STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix...
Transcript of STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix...
STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR
DAN TUBUH UDANG PUTIH YANG BERASAL DARI
TAMBAK KAWASAN TAPAK SEMARANG
INITIAL STUDY OF MICROPLASTIC IN SEDIMENT,
WATER, AND WHITE SHRIMP FROM POND IN TAPAK
SEMARANG
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna
memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan
Oleh:
BEATRIX RISKI RESTIANI
13.70.0182
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG
2017
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi yang berjudul “STUDI AWAL
MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN TUBUH UDANG PUTIH
YANG BERASAL DARI TAMBAK KAWASAN TAPAK SEMARANG” ini tidak
terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu
Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya yang
pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam
naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila dikemudian hari ternyata terbukti bahwa skripsi ini sebagian atau seluruhnya
merupakan hasil plagiasi, maka saya rela untuk dibatalkan dengan segala akibat
hukumnya sesuai peraturan yang berlaku pada Universitas Katolik Soegijapranata
dan/atau peraturan perundang-undangan yang berlaku.
Semarang, 1 November 2017
Beatrix Riski Restiani
13.70.0182
i
RINGKASAN
Kebutuhan akan plastik di dunia terus meningkat dan diiringi dengan meningkatnya
pencemaran laut akibat keberadaan limbah plastik yang tidak digunakan. Pencemaran
plastik di laut Indonesia diperkirakan mencapai 0,48 – 1,29 Juta Metrik Ton/tahun.
Limbah plastik yang masuk dapat berukuran dibawah 5 mikrometer atau berukuran
makro namun mengalami fragmentasi menjadi mikroplastik. Ukurannya yang kecil,
membuat hewan laut dapat memakan mikroplastik tersebut. Keresahan yang
ditimbulkan oleh mikroplastik mendorong dilaksanakan penelitian keberadaannya
dalam air, sedimen dan tubuh udang putih di tambak kawasan Tapak Semarang.
Pengambilan sampel dilakukan sebanyak 2 kali pada bulan April dan Juni 2017. Sampel
udang putih didestruksi sesuai metode Rochman et al. (2015) menggunakan larutan
KOH 10% pada suhu 600C selama 24 jam. Sampel sedimen dikeringkan pada suhu 60
0C
kemudian dilakukan flotasi mikroplastik dengan NaCl hipersalin dan disaring dengan
kertas saring GF/A Whatmann 1,6 mikrometer sesuai dengan metode Qiu et al. (2015).
Sampel air disaring dua kali menggunakan ayakan 1 mm dan juga kertas saring GF/A
Whatmann 1,6 mikrometer sesuai dengan metode yang disarankan Hidalgo-Ruz et al.
(2012). Sampel kemudian diamati dibawah mikroskop trinokuler untuk mendapatkan
jumlah dan profil mikroskopis dari Particle Suspected Microplastic (PSM). Hasil
menunjukan bahwa 100% sampel air mengandung PSM dengan jumlah 6,5 ± 2,97
PSM/L, 85% sampel sedimen mengandung PSM dengan jumlah 68 ± 38,5 PSM/kg bk
dan 95% sampel udang putih mengandung PSM dengan jumlah 4,66 ± 3,95
PSM/organisme. Bentuk PSM yang ditemukan adalah fiber, fragmen, dan film. Warna
yang ditemukan berupa bening, hitam, merah, hijau, merah kecoklatan, biru, kuning,
putih, dan oranye.
ii
SUMMARY
World plastic production and demand always increase every year. It makes plastic
waste pollution also increase especially in ocean. Plastic marine debris in Indonesia is
estimated 0.48-1.29 Million Metric Tons/year. Plastic marine debris can have different
size and microplastic is a term used for plastic that have range 0.1 – 5,000 micrometer.
Because of its micro size, this component can be ingested by marine animal. This fact
increase awareness in food safety worldwide, so this research studied the occurance of
microplastic in coastal pond’s water and sediment located in Tapak Village, Semarang
and in one of marine animals cultivated there, i.e. white shrimp. Sample was collected
in April and July 2017. Microplastic in the water was extracted through 2 steps. Firstly
sample was filtered using 1 mm sieve and then continued through glass fibre GF/A
Whatmann 1.6 micrometer according to Hidalgo-Ruz et al. (2012). Microplastics were
extracted from sediment using flotation method with hypersaline NaCl in 50 gram dry
sediment and continued with filter step using glass fibre GF/A Whatmann 1.6
micrometer according to Qiu et al (2015). For shrimp extraction process, method by
Rochman et al. (2015) was used. 10% KOH solution was added in shrimp to destroy
organic component and then filtered with cellulose nitrate 5 micrometer Whatmann.
After that, filters containing Particle Suspected Microplastic (PSM) were examined
below trinoculer microscope. The results showed that 100% of water samples contain
PSM with the average of 6,5 ± 2,97 PSM/L, 85% of sediment sample contain PSM with
the average of 68 ± 38,5 PSM/kg dry weight and 95% white shrimp contain PSM with
the average of 4,66 ± 3,95 PSM/organism. PSM present in fiber, fragmen and film
shapes with transparent, black, red, green, brownish red, blue, yellow, white and
orange colours.
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang atas berkat, rahmat
dan penyertaan-Nya sajalah penulis dapat menyelesaikan Laporan Skripsi yang berjudul
“STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN TUBUH UDANG
PUTIH YANG BERASAL DARI TAMBAK KAWASAN TAPAK SEMARANG”.
Laporan Skripsi ini dibuat untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar
sarjana pada Program S1 Jurusan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian
Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Dalam laporan ini, dibahas mengenai
keberadaan, bentuk, jumlah dan ukuran mikroplastik dalam air, sedimen dan tubuh
udang putih yang ditangkap di tambak daerah Tapak, Semarang.
Pelaksanaan dan penyusunan laporan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dari berbagai
pihak yang dengan caranya masing-masing berkontribusi sehingga laporan ini dapat
terselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terima
kasih kepada:
1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu melindungi, membimbing, menyertai dan
memberkati sepanjang hidup penulis hingga kini penulis dapat menyusun dan
menyelesaikan laporan ini dengan baik.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. Y. Budi Widianarko selaku dosen pembimbing I dan Ibu Inneke
Hantoro STP, MSc selaku dosen pembimbing II yang telah menyediakan waktu
ditengah padatnya kegiatan untuk membimbing, membantu, dan mengarahkan
penulis selama proses penelitian dan penulisan laporan skripsi serta telah
memberikan kesempatan bagi penulis untuk melakukan penelitian tentang
mikroplastik.
3. Bapak Dr. R. Probo Y. Nugrahedi STP., MSc selaku Dekan Program Studi
Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata
Semarang.
4. Bapak dan Ibu Sudarto yang telah dengan baik hati membantu penulis dalam
menyediakan waktu dan tenaga dalam pengambilan sampel dalam penelitian.
iv
5. Seluruh Dosen dan Staf Karyawan FTP Unika Soegijapranata Semarang yang telah
membantu dan mendukung selama tahap akhir perkuliahan ini serta selama
perkuliahan berlangsung dengan memberikan ilmu, informasi, dan inspirasi bagi
penulis.
6. Mas Soleh, Mas Pri, Mas Lilik, dan Mbak Agata selaku Laboran FTP Unika
Soegijapranata Semarang yang sudah banyak membantu, memberikan masukan dan
penyelesaian kepada penulis selama pelaksanaan pengujian dan pengambilan data
untuk penulisan laporan ini.
7. Keluarga, Bapa, Mama, Hilda dan Dede yang senantiasa memberikan dorongan dan
semangat dalam pelaksanaan skripsi dan penyusunan laporan skripsi ini.
8. Yoanita Dhaniswara Masanti, Irene Okthie Ratnasari, Ichlasia Ainul Fitri, dan
Caesar July Fiani Putri yang telah bersedia menjadikan penulis sebagai rekan
seperjuangan dalam tahap akhir perkuliahan ini dibalik berbagai kekurangan,
kekonyolan dan kecerobohan penulis selama penelitian berlangsung dan juga
terima kasih telah memberikan bantuan, semangat, dan dukungan selama hampir
satu tahun ini.
9. Lia Limiarti, Gabryella Santi K, Sri Wuning, dan Eunike Lana Bangun yang telah
menjadi teman terbaik sepanjang perkuliahan dengan segala suka duka yang terjadi.
10. Seluruh pihak yang telah terlibat namun tidak dapat disebutkan penulis satu per
satu.
Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan dan banyak
memiliki kekurangan sehingga penulis sangat mengharapkan kritik dan saran lebih
lanjut untuk menyempurnakan laporan skripsi ini. Akhir kata, penulis berharap bahwa
laporan skripsi ini dapat memberikan manfaat dan informasi bagi siapa saja yang
membacanya khususnya mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik
Soegijapranata Semarang.
Semarang, 19 Oktober 2017
Penulis
v
Secara khusus ucapan terima kasih juga penulis haturkan kepada Kemenristek
DIKTI yang telah membiayai penelitian ini melalui dana Hibah Fundamental
pada tahun 2017
vi
DAFTAR ISI
RINGKASAN .................................................................................................................... i
SUMMARY........................................................................................................................ ii
KATA PENGANTAR ..................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ................................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ......................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... ix
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................... xi
1. PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ................................................................................................... 1 1.2. Tinjauan Pustaka ................................................................................................ 2
1.2.1. Plastik ......................................................................................................... 2 1.2.2. Pencemaran Plastik di Laut dan Dampaknya ............................................. 3 1.2.3. Mikroplastik................................................................................................ 4 1.2.4. Kontaminasi Mikroplastik pada Hewan Laut ............................................. 6 1.2.5. Analisa Mikroplastik .................................................................................. 8
1.3. Tujuan ................................................................................................................ 9
2. MATERI DAN METODE ...................................................................................... 10
2.1. Waktu dan Tempat Penelitian .......................................................................... 10 2.2. Desain Penelitian ............................................................................................. 10
2.2.1. Desain Penelitian Uji Pendahuluan .......................................................... 10 2.2.2. Desain Penelitian Utama .......................................................................... 10
2.3. Materi ............................................................................................................... 13 2.3.1. Alat ........................................................................................................... 13 2.3.2. Bahan ........................................................................................................ 13
2.4. Metode ............................................................................................................. 13 2.4.1. Uji Pendahuluan ....................................................................................... 13
2.4.2. Uji Utama ................................................................................................. 14 2.4.3. Pengamatan mikroplastik dibawah mikroskop ......................................... 20 2.4.4. Analisa Jenis Mikroplastik dengan FTIR ................................................. 21 2.4.5. Analisis Data............................................................................................. 22
3. HASIL PENGAMATAN ........................................................................................ 23
3.1. Hasil Penelitian Pendahuluan .......................................................................... 23
Metode Rohman et al. (2015) .......................................................................... 23
Metode Avio et al. (2015) ................................................................................ 24
Penentuan Metode Akhir yang dipilih ............................................................. 24 3.2. Penelitian Utama .............................................................................................. 24
3.2.1. Proporsi Sampel yang Tercemar PSM...................................................... 24
3.2.2. Data Cemaran PSM pada Air, Sedimen dan Udang Putih ....................... 25
vii
3.2.3. Proporsi Bentuk PSM pada Air, Sedimen dan Udang Putih .................... 26 3.2.4. PSM dalam Sampel Air, Sedimen dan Udang Putih Menurut Warna ...... 28 3.2.5. Ukuran PSM pada Air, Sedimen dan Udang Putih .................................. 31 3.2.6. Profil Mikroskopis Particle Suspected Microplastic (PSM) .................... 34 3.2.7. Identifikasi Awal Jenis Plastik Menggunakan FTIR ................................ 40
4. PEMBAHASAN ..................................................................................................... 42
4.1. Penentuan Metode Digesti Sampel Udang ...................................................... 42 4.2. Penentuan Objek sebagai PSM ........................................................................ 43 4.3. Penemuan PSM dan Keadaan Lokasi Pengambilan Sampel ........................... 44 4.4. Cemaran PSM pada Air, Sedimen dan Udang Putih ....................................... 45
4.5. Bentuk PSM pada Air, Sedimen dan Udang Putih .......................................... 47 4.6. Aspek Keamanan Pangan dari Mikroplastik.................................................... 49 4.7. Hasil Identifikasi PSM dengan FTIR ............................................................... 50
5. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................... 51
5.1. Kesimpulan ...................................................................................................... 51 5.2. Saran ................................................................................................................ 51
6. DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 52
7. LAMPIRAN ............................................................................................................ 57
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.Jenis-Jenis Plastik dan Tingkat Kebutuhannya di Eropa pada Tahun 2015 ........ 3
Tabel 2.Pencemaran Mikroplastik di Perairan Laut Barat Daya Sumatra ........................ 6
Tabel 3.Deskripsi Sampel Udang, Volume KOH Digesti dan Hasil Identifikasi PSM .. 23
Tabel 4.Deskripsi Sampel Udang, Volume KOH Digesti dan Hasil Identifikasi PSM 24
Tabel 5.Proporsi Sampel yang Tercemar PSM .............................................................. 25
Tabel 6. Jumlah PSM yang ditemukan dalam Sampel Udang Putih, Sedimen dan Air . 25
Tabel 7. PSM dalam Sampel Air, Sedimen dan Udang Putih Menurut Warna .............. 28
Tabel 8.Ukuran Particle Suspected Microplastic (PSM) pada sampel Air .................... 31
Tabel 9.Ukuran Particle Suspected Microplastic (PSM) dalam sampel Sedimen ......... 32
Tabel 10.Ukuran Particle Suspected Microplastic (PSM) dalam sampel Udang Putih . 33
Tabel 11. Hasil Identifikasi PSM dengan FTIR ............................................................. 40
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. (a) Bagian Tubuh Udang Putih (b) Gambar Udang Putih .............................. 7
Gambar 2. Desain Penelitian Uji Pendahuluan .............................................................. 11
Gambar 3. Rancangan Penelitian Uji Utama .................................................................. 12
Gambar 4.Lokasi Pengambilan Sampel dalam Peta ....................................................... 16
Gambar 5.Lokasi dan Proses Pengambilan Sampel ....................................................... 16
Gambar 6.Pemilihan Sampel Udang .............................................................................. 16
Gambar 7. (a) Sampel Air (b) Sampel Sedimen ............................................................. 17
Gambar 8.Proses analisa sampel air. .............................................................................. 17
Gambar 9. Proses analisa sampel sedimen ..................................................................... 18
Gambar 10.Proses sedimentasi ....................................................................................... 18
Gambar 11.(a) Pengukuran berat udang (b) Pengukuran Panjang Udang ...................... 19
Gambar 12.Proses desktruksi sampel udang .................................................................. 19
Gambar 13.Penyaringan dengan Kertas Saring 1288 ..................................................... 20
Gambar 14.Hasil penyaringan dengan kertas saring Whatmann 5,0 mikrometer .......... 20
Gambar 15. Bentuk-bentuk mikroplastik di Teluk Fransisco ......................................... 21
Gambar 16. PSM dalam Uji Pendahuluan ...................................................................... 23
Gambar 17.Proporsi Bentuk PSM dalam sampel air ...................................................... 26
Gambar 18.Proporsi bentuk PSM dalam sampel sedimen ............................................. 27
Gambar 19.Proporsi bentuk PSM dalam sampel udang putih ........................................ 27
Gambar 20.Proporsi PSM dalam sampel air menurut warna ......................................... 29
Gambar 21.Proporsi PSM dalam sampel Sedimen Menurut Warna .............................. 29
Gambar 22. Proporsi PSM dalam sampel udang putih menurut warna .......................... 30
Gambar 23. (a) Fiber berwarna merah pada Sampel Air 2 Bulan April ......................... 34
Gambar 24. (a) Fragmen berwarna merah pada Sampel Air 2 Bulan Juni ..................... 34
Gambar 25.(a) Fiber berwarna merah pada Sedimen 3 Bulan April .............................. 35
Gambar 26. Fiber dan Fragmen bening Sedimen 1 Bulan April .................................... 36
Gambar 27.Fragmen Merah Sedimen 3 Bulan April ...................................................... 36
Gambar 28.Fragmen Putih Sedimen 3 Bulan April ........................................................ 36
Gambar 29.Fragmen Hijau Sedimen 2 Bulan April ....................................................... 37
x
Gambar 30. Film Bening Keputihan Sedimen 2 Bulan April ......................................... 37
Gambar 31. Film Bening Keputihan Sedimen 1 Bulan April ......................................... 37
Gambar 32.(a) Fragmen dan Film pada sampel Udang 14 Bulan April ......................... 38
Gambar 33. Fragmen pada sampel Udang 6 Bulan April ............................................... 38
Gambar 34. (a) Film pada sampel Udang 24 Bulan Juni ................................................ 39
Gambar 35. (a) Fiber Hitam pada sampel Udang 1 Bulan April .................................... 40
Gambar 36. Spektrum Inframerah Mikroplastik yang dianalisa .................................... 41
Gambar 37.Spektrum Inframerah Plastik Pembanding .................................................. 41
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Fisik Udang Putih .............................................................................. 57
Lampiran 2.Data Cemaran PSM per sampel .................................................................. 59
Lampiran 3.Data Ukuran PSM ....................................................................................... 64