pada Air, Sedimen, dan Rumput Laut Sargassum polycystum di ...
Transcript of pada Air, Sedimen, dan Rumput Laut Sargassum polycystum di ...
Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) pada Air, Sedimen, dan
Rumput Laut Sargassum polycystum di Perairan Pulau Pari,
Kepulauan Seribu
DEDE HIKMATUL ALIM
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Konsentrasi Logam
Berat Timbal (Pb) pada Air, Sedimen, dan Rumput Laut Sargassum polycystum di
Perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu adalah benar karya saya dengan arahan
dari Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
Perguruan Tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari
karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan
dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Desember 2014
Dede Hikmatul Alim
NIM. C54100028
* Pelimpahan hak cipta atas karya tulis dari penelitian kerja sama dengan pihak
luar IPB harus didasarkan pada kerja sama yang terkait
ABSTRAK
DEDE HIKMATUL ALIM. Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) pada Air,
Sedimen, dan Rumput Laut Sargassum polycystum di Perairan Pulau Pari,
Kepulauan Seribu. Dibimbing oleh TRI PRARTONO.
Penelitian ini bertujuan menganalisis kandungan logam berat Timbal (Pb)
pada air, sedimen, dan rumput laut Sargassum polycystum di perairan Pulau Pari,
Kepulauan Seribu. Contoh air, sedimen, dan Sargassum polycystum diambil pada
bulan Agustus 2014 dari perairan Pulau Pari, kemudian dianalisis kandungan
logam beratnya menggunakan metode Atomic Absorption Spektrometry. Hasil
analisis menunjukkan bahwa konsentrasi Pb dalam air, sedimen, dan rumput laut
Sargassum polycystum berturut-turut 0,009 – 0,015 mg/l, 44,72 – 50,01 mg/kg
dan 16,89 – 17,59 mg/kg. Konsentrasi Pb dalam air sudah melebihi kadar normal
di perairan alami, namun konsentrasi Pb dalam sedimen masih berada pada
kisaran perairan yang tidak tercemar. Keberadaan Pb di perairan Pulau Pari juga
terindikasi mengalami peningkatan dan terakumulasi dalam Sargassum
polycystum.
Kata kunci: Timbal, Air, Sedimen, Sargassum polycystum, Pulau Pari
ABSTRACT
DEDE HIKMATUL ALIM. Heavy Metal Concentrations of Lead (Pb) in Water,
Sediment, and Sargassum polycystum at Pari Island Waters, Seribu Islands.
Supervised by TRI PRARTONO.
The aim of this research was to analyze the lead (Pb) concentration in
water, sediment, and Sargassum polycystum at Pari Island, Seribu Islands. Sample
of water, sediment, and Sargassum polycystum were collected in August 2014
from Pari Island. The heavy metal concentrations were then analyzed by Atomic
Absorption Spectrometry methods. The results showed that Pb concentrations in
water, sediment, and Sargassum polycystum was 0,009 - 0,015 mg/l, 44,72 - 50,01
mg/kg and 16,89 - 17,59 mg/kg, respectively. Lead concentrations in water
exceeded its normal concentration in natural waters. However, the concentration
of Pb in sediment was still in the range of non-polluted waters. The indications of
Pb in this waters showed an increasing trend and accumulatic in Sargassum
polycystum.
Keyword: Lead, Water, Sediment, Sargassum polycystum, Pari Island
Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) pada Air, Sedimen, dan
Rumput Laut Sargassum polycystum di Perairan Pulau Pari,
Kepulauan Seribu
DEDE HIKMATUL ALIM
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Ilmu Kelautan
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) pada Air, Sedimen, dan
Rumput Laut Sargassum polycystum di Perairan Pulau Pari,
Kepulauan Seribu
Nama : Dede Hikmatul Alim
NIM : C54100028
Disetujui oleh
Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. I Wayan Nurjaya, M.Sc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia
dan rahmat-Nya sehingga penelitian yang berjudul “Konsentrasi Logam Berat
Timbal (Pb) pada Air, Sedimen, dan Rumput Laut Sargassum polycystum di
Perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu” ini berhasil diselesaikan.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada segenap pihak yang telah
membantu serta memberikan dukungan kepada penulis dalam pelaksanakan
penelitian, terutama kepada:
1. Orang tua yang telah memberikan do’a dan dukungannya dalam pelaksanaan
penelitian.
2. Bapak Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan arahan dan bimbingan dalam melaksanakan penelitian dan
penyusunan skripsi.
3. Bapak Dr. Ir. I Wayan Nurjaya, M.Sc selaku Ketua Departemen Ilmu dan
Teknologi Kelautan.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih ada kekurangan. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan saran yang dapat membangun sebagai pembelajaran dalam
penulisan ilmiah ke depannya.
Bogor, Desember 2014
Dede Hikmatul Alim
C54100028
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL vii
DAFTAR GAMBAR vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat 2
Alat dan Bahan 3
Pengambilan Contoh Air 3
Pengambilan Contoh Sedimen 3
Pengambilan Contoh Rumput Laut 4
Analisis Logam Berat pada Air 4
Analisis Logam Berat pada Sedimen dan Rumput Laut 4
Fraksinasi Sedimen 4
Analisis Bahan Organik 5
Analisis Data 5
HASIL DAN PEMBAHASAN
Logam Berat dalam Air 5
Logam Berat dalam Sedimen 7
Logam Berat dalam Rumput Laut Sargassum polycystum 9
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan 11
Saran 11
DAFTAR PUSTAKA 11
RIWAYAT HIDUP 14
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Alat dan Bahan Penelitian 3
2. Konsentrasi Pb dalam Sargassum polycystum (mg/kg), air (mg/l)
dan faktor biokonsentrasi 10
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Lokasi pengambilan contoh 2
2. Konsentrasi Pb (mg/l) terlarut di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu 6
3. Konsentrasi Pb dalam sedimen (mg/kg) di perairan Pulau Pari,
Kepulauan Seribu 7
4. Komposisi fraksi sedimen (%) di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu 8
5. Konsentrasi Pb (mg/kg) dalam Sargassum polycystum di perairan
Pulau Pari, Kepulauan Seribu 9
6. Kandungan C dan N (%) dalam Sargassum polycystum di perairan
Pulau Pari, Kepulauan Seribu 10
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kandungan logam berat di perairan alami sangat rendah (trace element),
ada yang bersifat esensial dan non-esensial. Trace element tersebut sulit diuraikan
dan cenderung terakumulasi dalam biota melalui rantai makanan (Darmono 1995).
Pada kadar tertentu logam berat dapat bersifat racun bagi kehidupan biota perairan
(Sanusi 2006). Gad dan Pham (2014) menyatakan bahwa logam berat dapat
terakumulasi dalam tulang, merusak sistem saraf, dan mengganggu kerja otak
pada manusia.
Timbal (Pb) termasuk kelompok logam berat yang belum diketahui
manfaatnya untuk kehidupan organisme (non-esensial). Logam berat ini masuk ke
perairan melalui run off, air sungai, angin, proses hidrotermal, difusi dari sedimen,
dan kegiatan antropogenik (Libes 1992). Menurut Laws (1993) di perairan alami
konsentrasi Pb dalam air laut berkisar antara 0.01 hingga 0.035 μg/l.
Karakter Pb yang lunak, antikorosi, dan mampu menghantarkan listrik
dengan baik menyebabkan pemanfaatan Pb di dunia industri sangat tinggi. Timbal
sering digunakan dalam industri baterai, campuran bahan bakar, industri cat,
pelapis kabel, dan amunisi (Fardiaz 2005; Lu 2006). Aktivitas industri tersebut
akan menghasilkan limbah. Limbah yang dihasilkan dari industri tersebut
kemungkinan akan masuk ke peraiaran sehingga dapat meningkatkan konsentrasi
Pb di perairan.
Pada dasarnya logam berat yang masuk ke badan perairan akan mengalami
proses absorbsi, adsorbsi, dan pengendapan (Connell dan Miller 1995). Proses
absorbsi dilakukan oleh biota akuatik, seperti rumput laut (Yulianto et al. 2006),
kerang hijau, dan ikan (Johari 2009). Adsorbsi logam berat dilakukan oleh
partikel-partikel tersuspensi dalam kolom air dan selanjutnya mengendap ke dasar
perairan.
Penelitian mengenai dinamika logam berat di perairan Pulau Seribu sudah
banyak dilakukan, namun masih terbatas di lokasi yang berdekatan dengan
daratan, khususnya di Teluk Jakarta dan Teluk Banten. Selain itu penelitian yang
dilakukan masih fokus pada analisis kandungan logam dalam air, sedimen, ikan,
dan kerang-kerangan. Dalam upaya pengawasan lingkungan perairan diperlukan
penelitian di perairan yang lebih jauh, seperti perairan Pulau Pari.
Perairan Pulau Pari merupakan bagian dari perairan Kepulauan Seribu,
DKI Jakarta. Perairan ini masih terpengaruhi oleh sungai-sungai yang bermuara di
Teluk Jakarta dan Teluk Banten (Damar 2004; Farhan dan Lim 2012; Booij et al.
2001; William et al. 2001). Hasil penelitian lainnya menunjukkan bahwa sungai-
sungai yang bermuara di Teluk Jakarta dan Teluk Banten mengandung logam
berat Cu, Cd, dan Pb yang cukup tinggi (Lestari dan Edward 2004).
Rumput laut merupakan salah satu organisme akuatik yang tumbuh di
perairan dangkal. Sargassum polycystum termasuk salah satu jenis rumput laut
yang tumbuh alami dan banyak ditemukan di perairan Pulau Pari. Rumput laut ini
sifatnya menetap, berukuran besar, jumlahnya banyak, mudah dikoleksi, dan
diduga mampu menyerap logam berat sehingga memiliki potensi untuk dijadikan
bioindikator pencemaran lingkungan. Oleh karena itu dalam upaya pengawasan
2
lingkungan perairan Pulau Pari, diperlukan analisis logam berat pada air, sedimen,
dan Sargassum polycystum.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan menganalisis kandungan logam berat Pb dalam air,
sedimen, dan rumput laut Sargassum polycystum di perairan Pulau Pari,
Kepulauan Seribu.
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus sampai September 2014.
Contoh (air, sedimen, dan rumput laut Sargassum polycystum) diambil dari
perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu (Gambar 1). Analisis logam berat Pb
dilaksanakan di Laboratorium Produktivitas dan Lingkungan, Departemen
Manajemen Sumberdaya Perairan IPB. Fraksinasi sedimen dan analisis bahan
organik dilaksanakan di Laboratorium Bioteknologi Tanah, Departemen Ilmu
Tanah dan Sumberdaya Lahan IPB.
Gambar 1. Lokasi pengambilan contoh air, sedimen, dan rumput laut Sargassum
polycystum di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu
3
Alat dan Bahan
Alat-alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini disajikan pada
Tabel 1.
Tabel 1. Alat dan bahan pada setiap tahap penelitian
Tahap Alat Spesifikasi alat Bahan
Pengambilan
contoh
GPS Garmin etrex Akuades
Botol sampel
Perahu
Van Veen grab
Refraktometer
Termometer
Kotak transek ukuran 1 m x 1 m
Van Dorn water
sampler
Analisis
logam berat
Freez dryer Merk Edward
Gelas beker Duran 250 ml
AAS PinAAcle 900H
Timbangan digital PW 254 d =
0.0001g
Contoh air, sedimen,
rumput laut
Hot plate C-MAG HP 10 HNO3 65%, HClO4
60%
Corong pemisah Duran 250 ml APDC, MIBK
Kertas saring Whatman 47 μm Akuades
Pipet volumetrik Iwaki 10 ml, 25
ml, 5 ml
Fraksinasi
sedimen
Timbangan digital Merk Veritas Contoh sedimen
Gelas piala Iwaki 1 L H2O2 30%, HCl 0.4 N,
Cawan aluminium Na-pirofosfat 0.006 M
Pipet volumetrik
Oven
Analisis
bahan
organik
Timbangan Rumput laut
CHNS analyzer
Penelitian ini dilakukan dalam 4 tahap, yaitu: koleksi contoh, analisis
logam berat, fraksinasi sedimen, dan analisis bahan organik.
Pengambilan Contoh Air
Contoh air laut diambil dengan menggunakan Van Dorn water sampler
(volume > 5 liter). Contoh air diambil pada saat kondisi pasang sebanyak 1 kali
pada kedalaman 0,5 m di setiap stasiun pengambilan contoh. Selanjutnya contoh
air dimasukkan ke dalam botol polietylen (volume ±1 liter), kemudian disimpan di
dalam cool box (Hutagalung et al. 1997).
Pengambilan Contoh Sedimen
Pengambilan contoh sedimen dilakukan dengan menggunakan Van Veen
grab. Contoh sedimen diambil sebanyak 2 kali ulangan pada setiap stasiun dan
4
dicampur menjadi satu. Sampel sedimen diambil pada bagian tengah grab untuk
menghindari kontaminasi dari alat. Contoh sedimen dimasukkan ke dalam botol
kaca dan disimpan di dalam cool box (Hutagalung et al. 1997).
Pengambilan Contoh Rumput Laut
Contoh rumput laut Sargassum polycystum diambil dengan menggunakan
metode transek kuadran. Transek diletakkan secara acak di stasiun yang sudah
ditentukan. Contoh rumput laut diambil sebanyak 2 ulangan dan dicampur
menjadi satu. Selanjutnya seluruh rumput laut yang berada di dalam kotak transek
diambil dan dimasukkan ke dalam plastik sampel. Setelah itu contoh rumput laut
disimpan di dalam cool box.
Analisis Logam Berat pada Air
Alat yang digunakan untuk analisis logam berat dalam air ialah Atomic
Absorption Spectrometry (AAS) yang memiliki deteksi limit 0.001 ppm. Contoh
air sebanyak 100 ml disaring menggunakan kertas saring 0,45 μm dan dimasukan
pada corong pemisah. Selanjutnya ditambahkan 2 tetes asam nitrat (HNO3) dan
dihomogenkan. Larutan HNO3 berfungsi untuk menurunkan pH. Tahap
berikutnya contoh air ditambahkan 1 ml Amonium Pirolidin Ditiokarbonat
(APDC), kemudian dihomogenkan. Pereaksi APDC berfungsi untuk membentuk
senyawa organik komplek yang tidak larut pada fase air. Selanjutnya ditambahkan
10 ml Metil Iso Butil Keton (MIBK), dihomogenkan selama 30 detik dan
disimpan hingga terbentuk dua lapisan. Fase organik ditampung untuk dianalisis
menggunakan AAS (APHA 2012).
Analisis Logam Berat pada Sedimen dan Rumput Laut
Alat yang digunakan untuk analisis logam berat dalam sedimen dan
rumput laut ialah Atomic Absorption Spectrometry (AAS) yang memiliki deteksi
limit 0.001 ppm. Contoh sedimen dan rumput laut dikeringkan menggunakan
freez dryer. Selanjutnya contoh dihaluskan menggunakan cawan poreselin,
ditimbang sebanyak 2 gram dan dimasukkan ke dalam gelas beker 100 ml. Contoh
ditambah 10 ml HNO3 dan dipanaskan menggunakan hotplat pada suhu 85 oC.
Ketika volume larutan tersisa 1-2 ml, larutan didinginkan. Setelah itu
ditambahkan 10 ml HNO3 dan 10 ml HClO4. Pereaksi HNO3 dan HClO4 berfungsi
untuk memutus ikatan logam berat dengan bahan organik pada contoh.
Selanjutnya contoh dihomogenkan dan dipanaskan kembali pada hotplate sampai
uap HClO4 hilang. Jika larutan sudah jernih, ditambahkan 100 ml akuades untuk
pengenceran, kemudian disaring menggunakan kertas saring 0,45 μm. Hasil
saringan selanjutnya dianalisis menggunakan AAS (APHA 2012).
Analisis Fraksi Sedimen
Analisis fraksi sedimen menggunakan metode pipet (Balitbangtan 2006).
Sedimen ditimbang sebanyak 20 gram dan dimasukan ke dalam gelas piala 1 liter.
Contoh ditambahkan 100 ml H2O2, kemudian dipanaskan di atas hotplate. Pereaksi
H2O2 berfungsi untuk mengoksidasi bahan organik pada contoh. Setelah semua
bahan organik hilang, contoh ditambahkan 50 ml HCl dan ditunggu hingga
terbentuk endapan. Larutan HCl berfungsi untuk mengoksidasai kapur pada
contoh. Endapan yang dihasilkan disaring menggunakan saringan bertingkat
5
ukuran 50 μm. Contoh yang lolos saringan ditambahkan 1 liter akuades dan
dimasukkan ke dalam gelas ukur, kemudian didiamkan selama 1 jam 6 menit
(untuk 3 fraksi). Selanjutnya pipet ukur dimasukkan ke dalam gelas ukur pada
kedalaman 25 cm. Sebanyak 25 ml contoh diambil dan dimasukkan ke cawan
aluminium. Selanjutnya contoh dalam cawan dioven pada suhu 100 oC. Cawan
didinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang bobotnya.
Analisis Bahan Organik
Analisis bahan organik dilakukan dengan menggunakan metode CHNS
analyzer (Faadeva et al. 2007). Terdapat 3 tahap dalam melakukan analisis ini
yaitu pembersihan, pembakaran dan analisis. Pada tahap pembersihan sebanyak
0.1 gram contoh yang telah siap untuk dianalisis di tempatkan dalam ruang
penunggu dan dilakukan pembersihan dari gas atmosfer. Pada tahap pembakaran
contoh dimasukkan ke dalam tempat pembakaran dan dilakukan pembakaran
dengan suhu 850 oC dan 950
oC. Contoh sedimen kemudiaan didinginkan dengan
cara memindahan uap lembab menggunakan termoelektrik. Pada fase analisis,
oksigen di masukkan ke dalam ruang penunggu dan dicampur dengan gas
pembakaran. Gas pembakaran dalam ruang penunggu kemudian dibersihkan
dengan CO2 detektor saat mencapai kesetimbangan. Sebuah konduktivitas thermal
digunakan untuk meningkatkan nilai nitrogen dengan memindahkan oksigen dan
mengganti NOx menjadi N2. Hasil dari analsisi ini direpresentasikan dengan
persen berat dari sampel sedimen yang dianalisis.
Analisis Data
Analisis data dilakukan secara deskriptif. Analisis deskriptif dilakukan
dengan cara membandingkan data observasi dengan kondisi alamiah dan
penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Faktor biokonsentrasi dihitung
dengan membandingkan kandungan Pb dalam Sargassum polycystum dengan
kandungan Pb dalam air. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan
perangkat lunak Microsoft Excel 2013.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Logam Berat dalam Air
Logam berat seperti Pb memiliki sifat larut dalam air dan tingkat
kelarutannya rendah dengan beberapa anion (Darmono 2001). Menurut Neff
(2002) sekitar 5% Pb di laut berbentuk ion bebas, sedangkan 38 - 39% berbentuk
terlarut dan membentuk ikatan organik di estuari dan pantai. Konsentrasi Pb
terlarut di perairan Pulau Pari berkisar antara 0,009 – 0,015 mg/l (Gambar 2).
Konsentrasi Pb tertinggi terdapat di ekosistem rumput laut (Stasiun 2 dan 4) dan
dermaga (Stasiun 3) sebesar 0,015 mg/l. Konsentrasi Pb terlarut terendah terdapat
di sekitar perairan Pulau Tikus (Stasiun 1) sebesar 0,009 mg/l.
6
Stasiun 3 merupakan titik pengambilan contoh di dermaga Pulau Pari.
Ekosistem rumput laut dan lamun (Stasiun 2) berada di sebelah barat daya dan
ekosistem rumput laut (Stasiun 4) berada di sebelah timur dermaga Pulau Pari.
Dua stasiun tersebut jaraknya relatif dekat dari kolam pelabuhan. Perairan Pulau
Tikus (Stasiun 1) berada di sebelah barat dari dermaga dan jaraknya lebih jauh
dibandingkan dengan Stasiun 2 dan 4.
Hasil pengukuran menunjukkan bahwa konsentrasi Pb di perairan Pulau
Pari sudah melebihi batas normal keberadaannya di perairan alami. Menurut Laws
(1993) di perairan alami konsentrasi logam berat Pb dalam air laut berkisar antara
0.01 hingga 0.035 μg/l. Konsentrasi logam Pb terlarut yang terukur saat ini juga
lebih tinggi dari penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya. Konsentrasi Pb
terlarut di perairan Pulau Pari pada tahun 1996 berkisar antara <0,024 μg/l – 2,16
μg/l (William et al. 2001). Hasil penelitian lainnya menunjukan bahwa pada tahun
2004 konsentrasi Pb terlarut di perairan Pulau Pari mencapai 0,006 mg/l. Hal ini
menimbulkan dugaan adanya sumber lain yang menyebabkan Pb dapat masuk ke
perairan Pulau Pari, namun dalam penelitian ini belum diketahui sumber
masuknya Pb ke perairan ini. Selain itu kandungan Pb di perairan Pulau Pari
terindikasi terus mengalami peningkatan.
Pengambilan contoh dilakukan pada bulan Agustus yang merupakan
bagian dari musim Timur. Arus di perairan Pulau Seribu pada musim Timur (Mei
- September) bergerak dari Laut Jawa melewati perairan Kepulauan Seribu.
Kondisi tersebut memungkinkan massa air dari Laut Jawa, khususnya Teluk
Jakarta dan Teluk Banten terbawa sampai ke perairan Pulau Seribu. Penelitian
sebelumnya menunjukkan bahwa konsentrasi Pb di Teluk Jakarta terindikasi terus
mengalami peningkatan. Konsentrasi Pb di Teluk Jakarta pada tahun 1996
berkisar antara <0,024 μg/l – 3,62 μg/l (William et al. 2001), pada tahun 2003
berkisar antara 0,002 – 0,005 mg/l (Razak 2003), pada tahun 2004 sebesar 0,0248
mg/l (Riani et al. 2004).
Gambar 2. Konsentrasi Pb (mg/l) terlarut di perairan Pulau Pari, Kepulauan Seribu
0
0,002
0,004
0,006
0,008
0,01
0,012
0,014
0,016
Stasiun 1 Stasiun 2 Stasiun 3 Stasiun 4
Ko
nse
ntr
asi
(mg/l
)
Stasiun pengambilan contoh
Pb
7
Logam Berat dalam Sedimen
Konsentrasi logam berat Pb dalam sedimen di perairan Pulau Pari
bervariasi di setiap stasiun pengambilan contoh. Hasil penelitian menunjukan
bahwa konsentrasi Pb dalam sedimen di perairan Pulau Pari berkisar antara 44,72
– 50,01 mg/kg (Gambar 3). Konsentrasi Pb tertinggi terdapat di dermaga (Stasiun
3) sebesar 50,01 mg/kg, sedangkan konsentrasi terendah terdapat di ekosistem
rumput laut dan lamun (Stasiun 2) sebesar 44,72 mg/kg.
Konsentrasi Pb di Stasiun 1, 2, dan 4 lebih rendah dibandingkan dengan
konsentrasi Pb di Stasiun 3. Konsentrasi Pb dalam sedimen di Stasiun 1, 2, dan 4
yaitu 47,57 mg/kg, 44,72 mg/kg dan 48,19 mg/kg. Tingginya konsentrasi Pb
dalam sedimen di Stasiun 4 diduga disebabkan oleh kondisi dermaga (Stasiun 4)
yang tertutup. Kondisi ini menyebabkan sirkulasi air menjadi terbatas sehingga
logam berat cenderung terdeposit dan terakumulasi di dasar perairan. Menurut
Hutagalung (1994) logam berat tersuspensi akan cenderung terdeposit ke dasar
perairan pada kondisi perairan yang tenang.
Gambar 3. Konsentrasi Pb dalam sedimen (mg/kg) di perairan Pulau Pari,
Kepulauan Seribu
Komposisi sedimen yang berbeda di tiap stasiunnya juga diduga
mempengaruhi konsentrasi Pb dalam sedimen di perairan Pulau Pari. Fraksi
sedimen di perairan Pulau Pari pada setiap stasiunnya ditampilkan pada Gambar
4. Substrat di Stasiun 1, 2, dan 4 didominasi oleh pasir kasar, sedangkan di
Stasiun 3 didominasi oleh fraksi debu. Fraksi pasir kasar di semua stasiun berkisar
antara 16,96 – 91,18%, pasir halus berkisar antara 3,15 – 11, 36%, debu berkisar
antara 0,76 – 66, 43%, dan liat berkisar antara 2,61 – 7,64%. Sudarsono (2005)
menyatakan bahwa kemampuan sedimen dalam mengikat logam berat tergantung
pada luas permukaan dan gaya elektrostatisnya. Semakin kecil ukuran partikel
penyusun sedimen, maka gaya elektrostatis dan luas permukaanya semakin tinggi
sehingga kemampuan mengikat logam beratnya semakin besar.
40
45
50
Stasiun 1 Stasiun 2 Stasiun 3 Stasiun 4
Konse
ntr
asi
(mg/l
)
Stasiun pengambilan contoh
Pb
8
Sedimen di daerah dermaga (Stasiun 3) didominasi oleh debu. Hal ini
dimungkinkan karena kondisi dermaga yang tertutup, sehingga terlindung dari
gelombang. Kondisi tersebut menyebabkan sirkulasi air menjadi terbatas dan
partikel-partikel tersuspensi dalam air cenderung terdeposit ke dasar perairan.
Pada daerah laut (Stasiun 1, 2, dan 4) fraksi sedimen didominasi oleh pasir
kasar. Daerah laut mempunyai arus yang cukup besar dan lebih dinamis sehingga
hanya material yang cukup besar saja yang dapat terendapkan. Arus yang cukup
kuat juga memungkinkan terjadinya resuspensi dan desolusi logam berat dari
sedimen ke dalam kolom air. Ukuran butiran sedimen yang bervariasi pada setiap
stasiun pengambilan contoh diperkirakan berasal dari materi yang ada di
lingkungan sekitar yang mempengaruhi pembentukan sedimen. Variabilitas air
laut seperti gelombang dan arus diduga juga menjadi salah satu faktor penyebab
terjadinya perbedaan komposisi tekstur pada stasiun pengambilan contoh.
Gambar 4. Komposisi fraksi sedimen (%) di dasar perairan Pulau Pari, Kepulauan
Seribu
Secara umum perbedaan konsentrasi Pb di tiap stasiun disebabkan oleh
berbagai proses fisika, biologi, dan kimia di perairan. Proses fisika di perairan
menyebabkan adanya proses pengadukan maupun pengendapan. Proses fisika
tersebut dipengaruhi oleh kondisi lingkungan seperti arus yang mempengaruhi
laju pengendapan. Arus menyebabkan terjadinya gesekan antara permukaan
sedimen dengan massa air. Hal ini menyebabkan terlepasnya partikel dalam
sedimen ke kolom perairan, sehingga berpotensi menambah konsentrasi Pb dalam
partikel tersuspensi. Proses biologi di perairan akan mempengaruhi aktivitas biota
dalam kolom air dan mikrobial dalam sedimen yang akan menghasilkan
peningkatan akumulasi logam.
Kandungan Pb dalam sedimen di perairan Pulau Pari masih berada pada
kadar normal keberadaannya di perairan yang tidak tercemar. Menurut Thayib dan
Razak (1988) konsentrasi Pb dalam sedimen di daerah Tor Bay Grand Bretagne
yang tidak tercemar berkisar antara 21,2 – 65,7 mg/kg. Walaupun demikian,
konsentrasi Pb dalam sedimen yang terukur saat ini lebih tinggi dari penelitian
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Stasiun 1 Stasiun 2 Stasiun 3 Stasiun 4
Fra
ksi
sed
imen
(%
)
Stasiun pengambilan contoh
Liat
Debu
Pasir Halus
Pasir Kasar
9
yang pernah dilakukan sebelumnya dan terindikasi terus mengalami peningkatan.
William et al. (2001) menyatakan bahwa pada tahun 1996 konsentrasi Pb dalam
sedimen di perairan Pulau Pari berkisar antara 5 – 14 mg/kg. Hasil coring sedimen
pada tahun 2008 menjelaskan bahwa kandungan Pb dalam sedimen relatif
mengalami penurunan seiring bertambahnya kedalaman sedimen (Rachman
2008).
Logam Berat dalam Rumput Laut Sargassum polycystum
Sargassum polycystum merupakan salah satu jenis rumput laut yang hidup
di perairan dangkal dan banyak ditemukan di perairan Pulau Pari. Organisme ini
tumbuh menempel di subtrat keras seperti batu karang. Konsentrasi Pb dalam
Sargassum polycystum yang dikoleksi dari perairan Pulau Pari berkisar antara
16,89 – 17,59 mg/kg. Timbal dalam Sargassum polycystum di Stasiun 2 sebesar
17,59 mg/kg, sedangkan di Stasiun 4 sebesar 16,89 mg/kg (Gambar 5).
Konsentrasi Pb dalam Sargassum polycystum di Stasiun 2 lebih besar
dibandingkan dengan Stasiun 4.
Gambar 5. Konsentrasi Pb (mg/kg) dalam Sargassum polycystum di perairan
Pulau Pari, Kepulauan Seribu
Sargassum polycystum di Stasiun 2 mengandung 33,4% C dan 0,9% N.
Nilai ini relatif sama dengan Sargassum polycystum di Stasiun 4 yang
mengandung 33,2% C dan 0,7% N (Gambar 6). Bahan organik yang terkandung
dalam Sargassum polycystum mampu mengikat logam berat. Surahman (2011)
menyatakan bahwa gugus fungsi yang terdapat pada dinding sel alga mampu
berikatan dengan ion logam. Selain itu logam berat memiliki sifat mudah
berikatan dengan bahan organik (Harahap 2001).
0
5
10
15
20
25
30
35
Stasiun 2 Stasiun 4
Konse
ntr
asi
(mg/k
g)
Stasiun pengambilan contoh
Pb
10
Gambar 6. Kandungan C dan N (%) dalam Sargassum polycystum di perairan
Pulau Pari, Kepulauan Seribu
Perbedaan konsentrasi Pb dalam Sargassum polycystum di tiap stasiun
pengambilan contoh diduga akibat perbedaan umur hidup dari Sargassum
polycystum. Stasiun 2 memiliki tutupan Sargassum polycystum mencapai 100%
(n= 2) dengan ukuran thallus yang lebih besar, sedangkan Stasiun 4 memiliki
tutupan Sargassum polycystum mencapai 50% (n= 2) dengan ukuran thallus relatif
lebih kecil. Sargassum polycystum dengan ukuran thallus lebih besar
kemungkinan memiliki umur hidup lebih tua sehingga terpapar oleh air lebih
lama. Kemampuan alga dalam menyerap ion logam berat dipengaruhi oleh
beberapa faktor seperti: jenis rumput laut (Ryan et al. 2012), morfologi (Sawidis
et al. 2001), dan lamanya pemaparan rumput laut pada media (Tabaraki et al.
2014).
Faktor biokonsentrasi mencerminkan kemampuan organisme dalam
mengakumulasi logam berat dari lingkungannya. Timbal yang terakumulasi dalam
Sargassum polycystum kemungkinan berasal dari kolom air. Hal ini terjadi karena
seluruh thallus Sargassum polycystum berada di kolom perairan dan seluruh
bagian thallus mampu menyerap logam berat. Faktor biokonsentrasi Pb dalam
Sargassum polycystum terhadap air berkisar 1126 – 1172 (Tabel 2). Hal ini
menunjukkan bahwa Sargassum polycystum mampu mengakumulasi Pb >1000
kali lipat dari lingkungannya.
Tabel 2. Konsentrasi Pb dalam Sargassum polycystum (mg/kg), air (mg/l) dan
faktor biokonsentrasi
Stasiun Konsentrasi Pb Faktor
biokonsentrasi
Sargassum polycystum (mg/kg) Air (mg/l)
2 16,89 0,015 1126
4 17,59 0,015 1172
0
5
10
15
20
25
30
35
Stasiun 2 Stasiun 4
Konse
ntr
asi
(%)
Stasiun pengambilan contoh
C
N
11
Daya akumulasi Sargassum polycystum terhadap Pb lebih rendah daripada
daya akumulasi makro-invertebrata (7.000 – 100.000) dan ikan (6.000 – 10.000)
(Hutagalung 1984). Faktor biokonsentrasi tergantung jenis logam berat, jenis
organisme, lama pemaparan, dan kondisi lingkungan perairan seperti pH,
temperatur, dan salinitas (Hutagalung 1984).
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Konsentrasi Pb dalam air, sedimen, dan Sargassum polycystum di perairan
Pulau Pari berkisar 0,009 – 0,015 mg/l, 44,72 – 50,01 mg/kg, dan 16,89 – 17,59
mg/kg. Konsentrasi Pb dalam air sudah melebihi kadar normal di perairan alami,
namun konsentrasi Pb dalam sedimen masih berada dalam kisaran perairan yang
tidak tercemar. Keberadaan Pb di perairan Pulau Pari juga terindikasi mengalami
peningkatan dan terakumulasi dalam Sargassum polycystum.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai kandungan logam berat di
daerah yang berpotensi sebagai sumber masuknya Pb ke perairan Pulau Pari.
Selain itu perlu dilakukan penelitian mengenai penyerapan logam berat pada
rumput laut dengan jenis dan umur berbeda.
DAFTAR PUSTAKA
[Balitbangtan] Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 2006. Sifat Fisik
Tanah dan Metode Analisisnya. Bogor (ID): Balai Besar Penelitian dan
Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian.
APHA. 2012. Standart Method for The Examination of Water and Wastewater.
22th edition. Washington, 3111 b.
Booij K, Hillebrand TJ, van Ooijen J. 2001. Nutrien, Trace Metal, and Organic
Contaminant in Banten Bay, Indonesia. Marine Pollution Bulletin. 42 (11):
1187- 1190.
Connell DW, Miller GJ. 1995. Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran. Jakarta
(ID): Universitas Indonesia.
Damar A. 2004. Teluk Jakarta, Tercemar Sekaligus Subur. Kompas 14 April
2004.
Darmono. 1995. Logam dalam sistem mahluk hidup. Jakarta (ID): Universitas
Indonesia.
Faadeva VD, Tikhova, and Nikulicheva ON. 2007. Elemental Analysis of Organic
Compounds with the Use of Automated CHNS Analyzers. Journal of
Analytical Chemistry. 11: 1094 - 1106.
12
Fardiaz S. 2005. Polusi Air dan Udara. Yogyakarta (ID): Kanisius.
Farhan AR, Lim S. 2012. Vulnerability Assessment of Ecological Condition in
Seribu Island, Indonesia. Ocean and Coastal Management. 65: 1 – 14.
Gad SC, Pham T. 2014. Encyclopedia of Toxicology (Third edition). Abstrak.
hlm: 61 – 65.
Harahap S. 2001. Tingkat Pencemaran Air Kali Cakung Ditinjau dari Sifat Fisika-
Kimia Khususnya Logam Berat dan Keanekaragaman Jenis Hewan
Benthos Makro [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Hutagalung HP, Setiapermana D, Riyono S H. 1997. Metode Analisis Air Laut,
Sedimen, dan Biota. Jakarta (ID): Pusat Penelitian dan Pengembangan
Oseanografi (P3O) LIPI
Hutagalung HP. 1984. Logam Berat dalam Lingkungan Laut. Oseana. 9 (1): 11 –
20.
Hutagalung HP. 1994. Kandungan Logam Berat dalam Sedimen di Kolam
Pelabuhan Tanjung Priok, Jakarta. Prosiding Makalah Penunjang Seminar
Pemantauan Pencemaran Laut, P3O-LIPI. Jakarta.
Johari HS. 2009. Analisis Pencemaran Logam Berat Cu, Cd, dan Pb di Perairan
Kabupaten Administrasi Kepulauan Seribu Provinsi Jakarta [tesis]. Bogor
(ID): Insitut Pertanian Bogor.
Laws EA. 1993. Aquatic pollution: An introductory text. Canada: John Riler and
Lestari dan Edward. 2004. Dampak Pencemaran Logam Berat Terhadap Kualitas
Air Laut dan Sumberdaya Perikanan (Studi Kasus Kematian Massal Ikan-
ikan di Teluk Jakarta). Makara. 8 (2): 52 - 58.
Libes SM. 1992. An Introduction to Marine Biogeochemistry. New York: Jhon
Wiley and Son, Inc.
Lu T. 2006. Toksikologi Dasar: asas, organ sasaran, dan penilaian resiko.
Penerjemah; Edi Nugroho. Jakarta (ID): UI-Press.
Neff JM. 2002. Bioaccumulation in Marine Organisms. Effect of Contaminants
from Oil Well Produced Water. London: Elsevier.
Putri KH. 2011. Pemanfaatan rumput laut coklat (Sargassum sp.) sebagai serbuk
minuman pelangsing tubuh [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Rachman AA. 2008. Sebaran Menegak Konsentrasi Pb, Cu, Zn, dan Ni di
Sedimen Pulau Pari Bagian Utara, Kepulauan Seribu [skripsi]. Bogor (ID):
Institut Pertanian Bogor.
Razak H. 2003. Penelitian Kondisi Lingkungan Perairan Teluk Jakarta dan
Sekitarnya. P2O-LIPI. Jakarta.
Riani E, Sutjahjo SH, Mulyawan I. 2004. Penanganan Limbah B3 dengan Sistem
Biofilter Kerang Hijau di Teluk Jakarta. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Ryan S, McLoughlin P, O’Donovan O. 2012. A Comprehensive Study of Metal
Distribution in Three Mine Classes of Seaweed. Environmental Pollution.
167: 171 – 177.
Sanusi HS. 2006. Kimia Laut Proses Fisik Kimia dan Interaksinya dengan
Lingkungan. Bogor (ID): Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan IPB.
Sawidis T, Brown MT, Zachariadish G, Sratis I. 2001. Trace metal concentrations
in marine macroalgae from different biotopes in the Aegean Sea.
Environment International. 27: 43 - 47.
Sons, Inc. 611 Hlm.
13
Sudarsono Y, Yoga GP, Suryono T. 2005. Kontaminasi Logam Berat di Sedimen:
Studi Kasus Pada Waduk Saguling, Jawa Barat. Manusia dan Lingkungan.
12 (1): 28 - 42.
Surahman HA. 2011. Studi Tentang Laju Penyerapan Logam Berat Timbal (Pb)
oleh Rumput Laut Gracillaria sp. di Kecamatan Jabon Kota Sidoarjo
Provinsi Jawa Timur [tesis]. Malang (ID): Universitas Brawijaya.
Tabaraki R, Nagethi A, Ahmady-Asbcin S. 2014. Biosorption of Lead (II) ion on
Sargassum ilicifolium: Application of Response Surface Methodology.
International Biodeterioration and Biodegradation. 93: 145 – 152.
Thayib SS dan Razak H. 1988. Pengamatan kandungan bakteri indikator, logam
berat dan pestisida di perairan Pantai Teluk Ambon, Teluk Banten dan
Teluk Jakarta. Buku Perairan Indonesia: hal. 114-131.
William TM, Rees JG, Setiapermana D. 2001. Metal and Trace Organic
Compound in Sediment and Waters of Jakarta Bay and The Pulau Seribu
Complex, Indonesia. Marine Pollution Bulletin. 40: 277 - 285
Yulianto B, Ario R, Agung T. 2006. Daya Serap Rumput Laut (Gracillaria sp.)
Terhadap Logam Berat Tembaga (Cu) Sebagai Biofilter. Jurnal Ilmu
Kelautan. 11 (2): 72 – 78
14
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Garut, 11 April 1992. Penulis
merupakan anak ke-2 dari 5 bersaudara dari pasangan Bapak
Muhidin dan Ibu Titing Maryati. Tahun 2007-2010 penulis
menyelesaikan pendidikan di SMAN 6 Garut.
Tahun 2010 penulis diterima sebagai mahasiswa di
Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Ujian Saringan
Mahasiswa Baru IPB (USMI) pada Departemen Ilmu dan
Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.
Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor, penulis mendapat
beasiswa Bidik Misi pada tahun 2010-2014. Penulis aktif dalam organisasi Forum
Silaturahmi Dewan Mushola TPB IPB sebagai ketua cabang C2 pada tahun 2010-
2011, Himpunan Mahasiswa Garut sebagai ketua pada tahun 2011-2012, dan
Forum Keluarga Muslim Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB pada tahun
2012-2013 sebagai ketua Divisi Pengembangan Sumberdaya Manusia. Prestasi
yang pernah diraih oleh penulis yaitu juara 3 lomba Bisnis Plan dengan tema
Social Entrepreneur yang diselenggarakan oleh UGM pada tahun 2011 dan
penerima dana hibah dari DIKTI melalui Program Kerativitas Mahasiswa pada
tahun 2012 dan 2013. Penulis juga pernah menjadi asisten praktikum Mata Kuliah
Metode Statistik pada tahun 2012, Oseanografi Kimia pada tahun 2013 dan 2014,
dan Biologi Tumbuhan Laut pada tahun 2014.
Untuk menyelesaukan studi di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan,
penulis melakukan penelitian dengan judul “Konsentrasi Logam Berat Timbal
(Pb) pada Air, Sedimen, dan Rumput Laut Sargassum polycystum di Perairan
Pulau Pari, Kepulauan Seribu”.