga mencapai kota Medan yang terletak sekitar 80 km dari
Universitas Sumatera Utara
2
letusan gunung bahkan ke beberapa kabupaten lain di Sumatera Utara seperti Deli
Serdang, Serdang Bedagai, Langkat bahkan hingga ke provinsi Aceh. Erupsi
gunung Sinabung di kabupaten Karo, Sumatera Utara hingga saat ini masih terus
berlangsung. Akibat bencana tersebut pemukiman penduduk di sekitar gunung
berapi meliputi wilayah Tanah Karo, Berastagi yang dikenal sebagai penghasil
sayur-mayur dan buah-buahan ini mengalami kerugian besar. Adanya dampak
sosial dan ekonomi nasional berupa berkurangnya pasokan bahan pangan.
Berbagai jenis komoditi pertanian yang tumbuh subur di Kabupaten Karo
antara lain komoditi hortikultura semusim maupun tahunan yang cakupannya
cukup luas yang meliputi tanaman sayuran, buah-buahan, tanaman hias dan obatobatan. Komiditi tersebut banyak diusahakan oleh rumah tangga pertanian di
Kabupaten Karo yang hasilnya untuk kebutuhan lokal, beberapa hasil komoditi
dari daerah ini juga dijual ke daerah lainm bahkan ada yang diekspor ke luar
negeri. ( BPS Kabupaten Karo, 2003).
Banyak logam berat baik yang bersifat toksik maupun essensial terlarut
dalam air dan mencemari air tawar atau air laut.Didalam air biasanya logam
berikatan dengan senyawa kimia atau dalam bentuk logam ion, tergantung pada
kompartemen tempat logam tersebut berada. Tingkat kandungan logam pada
setiap kompartemen sangat bervariasi tergantung pada lokasi, jenis kompartemen,
dan tingkat pencemaranya (Palar,2008).
Adanya logam berat di perairan, berbahaya baik secara langsung terhadap
kehidupan organisme, maupun efeknya secara tidak langsung terhadap kesehatan
manusia. Hal ini berkaitan dengansifat logam berat yaitu sulit terdegredasi,
sehingga mudah terakumulasi dalam lingkungan perairan dan keberadaanya
secara alami sulit terurai (dihilangkan), dapat terakumulasi dalam tubuh
organisme, dan akan membahayakan kesehatan manusia.(sutamiharja,1982, dan
Dewi Anggarini,2007).
Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya Sinuhaji, N.F.(2011) analisis
logam berat dan unsur hara debu vulkanik gunung sinabung kabupaten karo
sumatera utara menunjukkan hasil bahwa debu vulkanik tersebut memiliki
kandungan logam berat dan dengan Studi Perbandingan Kadar Logam Berat Fe,
Mn, Zn, Pb, Cu, Al dan Na Pada Debu Erupsi Gunung Sinabung dan Tanah
Universitas Sumatera Utara
3
Sebelum Erupsi oleh Tarigan, M (2014). Oleh sebab itu peneliti tertarik untuk
melakukan penelitian dengan tujuan untuk mengetahui kadar logam Fe, Mn, Zn,
Pb, dan Mg Pada Debu dan Tanah Erupsi Gunung Sinabung Kabupaten Karo,
Sumatera Utara.
1.2.Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka yang menjadi rumusan masalah adalah:
1. Berapakah kandungan kadar unsur Timbal (Pb), Mangan (Mn), Zink (Zn),
Besi (Fe) dan Magnesium (Mg) pada debu dan tanah hasil eruspi gunung
Sinabung.
2. Apakah kadar unsur Timbal (Pb), Mangan (Mn), Zink (Zn), Besi (Fe) dan
Magnesium (Mg) pada debu dan tanah erupsi gunung Sinabung masih dalam
ambang batas Standar Naional Indonesia (SNI).
1.3 Tujuan Penelitian
1. Untuk menentukan kandungan kadar unsur Timbal (Pb), Mangan (Mn),
Zink (Zn), Besi (Fe) dan Magnesium (Mg) pada debu dan tanah erupsi
gunug Sinabung.
2. Untuk mengetahui apakah kadar kandungan unsur Timbal (Pb),
Mangan(Mn), Zink (Zn), Besi (Fe) dan Magnesium (Mg) pada debu
dan tanah erupsi gunung Sinabung masih memenuhi Standar Peraturan
Menteri Pertanian.
1.4 Pembatasan Masalah
1. Sampeldebu dan tanah diambil di beberapa titik sampel yaitu didesa
Sigarang garang kecamatan Naman Teran, desa Gajah Kecamatan
Simpang Empat dan desa Tiganderket kecamatan Tiganderket kabupaten
Karo, Sumatera Utara.
2. Logam yang ditentukan kadarnya dalam penelitian ini adalah Pb, Mn, Zn,
Fe dan Mg.
Universitas Sumatera Utara
4
3. Proses uji dan penentuan konsentrasi dilakukan dengan metode X-Ray
Diffraction (XRD), X-Ray Flurescence (XRF), dan Inductively Coupled
Plasma (ICP).
1.5
Manfaat Penelitian
1. Hasil dari penelitian ini dapat digunakan sebagai sumber informasi yang
berguna bagi masyarakat yang terkena dampak erupsi gunung Sinabung
2. Sebagai bahan masukkan dan informasi terbaru untuk pemerintah terkait
dalam menanggulangi pencemaran lingkungan.
3. Sebagai bahan referensi kepada peneliti lain yang tergerak di bidang analisa
lingkungan.
4. Untuk mengetahui tingkat pencemaran logam berat yang terdapat disekitar
area dampak erupsi vulkanik yang dapat merusak kesehatan serta mencemari
lingkungan
5. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi kepada
masyarakat tentang jenis logam logam berat yang berbahaya dan logam yang
tidak berbahaya untuk kesehatan masyarakat serta mengetahui bahaya dan
keuntungan logam yang terdapat pada debu dan tanah vulkanik hasil erupsi
gunug Sinabung.
6. Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai data primer kandungan logam
yang berbahaya dan tidak berbahaya pada debu dan tanah erupsi gunung
sinabung sebagai rujukan untuk meneliti akibat debu erupsi gunung sinabung
terhadap tanaman, hewan maupun manusia.
1.6
Lokasi Penelitian
Untuk penentuan kadar logam - logam berat pada penelitian ini dilakukan dengan
1. Uji XRD dilakukan di Laboratorium Fisika UNIMED Medan
2. Uji Uji XRF dilakukan di Laboratorium Fisika LIPI Serpong, Tanggerang
Selatan- Banten
3. Pengujian menggunakan alat Inductively coupled plasma (ICP) di
Laboratorium BTKL Medan
Penelitian ini dilakukan pada 8 Agustus 2016
Universitas Sumatera Utara
5
1.6 Metodologi Penelitian
1.
Penelitian ini bersifat Eksperimen Laboratorium.
2.
Sampel yang dianalisis adalah sampel debu dan tanah
3.
Penentuan pH menggunakan pH meter
4.
Pereaksi yang digunakan adalah asam nitrat pekat (HNO3(P)).
5.
Penentuan kadar dilakukan uji kuantitatif memakai ICP-OES Variant Liberty
Series 2.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara yang masih rawan terhadap berbagai jenis
bencana geologi. Salah satu bencana geologi yang sering terjadi adalah erupsi
gunung berapi. Penyebab utama banyaknya kejadian bencana di Indonesia adalah
letak Indonesia yang berada di antara pertemuan 3 lempeng besar dunia yaitu
lempeng Eurasia, Indo-Australia dan Pasifik. Pertemuan lempeng dalam jangka
panjang akan menghimpun energi yang satu waktu lepas dan dapat menghasilkan
bencana. ( BNPB.A 2012).
Gunung Sinabung merupakan salah satu gunung berapi dataran tinggi, kab
Karo Sumut, Indonesia. Koordinat puncak gunung Sinabung adalah 3o10’LU dan
98o23’BT dengan puncak tertinggi gunung ini adalah 2460 meter dari permukaan
laut yang menjadi puncak tertinggi di sumatera utara. Aktifitas gunung sinabung
pernah mengelurkan debu vulkanik dan asap tahun 2010. Kemudian pada tahun
2013 mengeluarkan, menyemburkan debu vulkanik lagi. Hasil dari erupsi gunung
tersebut mengeluarkan kabut asap yang tebal hitam. Dan debu vulkanik tersebut
menutupi ribuan hektar tanaman para petani di sekitar gunung tersebut. Erupsi
gunung sinabung mengeluarkan kabutasap yang tebal berwarna hitam disertai
hujan pasir dan debu vulkanik. Abu vulkanik atau pasir vukanik adalah bahan
material vulkanik jatuhan yang disemburkan ke udara saat terjadi suatu letusan.
Abu maupun pasir vulkanik terdiri dari batuan berukuran halus sampai berukuran
besar, yang berukuran halus dapat jatuh pada jarak mecapai ratusan hingga ribuan
kilometer, sedangkan yang berukuran besar biasanya jatuh disekitar sampai radius
5-7 km dari kawah ( Sudaryo, 2009).
Gunung sinabung yang terletak di kabupaten karo, Sumatera Utara meletus
kembali, menyemburkan abu vulkanik hingga mencapai ketinggian 7-8 kilometer
dan meyebar jauh hingga mencapai kota Medan yang terletak sekitar 80 km dari
Universitas Sumatera Utara
2
letusan gunung bahkan ke beberapa kabupaten lain di Sumatera Utara seperti Deli
Serdang, Serdang Bedagai, Langkat bahkan hingga ke provinsi Aceh. Erupsi
gunung Sinabung di kabupaten Karo, Sumatera Utara hingga saat ini masih terus
berlangsung. Akibat bencana tersebut pemukiman penduduk di sekitar gunung
berapi meliputi wilayah Tanah Karo, Berastagi yang dikenal sebagai penghasil
sayur-mayur dan buah-buahan ini mengalami kerugian besar. Adanya dampak
sosial dan ekonomi nasional berupa berkurangnya pasokan bahan pangan.
Berbagai jenis komoditi pertanian yang tumbuh subur di Kabupaten Karo
antara lain komoditi hortikultura semusim maupun tahunan yang cakupannya
cukup luas yang meliputi tanaman sayuran, buah-buahan, tanaman hias dan obatobatan. Komiditi tersebut banyak diusahakan oleh rumah tangga pertanian di
Kabupaten Karo yang hasilnya untuk kebutuhan lokal, beberapa hasil komoditi
dari daerah ini juga dijual ke daerah lainm bahkan ada yang diekspor ke luar
negeri. ( BPS Kabupaten Karo, 2003).
Banyak logam berat baik yang bersifat toksik maupun essensial terlarut
dalam air dan mencemari air tawar atau air laut.Didalam air biasanya logam
berikatan dengan senyawa kimia atau dalam bentuk logam ion, tergantung pada
kompartemen tempat logam tersebut berada. Tingkat kandungan logam pada
setiap kompartemen sangat bervariasi tergantung pada lokasi, jenis kompartemen,
dan tingkat pencemaranya (Palar,2008).
Adanya logam berat di perairan, berbahaya baik secara langsung terhadap
kehidupan organisme, maupun efeknya secara tidak langsung terhadap kesehatan
manusia. Hal ini berkaitan dengansifat logam berat yaitu sulit terdegredasi,
sehingga mudah terakumulasi dalam lingkungan perairan dan keberadaanya
secara alami sulit terurai (dihilangkan), dapat terakumulasi dalam tubuh
organisme, dan akan membahayakan kesehatan manusia.(sutamiharja,1982, dan
Dewi Anggarini,2007).
Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya Sinuhaji, N.F.(2011) analisis
logam berat dan unsur hara debu vulkanik gunung sinabung kabupaten karo
sumatera utara menunjukkan hasil bahwa debu vulkanik tersebut memiliki
kandungan logam berat dan dengan Studi Perbandingan Kadar Logam Berat Fe,
Mn, Zn, Pb, Cu, Al dan Na Pada Debu Erupsi Gunung Sinabung dan Tanah
Universitas Sumatera Utara
3
Sebelum Erupsi oleh Tarigan, M (2014). Oleh sebab itu peneliti tertarik untuk
melakukan penelitian dengan tujuan untuk mengetahui kadar logam Fe, Mn, Zn,
Pb, dan Mg Pada Debu dan Tanah Erupsi Gunung Sinabung Kabupaten Karo,
Sumatera Utara.
1.2.Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka yang menjadi rumusan masalah adalah:
1. Berapakah kandungan kadar unsur Timbal (Pb), Mangan (Mn), Zink (Zn),
Besi (Fe) dan Magnesium (Mg) pada debu dan tanah hasil eruspi gunung
Sinabung.
2. Apakah kadar unsur Timbal (Pb), Mangan (Mn), Zink (Zn), Besi (Fe) dan
Magnesium (Mg) pada debu dan tanah erupsi gunung Sinabung masih dalam
ambang batas Standar Naional Indonesia (SNI).
1.3 Tujuan Penelitian
1. Untuk menentukan kandungan kadar unsur Timbal (Pb), Mangan (Mn),
Zink (Zn), Besi (Fe) dan Magnesium (Mg) pada debu dan tanah erupsi
gunug Sinabung.
2. Untuk mengetahui apakah kadar kandungan unsur Timbal (Pb),
Mangan(Mn), Zink (Zn), Besi (Fe) dan Magnesium (Mg) pada debu
dan tanah erupsi gunung Sinabung masih memenuhi Standar Peraturan
Menteri Pertanian.
1.4 Pembatasan Masalah
1. Sampeldebu dan tanah diambil di beberapa titik sampel yaitu didesa
Sigarang garang kecamatan Naman Teran, desa Gajah Kecamatan
Simpang Empat dan desa Tiganderket kecamatan Tiganderket kabupaten
Karo, Sumatera Utara.
2. Logam yang ditentukan kadarnya dalam penelitian ini adalah Pb, Mn, Zn,
Fe dan Mg.
Universitas Sumatera Utara
4
3. Proses uji dan penentuan konsentrasi dilakukan dengan metode X-Ray
Diffraction (XRD), X-Ray Flurescence (XRF), dan Inductively Coupled
Plasma (ICP).
1.5
Manfaat Penelitian
1. Hasil dari penelitian ini dapat digunakan sebagai sumber informasi yang
berguna bagi masyarakat yang terkena dampak erupsi gunung Sinabung
2. Sebagai bahan masukkan dan informasi terbaru untuk pemerintah terkait
dalam menanggulangi pencemaran lingkungan.
3. Sebagai bahan referensi kepada peneliti lain yang tergerak di bidang analisa
lingkungan.
4. Untuk mengetahui tingkat pencemaran logam berat yang terdapat disekitar
area dampak erupsi vulkanik yang dapat merusak kesehatan serta mencemari
lingkungan
5. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi kepada
masyarakat tentang jenis logam logam berat yang berbahaya dan logam yang
tidak berbahaya untuk kesehatan masyarakat serta mengetahui bahaya dan
keuntungan logam yang terdapat pada debu dan tanah vulkanik hasil erupsi
gunug Sinabung.
6. Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai data primer kandungan logam
yang berbahaya dan tidak berbahaya pada debu dan tanah erupsi gunung
sinabung sebagai rujukan untuk meneliti akibat debu erupsi gunung sinabung
terhadap tanaman, hewan maupun manusia.
1.6
Lokasi Penelitian
Untuk penentuan kadar logam - logam berat pada penelitian ini dilakukan dengan
1. Uji XRD dilakukan di Laboratorium Fisika UNIMED Medan
2. Uji Uji XRF dilakukan di Laboratorium Fisika LIPI Serpong, Tanggerang
Selatan- Banten
3. Pengujian menggunakan alat Inductively coupled plasma (ICP) di
Laboratorium BTKL Medan
Penelitian ini dilakukan pada 8 Agustus 2016
Universitas Sumatera Utara
5
1.6 Metodologi Penelitian
1.
Penelitian ini bersifat Eksperimen Laboratorium.
2.
Sampel yang dianalisis adalah sampel debu dan tanah
3.
Penentuan pH menggunakan pH meter
4.
Pereaksi yang digunakan adalah asam nitrat pekat (HNO3(P)).
5.
Penentuan kadar dilakukan uji kuantitatif memakai ICP-OES Variant Liberty
Series 2.
Universitas Sumatera Utara