BIOMONITORING: SEBAGAI ALAT ASESMEN KUALITAS PERAIRAN AKIBAT LOGAM BERAT KADMIUM PADA INVERTEBRATA PERAIRAN ipi115584

10

BIOMONITORING:
SEBAGAI ALAT ASESMEN KUALITAS PERAIRAN AKIBAT LOGAM
BERAT KADMIUM PADA INVERTEBRATA PERAIRAN
Dominggus Rumahlatu
Universitas Pattimura, Jl. Dr.Tamaela Ambon
E-mail: dominggus_amq@yahoo.co.id

ABSTRACT
People’s activity in water area has made this area as waste place from a variety of
human’s activity. One contaminant thrown to the seaboard is heavy metal, specifically
for cadmium (Cd). Naturally, the pollution sources of heavy metal Cd in water area are
coming from geological process and some of human’s activity (antropogenic). The
effect of Cd’s contamination to invertebrate water are died effect and ecology’s
unbalancing of sea organism varieties. It is because Cd cannot be broken up (non
degradable) by living organism and it can be accumulated to the environment. One
effort to tackling heavy metal Cd contamination in water is doing biomonitoring
accumulation as assessment instrument of water quality.
Key words: biomonitoring, biomoitoring accumulation, heavy metal Cadmium,
invertebrate water

Cd merupakan logam berat yang

PENDAHULUAN
seperti

sangat berbahaya karena tidak dapat

dan

dihancurkan (non degradable) oleh

budidaya), industry, dan pariwisata

organisme hidup dan dapat terakumulasi

menyebabkan banyak bahan pencemar

ke lingkungan, terutama mengendap di

yang

perairan.

dasar perairan membentuk senyawa

Pencemaran perairan ditandai dengan

kompleks bersama bahan organik dan

adanya perubahan sifat fisik, kimia dan

anorganik

biologi

kombinasi

Aktifitas
kegiatan

masyarakat

perikanan

masuk

ke

perairan.

(tangkap

dalam

Bahan

pencemar

secara

adsorbsi

(Rochyatun

dan

dan
Rozak,

berupa logam berat di perairan akan

2007; Ayeni et al., 2010). Gbaruko dan

membahayakan kehidupan organisme,

Friday

maupun efeknya secara tidak langsung

logam berat Cd secara alami merupakan

terhadap kesehatan manusia. Salah satu

komponen yang terdapat pada lapisan

jenis logam berat yang memasuki

bumi dan dapat memasuki perairan

perairan dan bersifat toksik adalah

melalui rangkaian proses geokimia dan

kadmium (Cd).

aktivitas

(2007)

menjelaskan

manusia

bahwa

(antropogenik).

Dijelaskan oleh Zhou et al., 2008; Shah,

11

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

2005; Pal et al., 2006 bahwa, aktivitas

(1996) bahwa respons yang timbul pada

manusia

merupakan

organisasi seluler memang diperlukan

penyebab utama kontaminasi logam

untuk memastikan keberadaan logam

berat Cd pada lingkungan perairan dan

berat di lingkungan. Russo et al. (2003)

menyebabkan gangguan pada sistem

menjelaskan bahwa invertebrata laut

biologis

terakumulasi

memiliki sensivitas yang tinggi terhadap

dengan mudah dalam sedimen maupun

tekanan (stressor) logam berat dan

organism.

memiliki kemampuan untuk merespons

(antropogenik)

karena dapat

Zhou et al. (2008) menjelaskan

kontaminasi

logam

berat.

Dengan

bahwa biomonitoring meliputi analisis

memperhatikan efek toksik logam berat

terhadap bioakumulasi, biotoksisitas,

Cd, maka upaya pengendalian dapat

dan

Perkembangan

dilakukan dengan menentukan indikator

penelitian dalam bidang ekotoksikologi

biologis (bioindikator) sekaligus juga

telah memunculkan pendekatan baru

dapat berfungsi sebagai biomonitoring

dalam mendeteksi keberadaan logam

akumulasi pencemaran logam berat Cd

berat di perairan yaitu biomarker.

di

Pendekatan biomarker memanfaatkan

demikian perlu dilakukan suatu kajian

sistem biomolekuler yaitu sistem di

terkait dengan peluang suatu organisme

bawah

digunakan sebagai alat biomonitoring

biomarker.

organisasi

individu

berupa

molekul-molekul yang berupa enzim

lingkungan

perairan.

Dengan

akumulasi logam berat Cd di perairan.

maupun protein yang disekresikan oleh

Dalam makalah ini diuraikan

organisme perairan sebagai respons

hal-hal pokok: (1) sumber pencemaran

terhadap

berat

logam berat kadmium dan efeknya

(Ayeni et al., 2010). Hal tersebut

terhadap invertebrata perairan: a) sifat

didasarkan pada asumsi bahwa ketika

dan sumber pencemaran logam berat

terjadi akumulasi logam berat di dalam

kadmium, (b) efek toksik logam berat

sel maka sistem biomolekuler akan

bagi

merespons

dengan

mekanisme

detoksifikasi

atau

keberadaan

memungkinkan
homeostasis

logam

melakukan

asimilasi
untuk

(Schoettger,

invertebrata
absorpsi

perairan,
dan

c)

toksisitas

yang

logam berat kadmium di perairan; (2)

proses

biomonitoring logam berat sebagai alat

1996).

asesmen kualitas perairan: a) pengertian

Dijelaskan lebih lanjut oleh Schoettger

biomonitoring,

b)

mengapa

harus

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

12

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

menggunakan biomonitoring, dan c)

kepadatan yang lebih dari 5g/cm-3. Flora

ruang

(2009) mendefinisikan logam berat

lingkup

dan

teknik-teknik

biomonitoring.

sebagai

kelompok

logam

yang

umumnya merupakan logam transisi
BAHAN DAN METODE

yaitu yang termasuk dalam golongan

Sumber Pencemaran Logam Berat

lantanida

Kadmium Dan Efeknya Terhadap

(2010) menjelaskan bahwa karakteristik

Invertebrata Perairan

kimia suatu elemen dapat ditentukan

Selama

aktanida.

Appenroth

dekade

berdasarkan posisinya pada tabel sistem

terakhir ini, perhatian intensif diarahkan

periodik. Dijelaskan lebih lanjut bahwa

untuk mengatasi masalah kontaminasi

umumnya, elemen yang berada pada

logam berat pada lingkungan (Kortba et

bagian bawah sebelah kiri tabel sistem

al., 1999; Zhou, 2008). Sebagian besar

periodik menunjukkan bahwa elemen-

logam diketahui bersifat toksik atau

elemen tersebut semakin bersifat logam,

racun

diantaranya

dan sebaliknya jika berada pada bagian

dilepaskan ke lingkungan dalam jumlah

kanan atas menunjukkan bahwa elemen-

yang dapat menimbulkan resiko pada

elemen tersebut merupakan elemen non

kesehatan manusia (El-said & Garamon,

logam.

2010).

sering

oleh Choudhury & Panda (2004) bahwa

dideskripsikan atau dibedakan dari non

yang termasuk dalam kategori logam

logam karena karakteristik fisikanya

berat

sebagai penghantar panas dan listrik

termasuk dalam golongan logam non-

(Appenroth, 2010). Dijelaskan lebih

esensial

lanjut oleh Duruibe et al. (2007) bahwa

Berdasarkan sifat kelarutannya, terdapat

istilah

17 jenis logam berat yang termasuk

dan

beberapa

dan

sebagian

Istilah

logam

berat

logam

merujuk

pada

Pendapat yang lain diberikan

adalah

elemen-elemen

bagi

makhluk

yang

hidup.

elemen logam yang memiliki kepadatan

dalam

yang tinggi dan bersifat toksik atau

dibutuhkan

racun bahkan pada konsentrasi yang

ekosistem (Schutzendubel & Polle,

rendah.

2002).

Sejalan

dengan

itu,

Schurtzendubel & Polle (2002) juga

logam

berat

oleh

Logam

esensial

yang

organisme

dan

berat

merupakan

menambahkan bahwa logam berat dapat

komponen alami yang terdapat pada

didefenisikan sebagai logam dengan

kulit

bumi

dan

dapat

memasuki

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

13

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

ekosistem perairan dan rantai makanan

Agnello et al., 2007; Rico et al., 2002;

melalui proses geokimia (Gbaruko &

Ohta et al., 2000; Flora et al., 2008;

Friday, 2007; Zhou, 2008). Dijelakan

Krichah et al., 2003), memiliki sebaran

lebih lanjut oleh Flora (2009) bahwa

pada areal yang sangat luas (Olivi et al.,

secara

2001), dan menimbulkan toksisitas yang

alami,

logam

merupakan

komponen yang menyusun ekosistem,

tinggi

terdapat pada atmosfer, hidrosfer dan

(Schutzendubel et al., 2001) serta jika

biosfer. Selain merupakan komponen

terabsorbsi ke dalam tubuh manusia,

alami kulit bumi, sumber kontaminasi

dapat

logam berat lainnya adalah berasal dari

kesehatan yang serius (Cohen et al.,

aktivitas manusia (antropogenik) seperti

1998).

areal

dan

kadmium secara cepat terdeposit pada

perhubungan (Ayeni, 2010; Scoetgher,

organisme perairan dalam bentuk ion-

1996; Miranda et al., 2004; Amisah et

ion

al., 2009; Yi et al., 2007).

Dilaporkan oleh Kaneta et al. (1986)

Sifat

pertanian,

dan

industri

Sumber

Pencemaran

Kadmium merupakan elemen
ke-48 dan merupakan anggota dari
kelompok 12 pada sistem tabel periodik.
jenis

hewan

dan

menimbulkan

Pada

bebas

tumbuhan

ganggungan

lingkungan

(Cd2+)

(Nordic,

perairan,

2003).

efek toksik logam berat jenis kadmium
pada manusia pertama kali terjadi di

Logam Berat Kadmium

Umumnya,

bagi

yang terkontaminasi.
Terdapat dua sumber utama

yang

kontaminasi logam berat kadmium pada

teroksidasi di alam adalah Cd+2 (Flora et

lingkungan yaitu melalui lapisan bumi

al., 2008). Dibandingkan dengan jenis

dan aktivitas manusia (antropogenik)

logam

kadmium

(Nordic, 2003). Secara alami, kadmium

merupakan salah jenis logam berat yang

merupakan unsur utama fosfat bebatuan

memiliki

tinggi,

dan terdeposit dalam lapisan bumi.

penyebaran yang luas serta memiliki

Selain merupakan komponen utama dari

waktu paruh (biological life) yang

lapisan kulit bumi, sumber utama

panjang dalam tubuh organisme hidup

kadmium lainnya adalah industri panas

yaitu sekitar 10-30 tahun karena tidak

bumi, industri bahan bangunan, areal

dapat didegradasi (Patrick, 2003; de

pertambangan,

Michele et al., 2009; Maria et al., 2006;

(Maanan, 2007; Schutzendubel et al.,

berat

kadmium

Jepang pada tahun 1950 melalui beras

lainnya,

toksisitas

yang

industri

logam

dll

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

14

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

2001). Logam berat kadmium sering

karena tingkat penggunaannya yang

digunakan sebagai pewarna cat dan

luas pada berbagai jenis industri modern

plastik, sebagai katoda nikel, baterai

seperti

dan alat elektronik lainnya (Yon et al.,

pembangkit energi dan industri luar

2008) sehingga disimpulkan oleh Ruso

angkasa

et al. (2003) bahwa sumber utama

2007).

kontaminasi logam berat jenis kadmium

Efek Toksik Logam Berat Bagi

adalah daerah industri. Bukti bahwa

Invertebrata Perairan

logam berat kadmium memiliki sebaran

elektronik,

(Ololade

&

komunikasi,

Ologundudu,

Kontaminasi logam berat pada

kontaminasi yang luas pada lingkungan

lingkungan

perairan dijelaskan oleh Patrick (2003),

ekosistem laut, telah menjadi masalah

bahwa komisi perlindungan lingkungan

hampir di seluruh dunia (Almeida et al.,

Amerika

Protection

2009). Dampak kontaminasi logam

Agency) menyatakan bahwa logam berat

berat di ekosistem perairan pun telah

jenis kadmium memiliki sebaran polusi

banyak

yang sangat luas karena terdeteksi pada

Dijelaskan oleh Vinodhini & Narayanan

776 dari 1.467 situs pengamatan di

(2009) bahwa ekosistem perairan laut

Amerika Serikat. Dijelaskan lebih lanjut

merupakan tempat utama kontaminasi

bahwa logam berat kadmium dimasukan

logam berat

ke dalam daftar jenis logam berat yang

industri, areal pertanian dan saluran

sangat

dan

limbah rumah tangga. Sementara itu,

toksisitasnya. Ololade & Olongundudu

menurut Maanan (2007), faktor-faktor

(2007) menjelaskan bahwa rata-rata

yang mempengaruhi konsentrasi logam

produksi kadmium di seluruh dunia

dan

meningkat dari hanya 20 ton pada tahun

organisme hidup adalah ketersiadaan

1920 menjadi sekitar 12.000 ton pada

logam berat di lingkungan, musim,

periode tahun 1960–1969, 17 ton pada

hidrodinamik lingkungan, ukuran, jenis

tahun 1970-1984 dan sejak tahun 1987

kelamin, perubahan komposisi jaringan

mengalami

fluktuasi

dan siklus reproduksi. Sharma & Prasad

Peningkatan

(2010) menjelaskan bahwa sebagian

(Environmetal

diwaspadai

penyebaran

peningkatan

menjadi

20.000

produksi

atau

ton.
emisi

logam

perairan,

menjadi

tingkat

objek

termasuk

penelitian.

yang dihasilkan oleh

akumulasinya

oleh

berat

besar logam berat yang memasuki

kadmium pada lingkungan disebabkan

lingkungan perairan akan terendap di

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

15

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

dalam sedimen dan dapat berpindah ke

redoks tetapi merupakan komponen

matriks lingkungan lainnya.

integral atau katalis yang beperan pada

Jonak et al. (2004) menjelaskan

banyak protein dan enzim. Berdasarkan

bahwa logam berat memegang peran

sifat

penting dalam proses fisilogis mahkluk

toksisitas atau daya racun logam berat

hidup. Dalam konsentrasi yang rendah,

terhadap hewan air dapat diurutkan

beberapa ion logam berat dibutuhkan

(dari tinggi ke rendah) sebagai berikut

untuk proses metabolisme, pertumbuhan

merkuri (Hg), kadmium (Cd), seng

dan perkembangan. Hal ini disebabkan

(Zn), timah hitam (Pb), krom (Cr), nikel

karena

(Ni), dan kobalt (Co) (El-Said et al.,

logam

esensial

merupakan

komponen integral dan fungsional dari

kimia

regulasi

tingkat

Dailianis & Kaloyianni (2004)

protein,

menjelaskan bahwa logam berat di

namun jika berada dalam jumlah yang

dikategorikan sebagai substansi yang

tinggi,

paling toksik di antara polutan-polutan

akan

transkripsi

fisikanya,

2010).

beberapa enzim dan berperan penting
dalam

dan

menyebabkan

terjadi

perubahan pada fungsi utamanya dan

lainnya

mengkatalis

lingkungan perairan laut. Galami et.al

fisiologis

berbagai

(Zangger

perubahan

mengontaminasi

1999).

(2010) menjelaskan bahwa keberadaan

Dijelaskan oleh Hal & Lorraine (2003)

logam berat di dalam lingkungan dapat

bahwa yang termasuk dalam kategori

menyebabkan terjadinya pencemaran

logam berat esensial adalah Fe yang

karena sifatnya yang tidak dapat di

merupakan komponen dari protein hem

degradasi

dan beberapa jenis enzim. Sementara

maupun

Cu merupakan komponen integral dari

perairan, logam berat umumnya akan

protein

pada

terakumulasi di dalam sedimen dan

fotosisntesi (misalnya plastosianin) dan

biota perairan (Gbrauko & Friday,

respirasi (oksidasi sitokrom c) serta

2007; Sobolev & Begonia, 2008). Amin

terlibat

et al. (2005) menjelaskan bahwa 90%

transfer

dalam

et

al.,

yang

elektron

proses

signifikasi

melalui
kimia.

proses
Pada

biologis

lingkungan

sedangkan Mn merupakan logam berat

logam

jenis non redoks tetapi juga berperan

lingkungan perairan akan terendapat di

dalam fotosintesis (misalnya perubahan

dalam sedimen. (Gbrauko & Friday,

O2). Selanjutnya, Zn adalah logam non-

2007) menambahkan bahwa konsentrasi

berat

yang

mengontaminasi

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

16

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

logam berat di perairan bervariasi

menyebabkan

bergantung pada fluktuasi musim. Lebih

ekologis

lanjut

(2007)

organisme laut (Farombi et al., 2007,

menyatakan bahwa jumlah logam berat

dalam Vinodhini & Narayanan, 2008).

yang terakumulasi dalam tubuh biota

Shah (2005) juga menjelaskan bahwa

perairan bergantung pada efek kimia

logam berat telah diketahui sejak lama

logam berat tersebut dan cenderung

sebagai polutan yang berbahaya bagi

berikatan dengan protein dan lipid pada

lingkungan akuatik.

Gbrauko

&

Friday

jaringan biologis. Jenis protein yang

ketidakseimbangan
dan

Terkait

keanekaragaman

dengan

efek

logam

menjadi target utama bagi perlekatan

berat, Valko et al. (2005) menyatakan

dengan logam berat adalah protein-

bahwa

protein

kandungan

selama dua dekade menunjukkan bahwa

logam pada struktur proteinnya (Gong

jenis-jenis logam seperti besi (Fe),

et al., 2000). Schutzendubel & Polle

Cuprum (Cu), Kadmium (Cd), Merkuri

(2002),

mekanisme

(Hg), Nikel (Ni) memiliki kemampuan

toksisitas logam berat menjadi 3 yaitu:

untuk merusak DNA, peroksidasi lipid,

1) produksi reactive oksigen spesies dan

inaktivasi protein dan efek lainnya. Efek

reaksi fenton, 2) menghambat gugus

lain yang ditimbulkan oleh logam berat

fungsional

3)

ketika terkontaminasi dalam jumlah

merelokasi ion-ion logam esensial dari

yang relatif tinggi adalah terjadinya

biomolekul.

produksi reaktif oksigen spesies (ROS)

yang

memiliki

membedakan

biomolekul

Kontaminasi
terhadap

ekosistem

menjadi

masalah

dan

studi-studi

yang

dilakukan

logam

berat

yang memicu tekanan oksidatif akibat

perairan

telah

ketidakseimbangan

dalam

kesehatan

dengan

sistem

antioksidan sel (Choudhary et al., 2006;

lingkungan selama beberapa decade.

Hall,

Kontaminasi

Dijelaskan pula oleh Dauwe et al.

ekosistem

logam

perairan

berat
secara

pada
intensiv

(2004)

2002;

bahwa

Flora

et

logam

al.,

berat

2008).

dapat

berhubungan dengan pelepasan logam

menyebabkan efek negatif pada hampir

berat oleh limbah domestik, industri dan

semua tingkat organisasi kehidupan

aktivitas manusia lainnya. Kontaminasi

yaitu dari tingkatan biokimia, fisiologis

logam berat dapat menyebabkan efek

hingga pada tingkatan populasi.

mematikan terhadap organisme laut dan

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

17

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

Schurtzendubel & Polle (2002)
menjelaskan bahwa untuk memahami

pada lingkungan perairan diperlihatkan
pada Tabel 1, sebagai berikut.

mekanisme toksisitas logam berat pada
sel hidup, maka harus dipertimbangkan
karakteristik kimia logam berat tersebut.
Dijelaskan

lebih

lanjut

Tabel 1. Sifat Elektrokimia (mV) Logam Berat
pada Lingkungan Perairan (pH 7, 25oC)

bahwa

kebanyakan logam berat merupakan

-1,18

2+

-0,82

Ni2+

-0,65

2+

-0,55

2+

-0,26

Fe2+

+0,35

2+

+0,43

2+

+1,57

Cu

perubahan pada tingkatan organisasi
kehidupan akibat paparan logam berat,
bagian

Redoks (mV)

2+

Pb

fisiologis. Menurut Mandal (2006),

dua

Logam

Cd

-orbital sebagai kation pada kondisi

menjadi

Potensial

Zn

logam berat transisi dengan keberadaan

dibagi

Kation

Hg
Ag

yaitu

perubahan yang tampak (visible injury),
ketidaknormalan

yang

terjadi

pada

penampakan sehingga dapat dilihat

Mekanisme Absorpsi dan Toksisitas
Logam Berat Kadmium di Perairan
Cd merupakan logam berat non

dengan mata, sedangkan perubahan
yang terjadi pada tingkatan kehidupan
biokimia maupun fisiologis merupakan
hidden injury atau perubahan yang tidak

tampak. Dijelaskan lebih lanjut oleh
Schurtzendubel & Polle (2002) bahwa
mekanisme toksisitas logam berat yang
paling penting adalah kemampunya
untuk

berikatan

dengan

oksigen,

nitrogen dan atom sulfur. Dijelaskan
lebih lanjut bahwa kemampuan logam
untuk
tersebut

berikatan dengan atom-atom
berhubungan

erat

dengan

entalpi bebas dari bentuk metal dan
ligan. Sifat elektrokimia logam berat

esensial (Olivi et al., 2001; Martin &
Prognonec, 2009), menurut Pal (2006),
bahwa pada konsentrasi yang tinggi,
kadmium merupakan logam berat yang
bersifat karsinogen, mutagenik dan
teratogenik pada beberapa jenis hewan.
Berdasarkan sifatnya yang merupakan
bahan karsinogenik, Internation Agency
for

Research

on

Cancer

of USA

menempatkan kadmium pada peringkat
pertama bahan karsinogen yang sangat
berbahaya

(Flora

et

al.,

2008).

Dijelaskan pula oleh Jonak et al. (2004)
bahwa

kadmium

tidak

diketahui

memiliki fungsi biologis di dalam sel
tetapi memiliki sifat reaktif yang sangat

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

18

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

inggi

dan

dapat

menginaktifkan

menyimpulkan bahwa paparan logam

berbagai macam aktivitas enzim yang

berat

diperlukan oleh sel. Setelah diabsorbsi,

perubahan histopatologi dan peroksidasi

logam

akan

lipid pada organ liver dan ginjal hewan

terakumulasi di dalam organ target yang

rodent. Efek lainnya yang ditimbulkan

utamanya

kemudian

oleh logam berat kadmium adalah

menimbulkan toksisitas (Rico et al.,

terjadi pengurangan berat badan roden

2002). Di dalam ginjal, akumulasi

(Almeide et al., 2009). Almeide et al.

kadmium terjadi umumnya di dalam

(2010) juga menemukan bahwa paparan

tubulus proximal serta segmen-segmen

logam

nefron lainnya yang hanya terjadi pada

menyebabkan retardasi (perlambatan)

akhir tahap intoksifikasi (Yokouchi et

pertumbuhan

al., 2007). Penelitian yang dilakukan

pengambilan ion kalsium pada insang

oleh Ohta et al (2000) menemukan

ikan.

berat

kadmium

adalah

ginjal

jenis

kadmium

berat

menyebabkan

kadmium

serta

dapat

menghambat

bahwa pemberian logam berat kadmium

Dijelaskan lebih lanjut oleh

terhadap tikus putih jantan (Male Wistar

Smiri et al. (2010) bahwa kadmium

Rats) dapat menyebabkan osteoporosis

menginduksi

serta umumnya terdeposit di dalam

menimbulkan

organ liver dan ginjal.

kemampuannya dalam menimbulkan

toksisitas
efek

toksik

atau
melalui

Pada tingkatan biomolekuler,

stres oksidatif yang dimediasi oleh

kadmium diabsorbsi oleh organisme dan

H2O2 yang akan memicu peningkatan

terakumulasi di dalam sitosol melalui

reduksi

pembentukan

antioksidan

(Dailanis

kompleks

&

metal-ligan

Kaloyianni,

2004).

aktivitas
seperti

enzim-enzim
catalase

bersamaan

peroxidase

dan

dengan

Kadmium dapat menginduksi kerusakan

meningkatnya

pada fungsi membran dengan merusak

produksi superoksida radikal (Smiri et

komposisi lipid pada membran sel

al., 2010; Ali et al., 2009). Gzyl et al.

(Smiri

&

(2009) menjelaskan bahwa kadmium

yang

tidak dapat berpartisipasi pada reaksi

dilakukan oleh El-Maraghy et al. (2001)

redoks tetapi memiliki kemampuan

dan Wlostowski et al. (2003) yang

untuk

dirujuk dalam Faix et al. (2005)

Penelitian

et

Kaloyianni,

al.,

2010;

Dailanis

2004). Penelitian

peroksidasi

memproduksi
Almeida

lipid,

radikal

bebas.

et

(2009)

al.

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

19

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

menemukan
kadmium

bahwa

logam

meningkatkan

berat

peroksidasi

lipid pada liver Nile talipia . Melalui

HASIL DAN PEMBAHASAN
Biomonitoring Logam Berat Sebagai
Alat Asesmen Kualitas Perairan

perlekatannya dengan residu cystein
atau memicu pembentukan ROS, logam

Pengertian Biomonitoring

berat kadmium diketahui menunjukkan

Berbagai ahli lingkungan telah

efek terhadap proses genomic dan

memberikan pendapatnya tentang apa

postgenomic pada liver, ginjal paru-

itu

paru dan otak. Kerusakan yang sama

diungkapkan pengertian biomonitoring

juga

sebagaimana

tampak

berhubungan

dengan

biomonitoring.

yang

Berikut

terlihat

ini

pada

disfungsi neuron pada hipotalamus,

beberapa kutipan langsung, sebagai

pituitary dan testiskular (Giusi et al.,

berikut.

2005).

1. Webster's

Selain

menginduksi

itu,

kadmium

gejala

juga

dictionary

defines

kerusakan

monitoring as (1) to check and

peroksisome pada daun (tumbuhan)

sometimes to adjust for quality or

dengan

siklus

fidelity, (2) to watch, observe or

glikosilat, malat sintetase dan isositrat

check, especially for a special

liase

peroksisom

purpose, (3) to keep track of,

peptidase (Smiri et al., 2010). Peran

regulate, or control (as a process for

kadmium dalam menginduksi signal

the operation of a machine) (de

tranduksi intraseluler dijelaskan oleh

Zwart, 1995).

menginduksi

yang

enzim

merupakan

Dailanis & Kaloyianni (2004), bahwa
kadmium

mengaktifkan

2. Biomonitoring is a collective term

signal

for all the techniques that use living

transduksi cascade seperti PKC, tirosin

organisms to provide information

kinase dan casein kinase II. Rocheri et

about both abiotic (non-living) and

al. (2004) juga menjelaskan bahwa

biotic (living) components of an

mitokondria

environment (Day, 2000).

merupakan

salah

satu

target seluler dari kadmium melalui
efeknya

secara

peningkatan
membran.

langsung
permeabilitas

3. Biomonitoring is the process of

terhadap

evaluating aquatic conditions; it

iner

answers two questions: (1) Does
water quality vary over time and
space; and (2) are management

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

20

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

efforts resulting in progress toward

blood, urine, breast milk, hair and

sustainability

other biological samples (Hays, et

ecosystems

(i.e.,

are

minimally

aquatic
impacted)

(Jones and Craig, 2004)

al., 2007).

8. Biomonitoring, the measurement of

4. Biomonitoring is the use of living

the

concentrations

of

chemical

material to confirm or validate that

substances in human body fluids

previously

and tissues (Boogaard and Money.,

control

established

conditions

quality

important

to

living systems are being me (Cairns,
2005).

2008).
9. Biomonitoring merupakan teknik
evaluasi

lingkungan

berdasarkan

5. Biological monitoring has many

analisis pada jaringan dan molekul

advantages in comparison with the

organisme yang terpapar logam

traditional

berat (Zhou et al., 2008).

analysis

of

abiotic

matrices (water, sediments); it has

10. Biological

monitoring

proven to be a precious means to

(biomonitoring) has the ability to

evaluate environmental quality and

integrate total chemical exposure to

its administration is also provided

assess

for by the law regulating waters

includes exposure from multiple

protection (Conti, 2002; Conti and

sources (i.e., air, soil, water, and

Cecchetti, 2001 dalam Conti et al.,

food residues) and multiple routes

2005).

of intake (i.e., inhalation, oral, and

6. Biomonitoring

is

the

use

human

dosimetry.

This

of

dermal). A benefit of biomonitoring

biological variables to survey the

is the ability to associate the internal

environment. The primary task in

dose of a given chemical or

biomonitoring is the search for the

metabolite with a measurable effect

ideal indicator (or bioindicator)

(either tissue specific or whole

whose presence, abundance, and/or

body), whichcan then be used for

behavior reflects a stressor’s effect

risk assessment purposes (Barry et

on biota

al., 2009).

7. Biomonitoring,

defined

as

measuring

concentration

of

the

chemicals or their metabolites in

11. Ayeni et al. (2010) mendefisikan
biomonitoring

sebagai

spesies-

spesies yang dapat memberikan

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

21

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

informasi

terkait

pencemaran

dengan

status

lingkungan

oleh

mengganggu

system

tubuh

suatu

organisme.

polutan tertentu.

Terkait dengan biomonitoring
logam berat, tidak hanya terbatas pada

Berdasarkan
kutipan-kutipan
dapat

pengertian

langsung

dikatakan

dari

tingkat evaluasi lingkungan tetapi juga

tersebut,

terhadap

efek

yang

definisi

manusia.

Hal

ini

bahwa

timbul
sesuai

pada
dengan

biomonitoring yang diungkapkan hanya

pendapat Kamrin (2004) dan Angerer et

pada

al.

tataran

substansial

maupun

(2006)

yang

mendefinisikan

operasional. Dengan memperhatikan hal

biomotoring sebagai teknik evaluasi

tersebut,

bahwa

lingkungan terhadap paparan bahan

biomonitoring adalah suatu rangkaian

kimia berdasarkan sampling dan analisis

proses evaluasi kualitas perairan dengan

jaringan, cairan dan jaringan individu.

cara

polutan

Berdasarkan pengertian-pengertian yang

lingkungan

telah diungkapan, maka disimpulkan

dapat

dijelaskan

mengukur

tertentu

pada

keberadan
matriks

maupun di dalam kompartemen tubuh

bahwa

organisme

dapat

penggunaan suatu spesies tertentu yang

tentang

dapat memberikan informasi terkait

lingkungan.

dengan status pencemaran lingkungan

Pengukuran matriks lingkungan dapat

oleh logam berat tertentu berdasarkan

dilakukan

analisis matriks lingkungan, analisis

tertentu

memberikan

informasi

status/kualitas

suatu

dengan

keanekaragaman,
distribusi

yang

suatu

memperhatikan

biomonitoring

kepadatan,

pola

jaringan dan molekul organisme yang

organism

dan

terpapar logam berat.

mengkorelasikan dengan factor-faktor

Mengapa

lingkungan

mempengaruhi

Biomonitoring

kestabilan lingkungan tersebut, seperti

Selama

yang

adalah

Harus

Menggunakan

beberapa

dekade

substrat, salinitas, pH, okseigen terlarut

terakhir, biomonitoring telah banyak

dll. Selain itu, informasi dari hasil

digunakan sebagai pendekatan untuk

analisis kimia pada kompartemen tubuh

mengestimasi stasus pencemaran logam

suatu organism dapat memberikan data

berat di berbagai lingkungan, seperti

tentang

udara (Chettri et al.,

senyawa

tingkat
yang

akumukasi

suatu

keberadaannya

2000), tanah

(Friedlova, 2010), sungai (Wepener et

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

22

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …
al., 2005) dan laut (Kobayashi and

ion logam berat atau dengan resin

Okamura, 2004;

penukar ion (exchange resins), serta

Flammang et al.,

1997; Phillips, 1990).

beberapa

Menurut Warlina (2004), secara

metode

penyerapan

lainnya

dengan

seperti

menggunakan

umum terdapat 2 (dua) usaha untuk

karbon aktif, electrodialysis dan reverse

mengendalikan

osmosis.

pencemaran,

yaitu

Penanganan

logam

berat

penanggulangan secara non-teknis dan

dengan mikroorganisme atau mikroba

secara teknis. Penanggulangan secara

menjadi alternatif yang dapat dilakukan

non-teknis yaitu suatu usaha untuk

untuk mengurangi tingkat keracunan

mengurangi

elemen logam berat di lingkungan

pencemaran

lingkungan

dengan cara menciptakan peraturan

perairan.

perundangan yang dapat merencanakan,

Pengendalian pencemaran logam

mengatur dan mengawasi segala macam

berat

bentuk kegiatan industri dan teknologi

diungkapkan

sehingga

belum secara menyeluruh memberikan

tidak

Sedangkan
teknis

terjadi

pencemaran.

penanggulangan

bersumber

industri

pada

terhadap

buangannya,

secara

teknis
oleh

seperti

Warlina

yang
(2004)

secara

informasi yang komprehensif terkait

perlakuan

dengan usaha pengendalian pencemaran

perlakuan

logam berat di perairan.

misalnya

Untuk itu,

dengan

maka diperlukan suatu proses evaluasi

mengubah proses, mengelola limbah

kualitas perairan dengan cara mengukur

atau menambah alat bantu yang dapat

keberadan polutan tertentu pada matriks

mengurangi

lingkungan maupun pada organisme

dan

menghilangkan

pencemaran.

tertentu di perairan, yakni dengan

Secara

teknis,

upaya

melakukan biomonitoring akumulasi.

pengendalian pencemaran logam berat

Zhou

et

al.

(2008)

juga

dapat dilakukan dengan 2 cara, yakni

menjelaskan bahwa analisis matriks

pengendalian

menggunakan

lingkungan seperti air dan sedimen

proses kimia dan penanganan dengan

merupakan pendekatan langsung yang

menggunakan

atau

dilakukan untuk mengetahui tingkat

kimia

pencemaran lingkungan, tetapi tidak

mikroba.

dengan

mikroorganisme

Dengan

proses

dilakukan dengan penambahan senyawa

dapat

kimia tertentu untuk proses pemisahan

komprehensif

memberikan

informasi

terkait

yang
dengan

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

23

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

kemungkinan efek toksik logam berat

bahwa

bagi perkembangan organisme sehingga

keunggulan yang terintegrasi sehingga

dapat

indikator

dapat digunakan dalam menentukan

berat.

Kamrin

jumlah logam berat yang terpapar pada

juga

menjelaskan

bahwa

manusia. Dengan demikian, data hasil

biomonitoring

digunakan

untuk

biomonitoring dapat digunakan sebagai

kimia,

dasar

digunakan

pencemaran
(2004)

mengukur

sebagai

logam

jumlah

bahan

biomonitoring

pengambilan

memiliki

keputusan

dan

termasuk logam berat, yang terdapat di

manajemen lingkungan serta penilaian

lingkungan. Respons yang timbul pada

tingkat

organisasi seluler memang diperlukan

lingkungan (Agrerer et al., 2006).

untuk memastikan keberadaan logam

Ruang Lingkup dan Teknik-Teknik

berat di lingkungan, tetapi seberapa

Biomonitoring

besar respons seluler dapat berpengaruh

resiko

(risk

Biomonitoring

assessment)

logam

berat

pada tingkatan organisasi yang lebih

khususnya pada lingkungan akuatik,

tinggi yaitu individu, populasi dan

metode atau teknik yang berbeda dapat

komunitas masih harus dilakukan kajian

digunakan berdasarkan pada tujuan dan

untuk memperoleh hasil yang lebih

keinginan

yang

mendetail (Schoettger, 1996). Dengan

Misalnya,

analisis

demikian, maka metode biomonitoring

organisme

yang

diharapkan dapat memberikan informasi

penentuan kadar logam berat dalam

yang komperehensif terkait dengan

organisme yang spesifik, pengukuran

kondisi lingkungan.

aktivitas enzim dalam bioindikator yang

Day (2000) menjelaskan bahwa
hal

yang paling fundamental

terkena

berebeda

pula.

kimia

dalam

terkena

polusi,

polusi,

pengamatan

dari

histopatologi dan analisa kandungan

biomoniotoring

biomarker seperti misalnya pigmen

adalah bahwa organisme hidup dapat

fotosintetik dalam ganggang. Semua

merefleksikan

perubahan

penggunaan

metode

kondisi

lingkungan

dalam

fungsi

fisiologi,

tempat hidupnya sehingga jika terjadi

kelimpahan

perubahan

komunitas organisme akuatik juga dapat

pada

beberapa

aspek

spesies,

lingkungan maka akan berimplikasi

berkorespondensi

pada organisme tersebut. Selain itu,

ekosistem perairan.

dengan

populasi,

kondisi

Barry et al. (2009) juga menjelaskan

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

24

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

Berdasarkan

pengertian

Q et al. (2008) menjelaskan bahwa

biomonitoring yang telah dijelakan

bioakumulasi

sebelumnya, maka dapat dijelaskan

peningkatan konsentrasi bahan kimia

ruang lingkup biomonitoring. Ruang

dalam suatu materi biologis organisme

lingkup

selama

yang

dimaksud

meliputi

berhubungan

kurun

waktu

dengan

tertentu

dan

variable-variabel yang menjadi objek

dibandingkan dengan konsentrasi bahan

kajian dalam biomonitoring (de Zwart,

kimia tersebut di dalam lingkungan.

1995). Variabel-variabel yang menjadi

Bioakumulasi terjadi ketika sebuah

objek

biomonitoring,

organisme menyerap sebuah senyawa

Zhou et al. (2008) berupa

beracun pada tingkat yang lebih tinggi

kajian

menurut

dalam

teknik/metode

dalam

program

daripada pelepasan senyawa tersebut.

biomonitoring, meliputi bioakumulasi,
perubahan

biokimia,

pengamatan

Monitoring
merupakan

bioakumulasi

pengukuran

konsentrasi

morfologi dan perilaku, pendekatan

logam berat yang terdapat dalam materi

level-populasi dan komunitas. Masing-

biologis. Weigel (2004) dalam Ayeni et

masing

menunjukkan

al. (2010) mendefisikan bioakumulasi

kelebihannya masing-masing dan dapat

sebagai akumulasi jenis-jenis polutan,

diaplikasikan dalam berbagai bidang.

termasuk logam berat, dalam organisme

Teknik/metode

program

yang lebih tinggi dibanding dengan

biomonitoring atau yang dikenal dengan

yang terdapat pada lingkungan. Zhou

variable-variabel biomonitoring, yaitu

(2008)

biomonitoring

bioakumulasi merupakan proses penting

teknik

dalam

akumulasi

(bioakumulasi),

biomonitoring

yang

menjelaskan

menyebabkan

bahwa

efek

pada

toksisitas, dan biomonitoring ekosistem.

organisme.

Berikut

menyebutnya sebagai bioabsorbsi yang

ini

akan

dijelaskan

Gad

et

al.

(2010)

biomonitoring akumulasi sebagai alat

didefenisikan

asesmen kualitas perairan akibat logam

terhadap bahan-bahan pencemar. Zauke

berat

(2008) menjelaskan bahwa evaluasi

kadmium

pada

invertebrata

perairan.

sebagai

metabolisme

logam berat yang dapat masuk ke dalam

Bioakumulasi merupakan proses

tingkatan tropik rantai makanan dapat

penting dimana bahan kimia dapat

dilakukan dengan menentukan jumlah

mempengaruhi organisme hidup. Zhuo,

logam berat pada suatu organisme. Pola

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

25

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

akumulasi dan konsentrasi logam berat

serta jaringan tubuh organisme yang

yang terdapat dalam organisme laut

terpapar logam berat. Penjelasan lebih

dapat dideskripsi dan diprediksi melalui

spesifik diberikan oleh Maanan (2007)

model toksikokinetik.

bahwa

faktor-faktor

yang

Peningkatan konsentrasi logam

mempengaruhi akumulasi logam berat

berat di dalam organisme kemudian

pada suatu organisme tergantung pada

dibandingkan dengan konsentrasi logam

keberadaan

berat yang terdapat pada lingkungan.

hidrodinamik lingkungan, ukuran, jenis

Bioakumulasi terjadi ketika organsime

kelamin,

mengabsorbsi

komposisi

logam

berat

dalam

jumlah yang melebihi ambang batas dan
meliputi

beberapa

pengambilan

proses

(uptake),

logam

berat,

musim,

perubahan-perubahan
jaringan

dan

pada
siklus

reproduksi.

yaitu

Shah

(2005)

menunjukkan

penyimpanan

bahwa logam berat jenis Pb lebih tinggi

(storage) dan pengeluaran (elimination).

pada organ liver dibanding dengan

Ditegaskan oleh Zhou, Q et al. (2008)

insang, otot, testis dan ovarium ikan

bahwa

Tinca tinca L. Hasil penelitian Shah

stidaknya

terdapat

proses

termasuk uptake, penyimpanan dan

(2005)

penghilangan

selama

akumulasi logam berat Pb lebih tinggi

bioakumulasi. Bioakumulasi terjadi dari

dibanding dengan Hg dan Cd. Penelitian

sebuah

yang dilakukan oleh Temara et al.

yang

ekuilibrium

terlibat

dinamis

antara

juga

menunjukkan

bahwa

pemaparan dari lingkungan luar dan

(1998)

uptake, ekskresi, penyimpanan dan

rubens membutuhkan waktu yang relatif

degradasi di dalam tubuh organisme.

panjang untuk mengakumulasi logam

Memahami

proses

menemukan

bahwa

Asteria

dinamika

berat Pb pada tulang dibanding dengan

bioakumulasi adalah pertimbangan yang

jenis logam berat Cd dan Zn. Penelitian

kritis dalam regulasi kimia seperti

yang dilakukan oleh Vinodhini dan

misalnya

akuatik.

Narayanan (2008) juga menemukan

Gbaruko dan Friday (2007) menjelaskan

adanya perbedaan akumulasi logam

bahwa

berat Pb, Cd, Ni dan Cr pada organ

logam-logam

akumulasi

logam

sangat

bergantung pada efek kimia logam berat

tubuh

tersebut

akumulasinya lebih tinggi pada organ

untuk

berikatan

dengan

komponen-komponen tertentu pada sel

hati.

Cyprinus

Adanya

carpio,

perbedaan

dimana

akumulasi

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

26

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

oleh

kontaminasi kadmium pada lingkungan

kebisaan makan dan perilaku mencari

yaitu melalui lapisan bumi dan aktivitas

makan (Shah, 2005). Temara et al.

manusia (antropogenic). Secara alami,

(1998)

bahwa

kadmium merupakan unsur utama fosfat

pada

bebatuan dan terdeposit dalam lapisan

kompartemen tubuh Asterias rubens

bumi. Sumber kadmium dari aktivitas

berhubungan dengan kadar logam berat

manusia yakni aktifitas industri panas

tersebut pada air laut. Penelitian lainnya

bumi, industri bahan bangunan, areal

yang menggunakan echinoidea jenis

pertambangan, industri logam. Selain

Paracentrotus lividus oleh Soualili et al.

itu, kadmium sering digunakan sebagai

(2007) menemukan bahwa gonad betina

pewarna cat dan plastik, sebagai katoda

dapat

nikel, baterai dan alat elektronik. (4)

logam

berat

ini

juga

akumulasi

disebabkan

menjelaskan

Pb

dan

mengakumulasi

Cd

logam

berat

dengan konsentrasi yang tinggi dan

Kontaminasi

logam

berhubungan dengan konsentrasi logam

menyebabkan efek mematikan terhadap

berat dalam sedimen.

organisme

laut

dan

ketidakseimbangan

Berdasarkan uraian yang telah
maka

Cd

menyebabkan
ekologis

dan

keanekaragaman organisme laut. (5)

KESIMPULAN

diungkapkan,

berat

dapat

diambil

Mekanisme

absorpsi

dan

toksisitas

logam berat kadmium pada organisme

beberapa kesimpulan sebagai berikut.

perairan

(1) Kadmium merupakan elemen ke-48

biomolekuler.

dan merupakan anggota dari kelompok

ke dalam sel menimbulkan efek toksik

12 pada sistem tabel periodik dan

dan

merupakan jenis logam berat yang

sehingga merusak komposisi lipid pada

memiliki

tinggi,

membran, dan menyebabkan perubahan

penyebaran yang luas serta memiliki

histopatologi dan peroksidasi lipid pada

waktu paruh (biological life) yang

organ liver dan ginjal, menyebabkan

panjang dalam tubuh organisme hidup.

retardasi (perlambatan) pertumbuhan

(2) Kadmium pada lingkungan perairan,

serta menghambat pengambilan ion

secara cepat terdeposit pada organisme

kalsium. (6) Biomonitoring merupakan

perairan dalam bentuk ion-ion bebas

suatu sistem evaluasi lingkungan yang

dalam bentuk Cd2+. (3) Sumber utama

dilakukan secara komprehensif untuk

toksisitas

yang

terjadi

pada

tingkatan

Kadmium yang masuk

menimbulkan

stres

oksidatif

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

27

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

pengendalian pencemaran logam berat.
(7)

Monitoring

merupakan
menyebabkan
Monitoring

bioakumulasi

proses

penting

yang

efek pada organism.
bioakumulasi

dilakukan

dengan mengukur konsentrasi logam
berat

yang

terdapat

dalam

materi

biologis dan lingkungan.

SARAN
Berdasarkan paparan konseptual
yang

telah

disarankan

diungkapkan,
beberapa

hal,

maka
sebagai

berikut. (1) Kepada pemerintah dan
instansi terkait untuk lebih tegas dalam
memberikan sanksi bagi pelaku industri
dalam penanganan limbah buangan
akibat aktifitas industri. (2) Kepada

Agnello, M., Filosto, S,, Scudiero, R.,
Rinaldi, A.M., and Roccheri,
M.C. 2007. Cadmium Induces
an Apoptotic Response in Sea
Urchin Embryos. Cell Stress &
Chaperones. Vol 12 (1): 44–50,
2007.
Angerer, J., Bird, M.G., Burke, T.A.,
Doerrer, N.G., Needham, L.,
Robinson, S.H., Sheldon, L., and
Zenick, H. 2006. Strategic
Biomonitoring
Initiatives:
Moving the Science Forward.
Toxicological
Science,
Vol
93(1): 3-10, 2006.
Ali, C., Réda, D.M., Rachid, R., and
Houria, B. 2009. Cadmium
Induced Changes in Metabolic
Function
of
Mitochondrial
Isolated from Potato Tissue
(Solanum
tuberosum
L.).
American
Journal
of
Biochemistry
and
Biotechnology, Vol 5 (1): 35-39,
2009.

pelaku industri, untuk sedapat mungkin
mengelolah limbah buangan sebelum
dibuang ke lingkungan perairan. (3)
Kepada

peneliti,

untuk

mengkaji

tentang efek logam berat yang ada pada
organisme perairan dan dampaknya bagi
kesehatan manusia serta mereancang
suatu sistem biomonitoring terhadap
lingkungan dengan menggunakan biota
perairan

sabagai

pencemaran.

bioindikator

Almeida, J.A., Barreto, R.E., Novelli,
L.B., Castro, F.J., and Moron,
S.E. 2009. Oxidative Stress
Biomarkers and Aggressive
Behavior in Fish Exposed to
Aquatic
Cadmium
Contamination.
Neotropical
Ichtyology, Vol 7(1): 103-108,
2009.
Amin, B., Ismail, A., Arshad, A., Yap,
C.K., and Kamarudin, M.S.
2009. Anthropogenic Impacts on
Heavy Metal Concentrations in
the Coastal Sediments of Dumai,
Indonesia.
Environ
Monit
Assess, Vol 148:291–305, 2009.

DAFTAR PUSTAKA
Amisah, S., Boateng, D., Obirikorang,
K.A., and Quagrainie, K.K.

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

2009. Effects of Clam Size on
Heavy Metal Accumulation in
Whole Soft Tissues of Galatea
paradoxa (Born, 1778) from the
Volta Estuary, Ghana. Full
Length Research. International
Journal of Fisheries and
Aquaculture Vol. 1 (2): 14-21,
July 2009.
Apperonth, K.J. 2010. Defenition of
Heavy Metal and Their Role in
Biological Systems. Chapter 2.
Soil Heavy Metals, Soil Biology.
Vol. 19.
Ayeni, O.O., Ndakidemi, P.A., Snyman
R.G., and Odendaal J.P. 2010.
Chemical,
Biological
and
Physiological Indicators of
Metal Pollution in wetlands.
Review. Scientific Research and
Essays. Vol 5 (15): 1938-1949,
August, 2010.
Barry, R.C., Lin, Y., Wang, J., Liu, G.,
and Timchalk, A. 2009.
Nanotechnogy-Based
Electrochemical Sensors for
Biomonitoring
Chemical
Exposures. Review. Journal of
Exposure
Science
and
Environmental
Epidemiology,
Vol 19: 1-18, 2009.
Cairns, J.Jr. 2005. Biomonitoring: The
Crucial Link Between Natural
Systems and Society. Mankind
Quarterly, Volume XLV (3):
289-308, 2005.
Chakrabortty, S and Paratkar, G.T.
2006. Biomonitoring of Trace
Element Air Pollution Using
Mosses.
Aerosol and Air
Quality Research, Vol 6 (3):
247-258, 2006

28

Carpene, E., Andreani, G., and Isani, G.
2007. Metallothionein Functions
and Structural Characteristcs.
Journal of Trace Elements in
Medicine and Biology. (online)
www.elsevier.de/jtemb. Diakses
12 September 2010.
Choudhury, S & Panda, S.K. 2004.
Induction of Oxidative Stres and
Ultrastructural Chages in moss
Taxithelium
nepalense
(Schwaegr) Broth, Unde Lead
and
Arsenic
Phytotoxicity.
Current Science, Vol. 87 (3), 10
August 2004.
Choudhury, M., Jetley, U.K., Khan,
M.A., Zutshi, S., and Fatma, T.
2006. Effect of Heavy Metal
Stres
on
Proline,
Malondialdehyde,
and
Superoxide Dismutase Acivity
in the Cyanobacterium Spirulina
platensis-S5. www.elsevier.com.
Diakses tanggal 17 Oktober
2010.
Conti,

M.E., Lacobucci, M., and
Cecchelti, G. 2005. A Statistical
Approach Applied to Trace
Metal Data from Biomonitoring
Studies. Int. J. Environment and
Pollution, Vol 23, No. 1, 2005.

Dahuri, R., Jacub, R., Ginting, S.P., dan
Sitepu, M.J. 2004. Pengelolaan
Sumberdaya Wilayah Pesisir
dan Lautan Secara Terpadu.
Cetakan
Ketiga.
Jakarta:
Pradnya Paramita
Dailianis, S & Kaloyianni, M. 2004.
Cadmium
Induces
Both
Pyruvate Kinase and Na+/H+
Exchanger Activity Through
Protein Kinase C Mediated
Signal Transduction, in Isolated

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

29

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

Digestive Gland Cellss of
Mytilus galloprovincialis (L.).
The Journal of Experimental
Biology, Vol 207: 1665-1674.
Dauwe, T., Janssens, E., Kempenaers,
B., and Eens, M. 2004. The
Effect of Heavy Metal Exposure
on Egg Size, Eggshell Thick.ess
and the Number of Spermatozoa
in Blue Tit Parus Caeruleus
Eggs. Environmental Pollution,
Vol 129: 125–12, 2004.
www.elsevier.com/locate/envpol
.
Day,
J.
2000.
Biomonitoring:
Appropriate Technology for the
21st
Century.WARFSA/WaterNet
Symposium: Sustainable Use of
Water Resources, Maputo, 1-2
November 2000.
de Michele, R., Vurro, E., Rigo, C.,
Costa, A., Elviri, L., Di
Valentine., Careri, M., Zottini,
M., di Topi, S., and Schiavo,
F.L. 2009. Nitric Oxide is
Involved in Cadmium-Induced
Programme Cell Death in
Arabidopsis
Suspension
Cultures. Plant Physiology, Vol
150: 217-228, May 2009.
de Zwart. 1995. Monitoring Water
Quality in the Future. Volume 3:
Biomonitoring. Bilthoven, The
Netherlands April, 1995.
Duruibe, J.O., Ogwuegbu, M.O.C., and
Egwurugwu, J.N. 2007. Heavy
Metal Pollution and Human
Biotoxic Effects. Full Length
Research Paper. International
Journal of Physical Sciences,
Vol 2 (5): 112-118, May 2007.

El-said, A.G., Badawy, N.A., and
Garamon, S.E. 2010. Adsorption
of Cadmium (II) and Mercury
(II) Otto Natural Adsorbent Risk
Husk Ash (AHA) from Aqueous
Sollutions: Study in Singlet and
Binary System. Journal of
American Science, Vol 6 (12),
2010.
Faix, S., Faixova, Z, Boldizarova, K.,
and Javorsky, P. 2005. The
effect of long-term high Heavy
metal
intake
on
lipid
peroxidation of gastrointestinal
tissue in sheep. Vet. Med-Czech,
Vol 50 (9): 401-405, 2005.
Flora, S.J.S., Mittal, M., and Mehta, A.
2008. Heavy Metal Induced
Oxidative Stres & its Possible
Reversal by Chelation Therapy.
Indian J. Med. Vol 128: 501523, Oktober 2008.
Flora, S.J.S. 2009. Metal Poisoning:
Treatment and Management.
Review Article. Al Ameen J.
Med. Sci, Vol 2 (2): 4-26, 2009.
Friedlova, M. 2010. The Influence of
Heavy Metal on Soil Bioloigical
and Chemical Properties. Soil &
Water, Vol 5 (1): 21-27, 2005.
Gad, A.S., Attia, M., and Ahmed, H.A.
2010. Heavy Metal BioRemediation by Immbolized
Saccharomyces cereviseae and
Opuntia ficus indica Waste.
Journal of American Science,
Vol 6 (8), 2009.
Galabi, M., Jalai, A., and Ramroodi, M.
2010. Effects of Treated
Municipal Wastewater on Soil
Chemical Properties and Heavy
Metal Uptake by Sorgum

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699

Biomonitoring: Sebagai Alat Asesmen Kualitas …

(Sorgum bicolor L). Journal of
Agricultural Science. Vol 2. No.
3, September 2010.

DiZio, A., Dourson, M.,
Goldstein, D.A., Lipscomb, J.,
Kilpatrick E, Krewski E.
Krishnan K, Nordberg M, Okino
M, Tan Y. M, Viau, C., and
Yager, J.W. 2008. Guidelines
for
the
Derivation
of
Biomonitoring
Equivalents:
Report from the Biomonitoring
Equivalents Expert Workshop.
Regulatory Toxicology and
Pharmacology.
journal
homepage:
www.elsevier.com/locate/yrtph

Gbaruko, B.C., and Friday, O.U. 2007.
Bioaccumulation of Heavy
Metals in Some Fauna and
Flora.
Email:
bgbaruko@yahoo.com. Diakses
03 September 2010.
Giusi, G., Facciolo, R.M., Alò, R.,
Carelli,
A.,
Madeo,
M.,
Brandmayr, P., and Canonaco,
M. 2005. Some Environmental
Contaminants Influence Motor
and Feeding Behaviors in the
Ornate Wrasse (Thalassoma
pavo) via Distinct Cerebral
Histamine Receptor Subtypes.
Environmental
Health
Perspectives,
Volume 113.
Number 11. November 2005
Gong, P., Ogra, Y., and Koizumi, S.
2000. Inhibitory Effects of
Heavy Metals on Transcription
Factor
Sp1.
Short
Communication.
Industrial
Health, Vol 38: 224-227, 2008.
Hall, J.L. 2002.Cellular Mechanisms for
Heavy Metal Detoxification and
Tolerance. Review Article.
Journal of Experimental Botany.
Vol. 53, No. 366, pp. 1-11,
January 2002.
Hall, J. L & Lorraine, E.W. 2003.
Transition Metal Transporters in
Plants. Review Article. Journal
of Experimental Botany, Vol 54
(393): 2601-2613, December
2003.
Hays, S.M,. Aylward, L.L., LaKind,
J.L., Bartels, M.J., Barton, H.A.,
Boogaard, P.J., Brunk, C.,

30

Hays,

S.M., Aylward, L.L., LaKind,
J.L., Bartels, M.J., Barton, H.A.,
Boogaard, P.J., Brunk, C.,
DiZio, A., Dourson, M.,
Goldstein, D.A., Lipscomb, J.,
Kilpatrick E, Krewski E.
Krishnan K, Nordberg M, Okino
M, Tan Y. M, Viau, C., and
Yager,
J.W.
2006.
Biomonitoring Equivalents: A
Screening
Approach
for
Interpreting
Biomonitoring
Results from A Public Health
Risk
Perspective.
www.elsevier.com. Diakses 8
September 2010

Jonak, C., Nakagami, H., and Hirt, H.
2004. Heavy Metal Stress.
Activation Mitogen-Activated
Protein Kinase Pathways by
Copper and Cadmium. Plant
Physiology, Vol. 136: 32763283, October, 2004.
Jones, C and Craig, B. 2004. The
Ontario Benthos Biomonitoring
Network. Leading Edge. The
Working Biosphere, Vol 3 (5),
Maret 2004.
Kamrin, M.A. 2004. Biomonitoring
Basics.
A
Resport
from

SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRI