SEMINAR KIMIA NASIONAL Peran Kimia dalam Pembangunan Agro-Industri dan Energi

ISBN 978-602-19421-0-9

PENENTUAN KANDUNGAN LOGAM TIMBAL (Pb) DAN KADMIUM (Cd) PADA AIR,

IKAN MAS (Cyprinus carpio L.) DAN SEDIMEN DI DANAU BEKAS GALIAN TAMBANG

BATUBARA DI TENGGARONG SEBERANG

Artin Dwi Hartono, Teguh Wirawan dan Abdul Kahar

Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Mulawarman, JL. Barong Tongkok Kampus Gunung Kelua Samarinda 75123

Telp/Fax. (0541) 749140, 749152, 749153, 749156

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui kandungan logam timbal (Pb) dan kadmium

(Cd) pada air, ikan mas (Cyprinus carpio L.) dan sedimen. Penelitian ini dilakukan untuk

mengetahui kondisi air danau, riwayat tempat pengambilan sampel (danau bekas galian tambang

batubara) dan kegiatan laboratorium yang bertujuan untuk mengetahui kadar logam berat.

Penentuan logam berat menggunakan metode Spektrofotometri Serapan Atom Tungku Grafit.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi air danau tersebut seperti pH dan suhu masih

berada dibawah Baku Mutu Air Untuk Budidaya Perikanan. Kadar logam Pb pada air di danau 2

dan 3 serta kadar logam Cd pada air di ketiga danau masih berada dibawah Baku Mutu Air Untuk

Budidaya Perikanan, tetapi kadar logam Pb pada air di danau 1 telah melebihi baku mutu.

Sedangkan berdasarkan PP RI No.82 Tahun 2001, baik kadar logam Pb maupun Cd pada air di

ketiga danau tersebut masih berada di bawah baku mutu. Berdasarkan SNI 7387:2009, kadar

logam Pb dan Cd pada ikan yang dipelihara di ketiga danau tersebut masih layak untuk dikonsumsi

dan berdasarkan Baku Mutu Logam Berat dalam Sedimen maka kadar Pb dan Cd pada sedimen di

ketiga danau tersebut dibawah baku mutu atau belum berbahaya bagi ikan.

Kata kunci: Logam (Pb dan Cd), Danau Tambang, Batubara, Ikan Mas

PENDAHULUAN

Kecamatan Tenggarong Seberang merupakan salah satu wilayah penghasil batubara di

Kabupaten Kutai Kartanegara dengan beberapa perusahaan batubara yang beroperasi. Bekas

penambangan batubara tersebut jika tidak ditimbun kembali atau tidak direklamasi dengan baik

akan meninggalkan danau-danau eks (bekas) tambang yang tentunya dapat merusak lingkungan dan

ekosistem makhluk hidup.

Di Tenggarong Seberang danau-danau eks (bekas) tambang itu tidak dibiarkan begitu saja,

tetapi dimanfaatkan untuk budidaya ikan dengan keramba. Para petani di kecamatan tersebut, kini

mulai beralih profesi menggeluti usaha keramba ketimbang bertani, salah satunya di Desa Bangun

Rejo Blok D II, masyarakat banyak yang memilih memanfaatkan danau eks tambang batubara

bekas galian perusahaan (Gusdut, 2008). Ikan-ikan yang dibudidayakan tersebut diantaranya ikan

mas, patin, nila dan ikan lainnya.

Semua spesies kehidupan dalam air sangat terpengaruh oleh hadirnya logam yang terlarut

dalam air, terutama pada konsentrasi yang melebihi normal dan pada ikan yang hidup dalam habitat

yang terbatas seperti sungai, danau, dan teluk, mereka sulit melarikan diri dari pengaruh polusi

tersebut (Darmono, 2006). Dikarenakan pemeliharaan ikan-ikan tersebut di danau bekas galian

tambang batubara, dimana logam berat (arsen, merkuri, kadmium dan timbal) biasanya ditemukan

dalam bentuk sulfida baik organik maupun inorganik di dalam batubara (Kuhn dkk, 1980 dalam

Darmono, 2006) maka diduga adanya logam berat pada air danau tersebut dan terabsorpsi ke dalam

tubuh ikan.

Ikan sebagai salah satu biota air dapat dijadikan sebagai salah satu indikator tingkat

pencemaran yang terjadi di dalam perairan. Jika di dalam tubuh ikan telah terkandung kadar logam

berat yang tinggi dan melebihi batas normal yang telah ditentukan maka telah terjadi suatu

pencemaran dalam lingkungan tersebut. Bogoriani (2007) pada penelitiannya menjelaskan bahwa

SEMINAR KIMIA NASIONAL Peran Kimia dalam Pembangunan Agro-Industri dan Energi

ISBN 978-602-19421-0-9

kadar logam Cr dan Pb pada ikan nila (Oreochromis niloticus) di Muara Sungai Badung telah

melampui batas maksimum cemaran logam Cr dan Pb. Hal ini menujukkan bahwa telah terjadi

pencemaran logam Cr dan Pb pada Muara Sungai Badung.

Bahan inorganik pencemar lingkungan yang telah banyak diteliti pengaruhnya terhadap

makhluk hidup ialah unsur logam dan senyawanya. Beberapa logam berat seperti merkuri (Hg),

kadmium (Cd), timbal (Pb), arsen (As) dan beberapa lainnya merupakan logam yang beracun

terhadap makhluk hidup (Darmono, 2006). Logam berat tersebut dapat mengumpul (terakumulasi)

di dalam tubuh suatu biota dan tetap tinggal dalam tubuh dalam jangka waktu yang lama sebagai

racun (Fardiaz, 2005 dalam Sarjono, 2009). Peristiwa yang menonjol dan dipublikasikan secara luas

akibat pencemaran logam berat adalah pencemaran merkuri (Hg) yang menyebabkan Minamata

desease di Teluk Minamata, Jepang dan pencemaran kadmium (Cd) yang menyebabkan Itai-itai

disease di sepanjang sungai Jinzo di Pulau Honsyu, Jepang (Supriyanto, 2007).

Logam berat seperti timbal (Pb) dan kadmium (Cd) sudah dikenal sebagai logam-logam yang

sangat beracun (Palar, 1994) dan termasuk logam kelas B yang jumlahnya sedikit. Jumlah timbal

yang terdapat diseluruh permukaan bumi hanyalah 0,0002 % dari jumlah seluruh kerak bumi,

sedangkan logam Cd atau Cadmium mempunyai penyebaran yang sangat luas dialam (Palar, 1994).

Menurut Darmono, 2006 bahwa logam kelas ini (kelas B) sangat mudah dan cepat melakukan

penetrasi dalam tubuh organisme air dari pada logam kelas A yang termasuk logam ringan.

Keracunan timbal dan kadmium ini menyebabkan kadarnya tinggi dalam aorta, hati, ginjal,

pankreas, paru-paru, tulang, limpa, testis, jantung dan otak (Supriyanto, 2007).

Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dilakukan penelitian untuk menentukan kandungan

logam berat timbal (Pb) dan cadmium (Cd) pada air, ikan mas (Cyprinus carpio L.) dan sedimen

menggunakan metode Spektrofotometer Serapan Atom (AAS). Dipilihnya metode ini karena

mempunyai sensitifitas tinggi, mudah, murah, sederhana, cepat, dan cuplikan yang dibutuhkan

sedikit. Cuplikan ikan mas diperoleh dari budidaya ikan mas di keramba jaring apung (KJA) pada

danau bekas galian tambang batubara di Desa Kerta Buana (L4) dan Desa Bangun Rejo (L3)

Kecamatan Tenggarong Seberang, Kabupaten Kutai Kartanegara.

METODE PENELITIAN

Bahan

Bahan-bahan yang digunakan meliputi: air, ikan mas (Cyprinus carpio L.) dan sedimen yang

berasal dari danau bekas galian tambang batubara di Kecamatan Tenggarong Seberang, Kabupaten

Kutai Kartanegara. Bahan asam nitrat (HNO3) pekat p.a 65%, logam timbal (Pb) dan logam

kadmium (Cd) dengan kemurnian minimum 99,5 %, asam klorida (HCl) pekat p.a 70%, asam

perklorat p.a (HClO4) pekat, dll.

Alat

Alat-alat yang digunakan antara lain: peralatan gelas, Spektrofotometer Serapan Atom (AAS)

Analitik Jena ZEEnit 700 yang dilengkapi dengan Graphite furnace, Hollow Cathode Lamp (HCL)

timbal dan kadmium, timbangan analitik dengan ketelitian 0,0001 g, pipet mikro, dll.

Cara Kerja

Penyiapan Alat-Alat Dari Gelas

Semua peralatan gelas yang akan digunakan harus direndam dengan deterjen bebas fosfat,

selanjutnya dibilas dengan air suling dan direndam dalam larutan HNO3 10%. Kemudian dibilas

kembali dengan air suling. Biarkan peralatan gelas sampai kering dan siap untuk digunakan.

Preparasi dan Analisa Timbal/Kadmium pada Sampel Air

Untuk preparasi dan penentuan logam Pb dan Cd pada sampel air digunakan metode SNI

(Standar Nasional Indonesia) yaitu metode uji timbal (Pb) yang menggunakan SNI 6989.8:2009 dan

metode uji kadmium (Cd) yang menggunakan SNI 6989.16:2009.

SEMINAR KIMIA NASIONAL Peran Kimia dalam Pembangunan Agro-Industri dan Energi

ISBN 978-602-19421-0-9

Preparasi dan Analisa Logam Pb/Cd pada Ikan Mas

Untuk preparasi dan penentuan logam timbal/kadmium pada sampel Ikan mas (Cyprinus

carpio L.) digunakan digunakan metode SNI (Standar Nasional Indonesia) yaitu metode uji timbal

(Pb) yang menggunakan SNI 01-2354.7-2006 dan metode uji kadmium (Cd) yang menggunakan

SNI 01-2354.5-2006.

Preparasi dan Analisa Timbal/Kadmium pada Sampel Sedimen

Untuk preparasi dan analisa timbal/kadmium pada sampel sedimen digunakan digunakan

metode SNI (Standar Nasional Indonesia) yaitu metode uji timbal (Pb) yang menggunakan SNI 06-

6992.3-2004 dan metode uji kadmium (Cd) yang menggunakan SNI 06-6992.4-2004.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kadar Logam Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) pada Sampel

Dari hasil pengujian kadar Logam Pb dan Cd pada sampel air dan ikan mas (Cyprinus carpio

L.) dengan volume 50 ml dan sampel sedimen dengan volume 100 ml menggunakan

Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) pada panjang gelombang 283,3 nm dan 228,8 nm

ditampilkan pada Tabel 1.

Tabel 1 Hasil analisis Kadar Logam Pb dan Cd pada air, ikan mas dan sedimen dengan metode

AAS

Lokasi

Sampling

Suhu

(C)

pH Pengulangan Kadar Logam Pada

Air* Ikan mas** Sedimen**

Pb Cd Pb Cd Pb Cd

Danau 1

30,83 7,17

1

2 3

0,0103 0,0011 0,1873 0,0019 0,8877 0,0347

0,0103 0,0011 0,1938 0,0018 1,0867 0,0317

0,0092 0,0011 0,2051 0,0018 1,0340 0,0311

Rata-rata 0,0099 0,0011 0,1954 0,0018 1,0028 0,0325

Danau 2

28,83 7,33

1

2

3

Td 0,0009 0,1017 0,0007 0,0965 0,0673

Td 0,0009 0,0992 0,0007 Td 0,0651

Td 0,0009 0,0973 0,0007 Td 0,0659

Rata-rata Td 0,0009 0,0994 0,0007 0,0965 0,0661

Danau 3

29 7,83

1 2

3

Td 0,0005 Td 0,0007 Td 0,1739

Td 0,0004 Td 0,0007 Td 0,1749

Td 0,0004 Td 0,0008 Td 0,1737

Rata-rata Td 0,0004 Td 0,0007 Td 0,5225

Keterangan:

- Danau 1 mulai ditambang pada tahun 2001 - * = dalam mg/L atau ppm

- Danau 2 mulai ditambang pada tahun 2000 - ** = dalam g/g atau ppm - Danau 3 mulai ditambang pada tahun 1993 - Td = Tidak Terdeteksi

Sumber: Data Primer, 2011

Kondisi Air Danau

Kondisi air sebagai media tumbuh harus memenuhi syarat layak huni. Artinya, air yang

digunakan dapat membuat ikan melangsungkan hidup didalamnya. Menggunakan air sebagai media

tumbuh yang baik harus memperhatikan beberapa faktor, seperti kadar oksigen (O2),

karbondioksida (CO2), keasaman (pH), kekeruhan, dan suhu air (Tim Lentera, 2002). Pada

penelitian ini parameter kualitas air yang diteliti ada dua yaitu derajat keasaman (pH) dan suhu.

Derajat Keasaman (pH) Air Danau Berdasarkan hasil penelitian yang tercantum pada Tabel 1 pada danau 1, danau 2 dan danau 3

secara berurutan mempunyai pH rata-rata 7,17; 7,33 dan 7,83 maka ketiga danau tersebut masih

layak untuk tempat budidaya perikanan dimana nilai pH pada Baku Mutu Air Untuk Budidaya

SEMINAR KIMIA NASIONAL Peran Kimia dalam Pembangunan Agro-Industri dan Energi

ISBN 978-602-19421-0-9

Perikanan (Swingle, 1968; NTAC, 1968; Pescode, 1973) yang diterbitkan Dinas Kelautan dan

Perikanan Prov. Kalimantan Timur adalah 6,5-8,5. Sedangkan pH menurut PP RI No.82 Tahun

2001 untuk air kelas 3 atau golongan C adalah 6-9.

Suhu Air Danau

Hasil penelitian yang tercantum pada Tabel 1 pada danau 1, danau 2 dan danau 3 secara

berurutan mempunyai suhu rata-rata 30,83C; 28,83C dan 29C. Berdasarkan baku mutu air untuk

budidaya perikanan yang diterbitkan Dinas Kelautan dan Perikanan Prov. Kaltim adalah 25-31C, maka ketiga danau tersebut masih layak untuk tempat budidaya ikan.

Kadar Logam Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) pada Air

Air danau yang berupa air tawar biasanya mengandung material anorganik dan organik yang

mengambang lebih banyak daripada air laut. Material tersebut mempunyai kemampuan untuk

mengabsorpsi logam, sehingga pencemaran logam pada air tawar lebih mudah terjadi. Logam

didalam air, baik logam ringan maupun logam berat, jarang sekali berbentuk atom tersendiri, tetapi

biasanya terikat oleh senyawa lain sehingga berbentuk molekul. Ikatan itu dapat berupa garam

organik, seperti senyawa metal, etil, fenil maupun garam anorganik berupa oksida, klorida, sulfide,

karbonat, hidroksida, dan sebagainya (Darmono, 1995)

Pada penelitian ini air danau merupakan tempat hidup ikan mas (Cyprinus carpio L.) yang

diteliti. Oleh sebab itu diperlukan juga penelitian tentang kadar logam timbal dan kadmium di air

danau yang merupakan danau eks tambang batubara. Air yang diteliti terdapat pada tiga danau yang

berbeda tahun penggalian batubaranya yaitu tahun 2001 pada danau 1, tahun 2000 danau 2 dan

tahun 1993 danau 3. Untuk mempermudah dalam hal pengamatan hasil penelitian maka Gambar 1

berikut dibuat, dimana Td (Tidak terdeteksi) diumpamakan dengan 0 (nol).

Gambar 1 Kurva kadar logam Pb dan Cd pada air danau

Kadar Logam Timbal (Pb) pada Air

Berdasarkan pada Tabel 1 dan Gambar 1 dimana pada danau 1 merupakan danau dengan

kadar timbalnya paling besar yakni 0,0099 mg/L, sedangkan pada danau 2 dan 3 tidak terdeteksi.

Terdapatnya kadar logam timbal pada danau 1 disebabkan karena usia dari danau tersebut masih

terbilang muda yaitu 9 tahun dihitung berdasarkan waktu pengambilan sampel pada 12 Desember

2010 sehingga logam yang ada pada danau 1 belum banyak terjerap oleh makhluk hidup, disamping

itu danau 1 memiliki pH 7,17 yang masih mendekati normal sehingga kelarutan dari senyawa-

senyawa ini masih stabil dimana menurut Palar (1994) bahwa pada badan perairan yang mempunyai

derajat keasaman (pH) mendekati normal atau pada kisaran pH 7 sampai 8, kelarutan dari senyawa-

senyawa logam (hidroksida, oksida, karbonat, sulfida) cenderung untuk stabil, sehingga

memungkinkan senyawa timbal dapat terbawanya pada saat pengambilan sampel. Sedangkan tidak

terdapatnya atau tidak terdeteksinya logam timbal pada danau 3 disebabkan oleh usia danau tersebut

sudah terbilang tua yaitu 17 tahun dihitung dari waktu pengambilan sampel pada 12 Desember 2010

sehingga logam yang ada pada danau 3 sudah banyak terjerap oleh makhluk hidup yang hidup

sebelum masa hidup sampel ikan yang diteliti, disamping itu pada danau 3 pH airnya sudah

mendekati basa (pH=7,83) sehingga diduga logam timbal sudah mengendap, dimana menurut

Novotny dan Olem (1994) dalam Sarjono (2009) bahwa pada pH tinggi logam berat akan

SEMINAR KIMIA NASIONAL Peran Kimia dalam Pembangunan Agro-Industri dan Energi

ISBN 978-602-19421-0-9

mengalami pengendapan dan menurut Palar (1994) bahwa kenaikan pH pada badan perairan

biasanya akan diikuti dengan semakin kecilnya kelarutan dari senyawa-senyawa logam tersebut.

Disamping itu pada saat sebelum sampling terjadi hujan yg memungkinkan terjadi

pengenceran/pelarutan air danau dimana menurut Darmono (1995) bahwa pada musim hujan

kandungan logam akan lebih kecil karena proses pelarutan, sedangkan pada musim kemarau

kandungan logam akan lebih tinggi karena logam menjadi terkonsentrasi dan pada danau 3 terdapat

saluran irigasi yang menghubungkan danau dengan sawah penduduk yang apabila air danau

berlebih dialirkan ke sawah penduduk yang memungkinkan logam yang terlarut dalam air masuk ke

sawah, sehingga kadar logam semakin lama semakin berkurang. Pada danau 2 juga tidak terdeteksi

adanya logam, hal ini disebabkan terjadinya pengenceran/pelarutan karena sebelum pengambilan

sampel terjadi hujan. Disamping itu disekitar danau 2 terdapat bukit sehingga air hujan itu langsung

mengalir menuju danau.

Dari hasil penelitian kadar logam timbal pada air danau didapatkan bahwa air pada danau 1

belum layak untuk digunakan sebagai tempat budidaya perikanan atau kadar logam timbalnya

melebihi rentang yang diperbolehkan Baku Mutu Air Untuk Budidaya Perikanan yang diterbitkan

Dinas Kelautan dan Perikanan Prov. Kalimantan Timur yaitu 0,001-0,007 mg/L

(UNESCO/WHO/UNEP, 1992), tetapi kadar timbal pada air di danau 2 dan 3 sudah layak. Apabila

berdasarkan Peraturan Pemerintah No.82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan

Pengendalian Pencemaran Air pada air kelas III, dimana air kelas III digunakan untuk keperluan

perikanan dan peternakan yaitu kadar Pb 0,03 mg/L, maka kadar timbal di ketiga danau sudah

dibawah baku mutu sehingga air danau tersebut sudah layak untuk digunakan sebagai tempat

budidaya perikanan.

Kadar Logam Kadmium (Cd) pada Air

Berdasarkan hasil penelitian kadar logam kadmium (Cd) pada air yang tercantum pada Tabel

2 dan Gambar 1 maka terlihat bahwa kadar Cd semakin berkurang seiring dengan usia dari danau

tersebut dimana kadar Cd secara berurutan dari danau 1 sampai danau 3 adalah 0,0011 mg/L;

0,0009 mg/L dan 0,0004 mg/L, sedangkan usia danau atau tahun penambangan/penggalian danau

adalah 2001, 2000 dan 1993. Semakin lama usia danau eks tambang maka semakin

sedikit/berkurang kadar Cd-nya di air. Hal ini diduga karena semakin banyaknya ion timbal dalam

air yang telah terjerap oleh makhluk hidup seperti ikan. Disamping itu pada Tabel 1 dan Gambar 1

terlihat bahwa semakin lama usia danau maka semakin naik pH-nya yaitu pH=7,17 pada danau 1,

pH=7,33 pada danau 2 dan pH=7,83 pada danau 3 dimana menurut Palar (1994) bahwa kenaikan

pH pada badan perairan biasanya akan diikuti dengan semakin kecilnya kelarutan dari senyawa-

senyawa logam tersebut dan menurut Novotny dan Olem (1994) dalam Sarjono (2009) bahwa pada

pH tinggi logam berat akan mengalami pengendapan, sehingga senyawa logam Cd diduga telah

mengendap membentuk sedimen.

Dari hasil penelitian kadar Cd pada tiga danau eks tambang batubara seperti yang tercantum

dalam Tabel 1 maka kadar logam Cd berada dalam rentang yang diperbolehkan Baku Mutu Air

Untuk Budidaya Perikanan yang diterbitkan Dinas Kelautan dan Perikanan Prov. Kaltim yaitu pada

kisaran 0,0002-0,0018 mg/L (UNESCO/WHO/UNEP, 1992). Begitu juga dengan Peraturan

Pemerintah No.82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air

pada air kelas III, dimana air kelas III digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan yaitu

kadar Cd sebesar 0,01 mg/L sehingga air pada ketiga danau sudah layak untuk tempat budidaya

perikanan.

Kadar Logam Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) pada Ikan

Akumulasi logam berat dalam tubuh organisme tergantung pada konsentrasi logam berat

dalam air atau lingkungan, suhu, keadaan spesies dan aktifitas fisiologis (Bryan, 1976 dalam

Bangun, 2005). Logam berat masuk ke dalam jaringan tubuh makhluk hidup melalui beberap jalan,

yaitu saluran pernapasan, pencernaan, dan penetrasi melalui kulit. Di dalam tubuh hewan, logam

diabsorpsi oleh darah, berikatan dengan protein darah yang kemudian didistribusikan ke seluruh

SEMINAR KIMIA NASIONAL Peran Kimia dalam Pembangunan Agro-Industri dan Energi

ISBN 978-602-19421-0-9

jaringan tubuh. Akumulasi logam yang tertinggi biasanya dalam organ detoksikasi (hati) dan

ekskresi (ginjal) (Darmono, 2006). Untuk mempermudah dalam hal pengamatan hasil penelitian

maka Gambar 2 berikut dibuat, dimana Td (Tidak terdeteksi) diumpamakan dengan 0 (nol).

Gambar 2 Kurva kadar logam Pb dan Cd pada ikan mas.

Kadar Logam Timbal (Pb) dalam Ikan Mas

Pada Tabel 1 dan Gambar 2 menampilkan hasil analisa kadar timbal pada ikan mas yang

dipelihara di danau bekas galian tambang batubara, dimana ikan yang diteliti rata-rata berusia 5

bulan dengan kadar timbal 0,1954 g/g untuk ikan yang dipelihara di danau 1 dan 0,0094 g/g untuk ikan yang dipelihara di danau 2, sedangkan untuk ikan yang dipelihara di danau 3 tidak

terdeteksi kadar timbalnya. Jika kadar timbal yang terdeteksi dihubungkan dengan tahun

penambangan batubara, dimana tahun 2001 untuk danau 1 dan tahun 2000 untuk danau 2, maka

terlihat hubungan bahwa semakin lama usia danau bekas tambang batubara maka semakin

berkurang kadar timbalnya. Begitu pula dengan danau 3 yang tidak terdeteksi kadar timbalnya. Hal

ini diduga bahwa pada danau eks tambang yang usianya lama/tua dimana danau 3 adalah yang

paling tua dengan usia 17 tahun dihitung dari tanggal pengambilan sampel pada 12 Desember 2010

maka senyawa/ion timbal yang ada sudah berkurang bahkan sudah tidak ada lagi karena telah

terabsorpsi oleh ikan atau makhluk hidup yang hidup pada danau bekas tambang ini sebelum masa

hidup ikan yang diteliti ini. Dugaan lain yaitu ion/senyawa timbal telah mengendap membentuk

sedimen dimana menurut Palar (1994) bahwa kenaikan pH pada badan perairan biasanya akan

diikuti dengan semakin kecilnya kelarutan dari senyawa-senyawa logam tersebut sehingga senyawa

Pb diduga telah mengendap membentuk sedimen, dimana terlihat pada Tabel 1 dan Gambar 2

bahwa semakin lama pH danau eks tambang batubara semakin bertambah.

Jika hasil penelitian yang telah dilakukan pada ikan mas yang dipelihara di danau bekas

galian tambang batubara di bandingkan dengan SNI 7387:2009 tentang Batas Maksimum Cemaran

Logam Berat Dalam Pangan yaitu 0,3 mg/kg atau ppm, maka kadar Pb pada ikan yang dipelihara di

ketiga danau tersebut dibawah batas maksimum, sehingga ikan tersebut layak untuk dikonsumsi.

Kadar Logam Kadmium (Cd) dalam Ikan Mas

Tidak seperti hasil penelitian kadar timbal, hasil penelitian kadar kadmium pada ikan mas

menunjukkan hasil pada setiap danau tempat pemeliharaannya, seperti yang terlihat pada Tabel 1

dan Gambar 2 dimana ikan yang diteliti rata-rata berusia 5 bulan dengan kadar Cd secara berurutan

pada danau 1, 2 dan 3 adalah 0,0018 g/g, 0,007 g/g dan 0.007 g/g. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa semakin lama/usia danau eks galian tambang batubara maka semakin

berkurang kadar Cd-nya (lihat Tabel 1 serta Gambar 2). Hal ini seiring dengan naiknya pH air

danau dimana pH danau 1 < pH danau 2 < pH danau 3 seperti yang terlihat pada Tabel 1 dan

Gambar 4.3, ion/senyawa Cd telah mengendap membentuk sedimen dimana Palar (1994)

melaporkan bahwa kenaikan pH pada badan perairan biasanya akan diikuti dengan semakin

kecilnya kelarutan dari senyawa-senyawa logam tersebut, sehingga senyawa Cd diduga telah

mengendap membentuk sedimen. Sehingga yang terabsorpsi ke dalam tubuh ikan semakin

berkurang.

Berdasarkan hasil penelitian pada ikan mas seperti yang terlihat pada Tabel 1 maka kadar Cd

pada ikan mas yang dipelihara di ketiga danau tersebut dibawah Batas Maksimum Cemaran Logam

SEMINAR KIMIA NASIONAL Peran Kimia dalam Pembangunan Agro-Industri dan Energi

ISBN 978-602-19421-0-9

Berat Dalam Pangan (SNI 7387:2009) yaitu 0,1 mg/kg atau ppm. Sehingga ikan tersebut layak

untuk dikonsumsi.

Kadar Logam Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) pada Sedimen

Secara umum sedimen adalah lapisan bawah yang melapisi sungai, danau, reservoar, teluk,

muara, dan lautan yang terdiri atas bahan organik dan anorganik. Sedangkan menurut Fardiaz

(2005) dalam Sarjono (2009), sedimen adalah padatan yang dapat langsung mengendap jika air

didiamkan tidak terganggu selama beberapa waktu.

Pada umumnya logam-logam berat pada sedimen tidak terlalu berbahaya bagi makhluk hidup

perairan, tetapi oleh adanya pengaruh kondisi perairan yang bersifat dinamis seperti perubahan pH,

akan menyebabkan logam-logam yang mengendap dalam sedimen terionisasi ke perairan. Hal inilah

yang merupakan bahan pencemar dan akan memberikan sifat toksik terhadap organisme hidup bila

ada dalam jumlah yang berlebih (Connel dan Miller, 1995 dalam Sarjono, 2009).

Secara umum kadar Pb maupun Cd dari hasil penelitian yang didapat pada sampel sedimen

lebih tinggi dari pada sampel air, dimana menurut Harahap (1991) dalam Bangun (2005) bahwa

logam berat mempunyai sifat yang mudah mengikat bahan organik dan mengendap di dasar

perairan dan bersatu dengan sedimen sehingga kadar logam berat dalam sedimen lebih tinggi

dibandingkan dengan dalam air. Untuk mempermudah dalam hal pengamatan hasil penelitian maka

Gambar 3 berikut dibuat, dimana Td (Tidak terdeteksi) diumpamakan dengan 0 (nol).

Gambar 3 Kurva kadar logam Pb dan Cd pada sedimen.

Kadar Logam Timbal (Pb) pada Sedimen

Ditampilkan pada Tabel 1 dan Gambar 3 kadar Pb pada sedimen dari ketiga danau tempat

ikan mas dipelihara. Pada tabel tersebut terlihat bahwa kadar Pb 1,0028 ppm untuk danau 1 dan

0,0965 ppm untuk danau 2, sedangkan untuk danau 3 tidak terdeteksi. Seperti kadar Pb pada air dan

ikan, kadar Pb pada sedimen juga menunjukkan kesimpulan yang hampir sama yaitu kadar Pb

tertinggi pada danau 1. Hal ini karena pada danau 1 merupakan danau eks tambang batubara yang

usianya masih baru/muda dibandingkan dengan danau yang lain yaitu 9 tahun (lihat Tabel 1 dan

Gambar 3) terhitung pada saat pengambilan sampel pada 12 Desember 2010. Apabila kadar Pb pada

sedimen di danau 1 dibandingkan dengan kadar logam Pb pada danau 2 dan 3, kadar Pb pada danau

1 menunjukkan nilai yang jauh sekali dibandingkan nilai kadar Pb pada sedimen di danau yang

lainnya. Hal ini dikarenakan kadar Pb pada danau 1 memang tinggi, seperti terlihat pada Gambar 1

yang menunjukkan kadar Pb pada air di danau 1 juga demikian. Sedangkan tidak terdapatnya kadar

Pb pada sedimen di danau 3 karena diduga senyawa Pb sudah tidak ada lagi atau ada namun telah

terjerap oleh makhluk hidup yang hidup sebelum masa hidup ikan yang digunakan untuk penelitian

ini.

Jika hasil penelitian kadar Pb pada sedimen di bandingkan dengan Baku Mutu Logam Berat

Dalam Sedimen (IADC/CEDA, 1997 dalam Sarjono, 2009) maka kadar Pb pada sedimen di ketiga

danau tersebut masih dibawah baku mutu, sehingga kadar Pb belum berbahaya bagi ikan.

Kadar Logam Kadmium (Cd) pada Sedimen

Tidak seperti kadar Pb, kadar Cd pada sedimen yang terdapat pada ketiga danau bekas

tambang batubara (lihat Tabel 1 dan Gambar 3) menunjukkan hasil yang berkebalikan yaitu 0,0325

SEMINAR KIMIA NASIONAL Peran Kimia dalam Pembangunan Agro-Industri dan Energi

ISBN 978-602-19421-0-9

ppm pada danau 1, 0,0661 ppm pada danau 2 dan 0,5225 ppm untuk danau 3 seiring dengan

semakin tua/lama usia danau bekas tambang tersebut dan semakin pH-nya naik (lihat Tabel 1). Hal

ini karena senyawa/ion Cd kurang terabsorpsi oleh makhluk hidup yang hidup dalam air danau

tersebut bila dibandingkan dengan senyawa/ion Pb dan diduga telah terjadi kompetisi antara logam

Pb dengan logam Cd untuk berikatan dengan protein (metallothionein) ikan pada gugus belerang

(sulfur) atau nitrogen, dimana menurut Palar (1994) bahwa ion-ion yang digolongkan ke dalam

kelas B adalah ion-ion logam yang cenderung untuk berikatan dengan gugus belarang (sulfur) atau

nitrogen dan ion kelas B paling efektif untuk berikatan dengan gugus sulfuhidril (-SH), seperti

dalam sistein: dengan struktur molekul yang memiliki gugus nitrogen (N), seperti yang terdapat

pada lisin dan histidin. Gugus sulfur dan nitrogen merupakan gugus-gugus aktif dari enzim-enzim

tersebut. Darmono (1995) juga melaporkan bahwa sepertiga dari jumlah protein adalah sistein yang

merupakan jenis ikatan tiol (-SH) yang merupakan ikatan logam (binding site) dan menurut

Manahan, 1977 dalam Sarjono, 2009 bahwa selain sulfur, logam berat juga dapat bereaksi terhadap

gugus karboksilat (COOH) dan amina (NH2).

Pada kompetisi antara ion Pb dengan Cd tersebut, ion Pb lebih mampu untuk berikatan

dengan protein dibandingkan ion Cd karena ion Pb merupakan unsur logam yang berada pada

periode 6 Sistem Peroidik Unsur (SPU), sedangkan ion Cd berada pada periode 5, dimana menurut

Silberberg (2000) dalam Utami (2011) bahwa unsur-unsur logam pada sistem periodik unsur

semakin ke bawah semakin reaktif (makin mudah bereaksi) karena semakin mudah melepaskan

elektron. Sehingga banyak ion Cd yang terlarut pada air danau yang kurang/tidak dapat berikatan

dengan protein yang mangakibatkan ion Cd lama kelamaan hanya mengendap membentuk lumpur

atau sedimen dan hanya sedikit saja yang mampu berikatan dengan protein seiring dengan semakin

bertambahnya pH air danau tersebut (lihat Tabel 1 dan Gambar 3) dimana menurut Palar (1994)

bahwa kenaikan pH pada badan perairan biasanya akan diikuti dengan semakin kecilnya kelarutan

dari senyawa-senyawa logam tersebut dan umumnya pada pH yang semakin tinggi, maka kestabilan

akan bergeser dari karbonat ke hidroksida. Hidroksida-hidroksida ini mudah sekali membentuk

ikatan permukaan dengan partikel-partikel yang terdapat pada badan perairan. Lama-kelamaan

persenyawaan yang terjadi antara hidroksida dengan partikel-partikel yang ada dalam badan

perairan akan mengendap dan membentuk lumpur.

Alasan lain dari permasalahan ini adalah daya racun yang dibawa oleh logam kadmium dalam

tubuh (ikan) akan dapat dikurangi karena dalam tubuh (ikan), logam ini membentuk senyawa

kompleks khelat dengan methallotionin yang sudah dimiliki oleh tubuh (Palar, 1994).

Berdasarkan hasil penelitian yang terdapat pada Tabel 1 maka kadar Cd pada sedimen di

ketiga danau tersebut masih di bawah Baku Mutu Logam Berat Dalam Sedimen (IADC/CEDA,

1997 dalam Sarjono, 2009) sehingga kadar Cd belum berbahaya bagi ikan.

Hubungan Antara Kadar Logam Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) pada Sampel Air, Ikan

Mas (Cyprinus carpio L.) dan Sedimen

Pada Gambar 4 dan Gambar 5 berikut di tampilkan secara sederhana hubungan kadar logam

berat pada sampel air, ikan mas dan sedimen baik Pb maupun Cd.

Gambar 4 Kurva hubungan kadar logam Pb pada air, ikan mas dan sedimen

Berdasarkan Gambar 4 diatas terlihat adanya hubungan antara kadar logam Pb pada air, ikan

mas dan sedimen, dimana pada danau 1 menunjukkan kadar Pb yang paling tinggi dibandingkan

SEMINAR KIMIA NASIONAL Peran Kimia dalam Pembangunan Agro-Industri dan Energi

ISBN 978-602-19421-0-9

kadar Pb pada danau lainnya baik pada air, ikan mas dan sedimen. Hal ini sudah dijelaskan pada

pembahasan sebelumnya.

Gambar 5 Kurva hubungan kadar logam Cd pada air, ikan mas dan sedimen

Pada Gambar 5 diatas terlihat bahwa adanya hubungan antara kadar logam Pb pada air, ikan

mas dan sedimen, dimana pada danau 1 menunjukkan kadar Cd yang paling tinggi pada air dan ikan

mas dibandingkan kadar Cd pada danau lainnya. Tetapi kadar Cd pada sedimen menunjukkan hal

yang berbeda, dimana pada danau 1 kadar Cd yang paling rendah dibandingkan kadar Cd pada

danau lainnya . Hal ini sudah dijelaskan pada pembahasan sebelumnya.

Hubungan Antara Usia Danau dengan Kadar Logam pada Air

Pada penelitian awal yang dilakukan oleh Puslit Biologi-LIPI, ditambah data penelitian lain

dari Lamidi (1997) ternyata ada kecenderungan bahwa pada bekas galian yang sudah ditinggalkan

dari kegitan lebih dari 25 tahun, kandungan logam berat pada air menurun sampai dibawah ambang

batas dan layak untuk usaha perikanan (Tjakrawidjaja dan Harun, 2001).

Berdasarkan paragraf diatas maka pada subbab ini dijelaskan hubungan antara usia danau

tempat pengambilan sampel dengan kadar logam pada air danau dan prediksi kadar logam pada air

danau pada 25 tahun setelah dimulainya penggalian danau.

Hubungan antara usia danau dengan kadar logam pada air danau sudah dijelaskan pada

Subbab diatas, dimana semakin lama usia danau maka semakin sedikit kadar logam yang terlarut.

Sedangkan prediksi kadar logam pada air danau dapat dijelaskan sebagai berikut, dimana hanya

kadar Cd saja yang dapat diprediksi karena kadar Pb di danau 2 dan 3 tidak terdeteksi.

Keterangan: * = usia berdasarkan tahun dimulainya penambangan (2001, 2000 dan 1993)

Kadar Cd: danau 1 = 0,0011 mg/L; danau 2 = 0,0009 mg/L; danau 3 = 0,0004 mg/L

Gambar 6 Kurva hubungan antara usia danau dengan kadar Cd pada air

Prediksi kadar Cd pada usia danau 25 tahun dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

garis yang terdapat pada Gambar 6 diatas.

SEMINAR KIMIA NASIONAL Peran Kimia dalam Pembangunan Agro-Industri dan Energi

ISBN 978-602-19421-0-9

mg/L atau ppm

Jadi dipredikasi kadar Cd pada danau tersebut pada usia 25 tahun adalah 0,000148 mg/L dan

berdasarkan Baku Mutu Air Untuk Budidaya Perikanan dan PP RI No.82 Tahun 2001 pada air kelas

III, maka terbukti bahwa danau tersebut layak untuk tempat usaha perikanan.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa

kadar logam timbal (Pb) dan kadmium (Cd) pada air, ikan mas (Cyprinus carpio L.) dan sedimen

adalah sebagai berikut:

Kadar logam Pb pada air di danau 1 yaitu 0,0099 mg/L dan air tersebut belum layak digunakan untuk budidaya perikanan berdasarkan Baku Mutu Air Untuk Budidaya

Perikanan, tetapi air di danau 2 dan 3 sudah layak karena tidak ditemukan adanya logam Pb.

Berdasarkan PP RI No.82 Tahun 2001 maka air di ketiga danau diatas sudah layak.

Sedangkan untuk kadar logam Cd pada air di ketiga danau adalah 0,0011; 0,0009 dan 0,0004

mg/L dan baik berdasarkan Baku Mutu Air Untuk Budidaya Perikanan maupun PP RI No.82

Tahun 2001 maka air di ketiga danau diatas sudah layak untuk tempat budidaya perikanan.

Kadar logam Pb dan Cd pada ikan yang dipelihara di ketiga danau tersebut adalah 0,1954;

0,0994 g/g dan tidak terdeteksi untuk logam Pb. Sedangkan untuk logam Cd adalah

0,0018; 0,0007 dan 0,0007 g/g. Berdasarkan SNI 7387:2009 maka ikan atas sudah layak untuk dikonsumsi.

Kadar logam Pb dan Cd pada sedimen di ketiga danau tersebut adalah 1,0028; 0,0965 g/g dan tidak terdeteksi untuk logam Pb. Sedangkan untuk logam Cd adalah 0,0325; 0,0661 dan

0,5225 g/g. Berdasarkan Baku Mutu Logam Berat Dalam Sedimen maka Kadar Pb dan Cd pada sedimen di ketiga danau belum berbahaya bagi ikan.

DAFTAR PUSTAKA

Bangun, J.M. 2005. Kandungan Logam Berat Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) dalam Air, Sedimen

dan Organ Tubuh Ikan Sokang (Triacanthus nieuhofi) di Perairan Ancol, Teluk Jakarta.

[Skripsi]. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Bogoriani, N.W. 2007. Penetapan Kadar Pencemaran Logam Pb Dan Cr Pada Ikan Nila

(Oreochromis Niloticus) di Muara Sungai Badung. Bukit Jimbaran: Jurnal Jurusan Kimia

FMIPA Universitas Udayana.

Darmono. 1995. Logam Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta: Universitas Indonesia (UI-

Press).

Darmono. 2006. Lingkungan Hidup dan Pencemarannya. Jakarta: Universitas Indonesia (UI-Press).

Palar, H. 1994. Pencemaran & Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rineka Cipta.

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas

Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Jakarta: Pemerintah RI.

Sarjono, A. 2009. Analisis Kandungan Logam Berat Cd, Pb, dan Hg pada Air dan Sedimen di

Perairan Kamal Muara, Jakarta Utara [Skripsi]. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu

Kelautan, Institut Pertanian Bogor

Sugiyarto, K.H dan Suyanti, R.D. 2010. Kimia Anorganik Logam. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Supriyanto, Samin & Kamal. 2007. Analisis Cemaran Logam Berat Pb, Cu, dan Cd pada Iikan Air

Tawar Dengan Metode Spektrometri Nyala Serapan Atom (SSA). Yogyakarta: Jurnal Pusat

Teknologi Akselerator dan Proses Bahan.

Tim Lentera. 2002. Pembesaran Ikan Mas di Kolam Air Deras. Jakarta: Agromedia Pustaka.

Tjakrawidjaja, Agus H dan Harun. 2001. Uji Coba budidaya Ikan Nila merah dengan Pola Jaring

Terapung di Lahan Bekas Galian Tambang Timah Pulau Singkep: Laporan Teknik Puslit

Biologi - LIPI.