AKTIVASI NEUTRON UNTUK UJI KUALITAS IJINGKUNGANTERESTRIAL DI SEMARANG UTARA

H.Muryono, Wijiyono, Sudarmadji, Agus TaftazaniP3TM-BATAN. Kalak Pas 1008 Yagyakarla 55010

ABSTRAK

AKTIVASI NEUTRON UNTUK UJI KUALITAS LlNGKUNGAN TERES TRIAL DI SEMARANGUTARA. Telah dilakukan uji kualitas lingkungan terestrial di daerah Semarang Utara denganmetoda aktivasi neutron. Kawasan industri di Jawa Tengah bagian utara sebagian besar ada dikola Semarang, terutama Semarang Selatan. Semua sungai yang ada di kola Semarangmengalir ke arah utara, sehingga daerah Semarang Utara akan mengakumulir buangan air dariarah selatan. Akibatnya sebagian besar limbah atau logam beret toksis akan terbawa ke daerahSemarang Utara. Daerah terestrial yang ada di Semarang Utara terdiri dari muara Banjir KanalBarat, Muara Banjir Kanal Timur dan daerah Pelabuhan Semarang. Sampel tanah, rumput danair dikumpulkan dari daerah terestrial di Semarang Utara. Setelah dilakukan preparasi, cuplikandiiradiasi dengan neutron di dalam feaktor Kartini dengan daya 100 KW dan fluks neutron4,5x101O n/cm2/det. Hasil uji kualitas lingkungan menunjukkan bahwa. Terdapat perbedaankadar unsur logam beret yang bermakna pada cuplikan tanah, rumput dan air daTi lokasi BanjirKanal Barat, Banjir kanal timur dan daerah pelabuhan. Rerata kadar unsur logam beret dalamcuplikan lingkungan di muara Banjir Kanal Barat menunjukkan angka yang tertinggi dan disusuioleh daerah muara Banjir Kanal Timur dan daerah pelabuhan. Kadar unsur logam beret dalamcuplikan tanah, rumput, dan air di daerah terestrial Semarang Utara masing-masing besamyabervariasi antara 10-28 ppm dalam tanah, 1-4 ppm dalam rumput dan 0,1-0,9 ppb dalam air.Kadar unsur yang terdeteksi dalam cuplikan tanah, rumput dan air di daerah terestrial diSQmarang Ula/a masih di bawah ambang balas yang mcrnbahayakan.

ABSTRACT

THE TESTED OF NORTH SEMARANG TERES TRIAL ENVIRONMENTAL QUALITY BY NAAMETHOD. The tested of Nolth Semarang terestrial environmental quality by INAA method weredone. The center of industrial area in the nolthempalt of central Java is in the Semarang city.especially in the southempalt of Semarang. All the water river in Semarang city flows to thenolth direction and its caused the accumulation of water and waste in the Nolth of Semamgregion. There are terestrial areas in Banjir Kanal Barat, Banjir Kanal Timur and Semarangharbour. Samples of water, soil and grasses were collected in terestrial area and prepared toanalysis of heavy metal elements. The samples irradiated in Kaltini reactor with neutron fluxs of4.5x1011 n/cm2/sec. and power of 10 KW. The tested of nolth Semarang terestrialenvironmental quality found that the heavy metal elements concentration in soil, grass plant andwater samples in Banjir Kanal Barat is highest than Banjir Kanal Timur and hartJour area. It wasfound that the terestrial area consist of heavy element samples were 10-28 ppm in soil samples.1-4 ppm in grass plant samples and 0.1-0.9 ppb in water samples. The concentration of heavyelements in terestrial environment samples are lower than threshold value.

Semarang Barat akan mengalir ke Semarang Utaramelewati pusat kota Semarang. Untuk mencegahbanjir, di kota Semarang dibuat saluran pengendalibanjir yang dikenal dengan sebutan Banjir KanalBarat clan Banjir Kanal Timur. Luapan air hujanakan ditampung di kedua saluran tersebut. Dengandemikian, saluran Banjir kanal juga akanmenampung limbah rumah tangga, limbah kota danrembesan limbah dari kawasan pabrik di SemarangSelatan. Limbah yang masuk ke dalam saluran

PENDAHULUAN

Vawasan industri yang terbesar di Jawa Tengah.l"'\...bagian utara ada!ah di sekitar kota Semarang,terutama di Semarang bagian se!atan. KotaSemarang bagian se!atan dan barat bcrbukit-bukitkarena daerah tersebut merupakan daerahpegunungan. Sementara kota semarang bagiantengah dan utara merupakan dataran rendah yangrawan banjir. Air hujan dari Semarang Se!atan dan

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 25 -26 Juli 2000

H. Muryono. dkk ISSN 0216-3128 253

.anginkan. Cuplikan rumput terestrial (Zosteramarina L) diambil sebanyak I kg, dicuci dengan airsetempat, ditiriskan, kemudian dibawa kelaboratorium.

Preparasi cuplikan dan standarmenggunakan metoda SANSONI B.,dkk.(S).Cuplikan air diuapkan sampai volumenya ter~isa 25mI. Kemudian dipipet dan I ml dan diteteskan pada100 mg serbuk selulosa. Selulosa yang mengandungcuplikan air tersebut dimasukkan ke dalam vialpolietilin dan diberi label. Cuplikan tanah daridaerah terestria! Semarang Utara dikeringkan pad asuhu kamar, kemudian diha!uskan dan disaringdengan saringan 100 mesh. Setiap cuplikanditimbang sekitar 100 mg dan dimasukkan ke dalamvial polietilin. Daun rum put terestrial ditumbuk didalam wadah SS yang diisi dengan N2 cairodikeringkan dengan alatfreeze dryer. Kemudian dihaluskan dengan alat Centrifugal Ball Mill dandisaring dengan saringan 100 mesh. Cuplikanditimbang 100 mg, dimasukkan ke dalam vialpolietilin dan diberi label. Vial ditutup dengan caradipanaskan dengan menggunakan solder.

Iradiasi neutron dilakukan di dalam reaktorKartini dengan fluks neutron 1,04 x 1010 n cm.2 s.'.dan dengan daya 100 KW. Waktu iradiasi dilakukanselama 10 menit untuk radionuklida berumurpendek dan 12 jam untuk radionuklida berumurpanjang. Sam pel dan standar dicacah dengandetektor Ge(Li) selama 600 detik. Analisjs datadi!akukan dengan metoda GUINN(4) .

Banjir Kanal akan terbawa ke utara danterakumulasi di pantai Semarang.

Terestrial merupakan daerah perbatasanan tara lingkungan pantai yang aimya asin denganmuara sungai yang aimya tawar, sehing~a kondisiair di daerah terestrial adalah air payau I). Daerahmuara Banjir kanal dan daerah pelabuhan di

Semarang tergolong daerah terestrial. Tumbuhandan hewan yang ada di daerah terestrial juga

mempunyai sifat yang spcsifik. Ikan yang khusushidup di daerah terestrial misalnya ikan bandengdan belallak, Sedangkan tumbuhan rerumputan yangada di daerah terestrial antara lain Zoostera marinaL., Eleucharis dulcis Trin., Scirpus gross, Sesuviumportulacastrum L(2).

Rumput, tanah dan air termasuk specimenyang terpilih untuk pengumpulan data kadar unsur

pencemar dalam melakukan pemantauanlingkungan. Hal ini disebabkan karena spesimentersebut merupakan salah satu mata rantai yang

dapat menyebarkan unsur-unsur logam berat kelingkungan. Untuk mengetahui penyebaran unsurlogam berat (As, Co, Cr, Cu, Mn, dan Zn) di

lingkungan dapat dilakukan dengan metodaAPN(3.4). Diasumsikan bahwa telah terjadiperbedaan kadar unsur logam berat di beberapalokasi daerah terestrial seperti Muara Banjir Kanal,dan daerah pelabuhan di Semarang Utara.

Pcnclitian illi bcrlujuan untuk mcngetahuikandungan unsur-unsur logam be rat dalam air,rum put dan tanah di lingkungan terestrial diSemarang Utara. Dari penelitian ini diharapkan akandiperoleh data tcntang kadar unsur logam bcratdalam spesimcn air, tanah clan rumput di daerahterestrial Semarang Utara.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Oari Tabe! !, terlihat bahwa dalam tanahterestrial di Semarang Utara, unsur Zn terdapatpaling tinggi. Kemudian diikuti olch unsur Mn, As,Cu dan Cr. Semcntara Co mcnunjukkan kadar yang

paling rendah. Hal yang sam a berlaku untuk tanahdaerah Banjir Kanal Timur, Banjir Kanal Barat dandaerah pelabuhan. Tanah Banjir Kanal Barat

mengandung unsur logam berat yang relatif lebihtinggi bila dibandingkan dengan tanah di sekitarBanjir Kanal Timur. Namun demikian dari uji

statistik, perbedaan tersebut tidak menunjukkanbeda yang bermakna. Pada umumnya kadar unsurlogam berat di dalam tanah di sekitar daerah

pelabuhan menunjukkan angka yang relatif lebihrendah bila dibandingkan dengan kadar unsur dalamtanah dari Banjir Kanal Timur clan Banjir KanalBarat. Oari data ini memberikan indikasi bahwamelalui saluran Banjir kana I, unsur logam berat daTikawasan industri di bagian selatan kota Semarangakan terbawa semua ke daerah di sekitar SemarangUtara. Meskipun demikian, tidak menutupkemungkinan adanya tambahan un sur logam berat

TATAKERJA

Rancangan penelitian menggunakanrancangan acak lengkap, lokasi (Banjir KanalTimur, pelabuhan clan Banjir Kanal Barat), unsurlogam berat (As, Co, Cr, Cu, Mn, clan Zn) clan 5

ulangan.Pengumpulan cuplikan dilakukan pad a

musim kemarau (Ju!i-Oktober) tahun 1998, yaitupada tangga! 7-21 Juli, 25 Agustus-IO Septemberdan 5 -15 Oktober. Cup!ikan air, tanah dan rumputdikumpulkan dari lingkungan terestrial daerahSemarang Utara. yang meliputi daerah muara BanjirKana! Barat, muara Banjir Kanal Timur dan daerahPe!abuhan. Cup!ikan air disaring, kemudiandimasukkan ke dalam botol aqua volume I liter,diulangi 3 kali. Cuplikan tanah sebanyak I kgdiambil dari kedalaman 5-30 cm, dibersihkan darikcrikil dan sisa-sisa akar yang ada. Dibawa kc!aboratorium dan dikcringkan dengan tara diangin-

Prosiding Per1emuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakar1a, 25 -26 Juli 2000

254 ISSN 0216-3128 H. A-luryono. dkk

yang berasal dari proses pelapukan unsur logamberat di sepanjang aliran Banjir kanal dan aliranSungai. Unsur Zn, Mn, As dan Cu tergolong unsuryang dominan pada tanah terestrial.

kandungan logam berat yang lebih tinggi. Hal iniantara lain disebabkan karena media tumbuh yangbanyak mengandung unsur logam berat akibat

pcnccmaran lingkungan.

~j

11

T2 P1

Pl

81 82

~~~7.4-j137,8:t8,31

121~UJi;t7.1\13g;g-;f:ri1141,2:t7~1Col22;5~6]..t2,5 _I~- 17i2.4-'n;6j:3.7 I 24.illLI

cr-r

~6:61~ 77.1:7,5 74.t82 I. 93.6~~7~~J4'Cu 98j:-8.2~ 92j:].9Mn 320:1:13 1~_11,5

~-r41

I Un-

sur

T1 T2 P1 P2 81 62

As I 6,O:t.Q.~I~~,~I~,t~Q;3-

i4];tQ;1316A~'

6,32%1,~1--~ -

M!!-J_~.~.~1.32,1j;2.3 127.50;t3~.I~ji2~34:-5%3.7 133,92%3.1'Zn I 31,74;;4.7 130.86i1.1128~2%T56129.5'f;;3.121~~.~I1f.~

Keterangan : TI = Lokasi sebelah barat muara BanjirKanal Timur. T2 = Lokasi sebelahTimur barat muaraBanjir Kana! Timur. BI = Lokasi sebelah barat muaraBanjir Kana! Barat; B2 = Lokasi sebelah timur muaraBanjir Kanal Barat .PI = Lokasi pelabuhan sebelahbarat. P2 = Lokasi pelabuhan sebelah timur.

Pada Tabel 2. terlihat bahwa beberapajenisunsur yang diakumulasi oleh rumput di muaraBanjir kanal mempunyai kadar unsur logam beratyang lebih tinggi bila dibandingkan dengan rumputyang tumbuh di daerah pelabuhan. Meskipundemikian, perbedaan angka tersebut tidakmenunjukkan perbedaan yang bermakna. Adanyakadar unsur logam berat yang lebih tinggi di dalamtanah di daerah Banjir kanal, memberikan indikasibahwa tumbuhan rumput tidak banyak mengalamikendala dalam mengakumulasi unsur-unsur logamberat. Zn dan Mn diakumulir oleh tumbuhan rumputdalam jumlah besar, kemudian disusul oleh unsurCu. Sedangkan unsur As, Co dan Cr tergolong unsuryang kecil. Un sur Mn, Zn, dan Co, diperlukan olehtumbuhan rumput untuk membantu dalam sintesisprotein atau dapat juga mempercepat kegiatanenzim(6). Akar tumbuhan rumput hanya mampumenyerap unsur logam berat dalam kondisi berairatau lembab. Meskipun lingkungan air sangatmembantu dalam proses pemyerapan unsur logamberat, tetapi tumbuhan rumput hanya mengambilsecukupnya sesuai dengan kebutuhannya.Dibandingkan dengan tumbuhan rumput lain,rumput yang tumbuh di daerah terestrial mempunyai

Pada Tabcl 3. lcrlihal bahwaTabell. Kadar unsur kelumit dalam tanah di lingkungan terestrial di air di kawasan terestrial mengandung

Semarang utara (ppm) unsur As rclntif Icbih tinggi hila-(1c.'.:;..,c ',1"'" dibandingkan dengan unsur-unsur

I lainnya seperti Mn, In, Cu dan Cr.! Cuplikan air dari muara Banjir Kanal

Barat dan muara Banjir kana! Timurmengandung unsur logam berat yanglebih tinggi hila dibandingkandengan air dari daerah pelabuhan.

-.~~- Hal ini disebabkan karena daerah

Tabel2. Kadar un sur kelumit dalam rumput di lingkungan terestrial pelabuhan mendapatkan pasokan airdi Semarang Utara (ppm) hanya dari selokan-selokan kecil

~-- i I yang bermuara ke pelabuhan.

I Sementara Banjir Kanal Barat dan,. Timur mcndapatkan buangan limbahI dan volume air yang be:;ar dari

kawasan kota Semarang bagiantengah dan bagian selatan. Sementarakadar un sur logam berat dalam air dimuara Banjir Kanal Barat lebih

tinggi daripada kadar unsur logamberat dalam air dari daerah Banjir Kanal Timur.Meskipun demikian, sccara statistik tidakmenunjukkan perbedaan yang bermakna. Perbedaankadar unsur logam berat dalam air telahmempengaruhi kadar unsur logam berat dalam tanahdan rum put.

Tabel3. Kadar unsur kelumit dalam air di

lingkungan terestrial di Semarang utara

(ppb)

82P1 I P2I As 1109%6.31116.8%7.91104%7.21101%5.91118.1%8.21119.2%8.71

~

e erangan ..sarna seper I a e .

KESIMPULAN

Terdapat perbedaan kadar unsur logam be rat

yang berrnakna pada cuplikan tanah, rumput clanair dari lokasi Banjir Kanal Barat, Banjir kanantimur clan daerah pelabuhan. Rerata kadar unsurlogam berat dalam cuplikan lingkungan di muaraBanjir Kanal Barat menunjukkan angka yangtertinggi clan disusul oleh daerah muara BanjirKanal Timur clan daerah pelabuhan.

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 25 -26 Juli 2000

r6'~4 , 384.1:15 '~_3$7t13~'42fill-:6) 424:t16.4 I

...6. BILGRANI, K.J. Fundamental of Botany. Vikas

Publishing House. New Delhi. 19797. BOWEN H.J.M. " The Biochemistry of Trace

Elements." NAT[LS. [AEA, Vienna (1972).p.393-406.

8. JOHN R. HOLUM. Topics and Tenns inEnvironmental Problems. John Wiley & Son Inc.New York. (1977). 729 p.

9. WELSH, R.P.H., DENNY. The Uptake of Leadand Cooper by Submerged Aquatic Macrophytesin two English Lakes. J.Ecol. 68:443-455(1980).

Lampiran"".!mh.n

1u

1I. ..I J....

2. Kadar unsur logam berat dalam cuplikan tanah,rum put dan air, urut-urutannya dari kadar yangtertinggi sampai kadar yang terendah adalahsebagai berikut :Tanah : Zn, Mn, As, Cu, Cr clan CoRumput : In, Mn, Cu, As, Cr dan CoAir: As, Zn, Mn, Cu, Co dan Cr

3. Kadar unsur logam berat dalam cuplikan tanah,rumput, dan air di daerah terestrial SemarangUtara masing-masing besamya bervariasi antara10-28 ppm dalam tanah, 1-4 ppm dalam rumputclan 0,1-0,9 ppb dalam air.

4. Kadar unsur yang terdeteksi dalam cuplikantanah, rum put clan air di daerah terestrial diSemarang Utara masih di bawah am bang batas

yang membahayakan.5. Data hasil penelitian ini segera dikirimkan ke

Bappedal Kotamadya Semarang untuk bahanpembahasan dalam menangani pencemaranlingkungan di Pantai Semarang.

~~Y'

"""'.4t

UCAP AN TERIMA KASIH

~7~{

Penulis mengucapkan terima kasih kepadaSdri. Ani Kusmawati dari UNDIP Semarang yangtelah membantu dalam pengumpulan cuplikan, danSdr. Mulyono yang tclah membantu dalam

pcncacahml cuplikan.

nfJUi.;,~/~

,oj.,rol

~?=K. Y"KY.k , s..I"

DAFT AR PUST AKA KaJi

IKAI-' J 'OG...

Gambar 1. Lokasi pengambi/an cup/ikan diSemarang Utara. T1 = Lokasi sebe/ahbarat muara Banjir Kana/ Timur. T2 =

Lokasi sebe/ahTinlur bar at nluara BanjirKana/ Timur. B1 = Lokasi sebe/ah baratmuara Banjir Kana/ Barat. B2 = Lokasi

sebe/ah timur muara Banjir Kana/ Barat.P 1 = Lokasi pe/abuhan sebe/al? barat.P2 = Lokasi pe/abuhan sebe/ah timur.

TANYA JAWAB

I. DHINGRA, M.S., C.P.SHARDA, N.S.BIRDIE.Detennination of Toxic Metal in Traces inAquatic Environment. Trace Analysis andTechnological Development. Wiley EaslernLimited. New Delhi.1983 p.127-134.

2. KAI AULIO, MATTI SALIN. Enrichment ofCooper, Zinc, Manganese, and Iron in FiveSpecies of Pondweeds (Polamogeton spp.). Bull.Environm. Contam. Toxicol. 29, 320-

325.(1982).3. MARGARET MERLINI, F.GIRARDI,

G.POZZI. Activation Analysis in Studies of anAquatic ecosystem. Nuclear ActivationTechniques in the Life Sciences. IAEA, Vienna.

1967.p.615-628.4. GUINN V.P., J.HOSTE." Neutron Activation

Analysis ". Elemental Analysis of BiologicalMaterials. TRS No. 197. IAEA, Vienna. (1980)

p.IO5-140.5. SANSONI 0., G.V.IYENGAI?. Sampling al1d

Preparation Methods For The Analysis of TraceElements in Biological Materials. DalamNA TJI.S. 1<)7<). p.)-5.

Sumining).. Kirn-kirn np:I Y:lllg 111CI1ych:lhk:lll pcrhcdMI1

Kadar unsur logam berat da\am cuplikan

Prosiding Penemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakana. 25 -26 Juli 2000

langkah-langkah prevenlif ~'elelah dura ha~'ilpenelilian ini dilaporkan ke BappedalKolamadya Semarang. Dala hasil penelilianini akan segera dilaporkan ke Bappedal

Kodya Semarang, '.

Yusuf N.);- Jelaskan metoda sampling yang dilakukan ?

H. Muryono'9- Sampel air, rumpul don lanah diambil dari

daerah muara banjir kanal dun daerahpelabuhan pada radius 10 m, Air disaringdon dimasukkan ke dalam bolol aqua 1 I.Tanah diambil dari kedalaman 5-30 cm,dikeringanginkan. Dihaluskan don disaringdengan saringan 100 mesh. Rumpul panlaisebanyak 1 kg diambil, dikeringkan,dihaluskan don disaring dengan saringan100 mesh.

lingkungan di daerah muara banjir kanal dandaerah pelabuhan ?

H. Muryono-<i'- Perbedaan kadar unsur /ogam bera/ da/am

cup/ikan /ingkungan di daerah muara hanjirkana/ dan daerah pe/abuhan disebabkankarena ..1. Daerah pe/abuhan /idak mendapa/kan air

,vang membawa /ogam berat//imbah darikola Semarang bagian sela/an.

2. Daerah muara banjir kanal mendapa/pasokan air yang membawa /ogamberat//imbah dari kola Semarang bagianseta/an.

Imam Dahroni~ Apa manfaat penelitian ini bagi masyarakat ?

H. Muryono-<i'- Peneli/ian ini dapa/ hermanfaa/ /angsung

pada masyarakal me/a/ui Bappeda/ PropinsiJawa Tengah, khususnya Bappeda/Ko/amadya Semarang, yai/u herupa

Prosiding Pertemuan den Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan den Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta. 25 -26 Juli 2000