MAKALAH TOKSIKOLOGITOKSIK SENG (Zn) PADA PERAIRAN DAN IKAN

DISUSUN OLEH :SILVANA.AO111 12 264

PROGRAM STUDI KEDOKTERAN HEWANFAKULTAS KEDOKTERANUNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR2015

KATA PENGANTARSegala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa. Karena dengan izin dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas toksikologi ini tepat waktu.Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mandiri dari mata Kuliah Toksikologi. Dan terimakasih kami ucapkan kepada dosen pengampu, dan teman-teman yang ikut serta dalam penyusunan makalah ini.Kami berharap makalah ini sedikit banyaknya memberikan manfaat khususnya bagi penulis sendiri umumnya bagi semuanya.

iiDAFTAR ISI

Halaman JuduliKata PengantariiDaftar IsiiiiBab I PendahuluanI.1 Latar Belakang1I.2 Tujuan2I.3 Rumusan Masalah2Bab II PembahasanII.1 Logam Berat4II.2 Metallothionein6II.3 Seng (Zn)II.3.1 Pengertian Seng (Zn)6II.3.2 Sumber Makanan8II.3.3 Penggunaan Seng (Zn)8II.4 Toksisitas Zn Pada Ikan9II.5 Efek Toksin Zn Pada Manusia12II.6 Efek Toksin Zn Secara Umum14II.7 Sumber Bahan Pencemaran15II.8 Sumber Pencemaran seng (Zn) di lingkungan18II.9 Upaya penanggulangan pencemaran logam berat18II.10 Pencegahan dan penanggulangan pencemaran Zn20Bab III PenutupIII.1 Kesimpulan22Daftar Pustaka23

iiiBAB IPENDAHULUAN

I.1 Latar BelakangIkan merupakan bahan pangan berupa produk perikanan yang cukup digemari oleh masyarakat. Ikan sangat baik dikonsumsi karena memenuhi kebutuhan gizi dan mengandung asam amino esensial, asam lemak jenuh, omega 3 (Vikosa, pentanoat) dan DHA (Dokosa Heksa Enoat) yang berfungsi untuk mencegah penyakit jantung dan anterosklerosis (Taufik., 2008).Ikan merupakan sumber protein yang sangat penting dengan kandungan lemak yang rendah. Minyak ikan dapat menurunkan kolesterol dan triglycerides serta keuntungankeuntungan bagi kesehatan lainnya (Health Advisories, 2008).Air merupakan medium dimana ikan dapat hidup, dan darimana ikan mendapatkan oksigen dan nutrisinya. Jadi jumlah dan kualitas ikan sangat mempengaruhi kondisi ikan. Air murni tidak dapat menunjang organisme hidup, tetapi kandungan air yang berupa nitrogen, fosfor, potassium dan garam kalsium, bahan organik dan gas seperti oksigen, nitrogen dan karbon dioksida sangat mempengaruhi produktifitas ikan (Datta, 2007).Menurut Canli dan Kalay, 1998, secara umum uptake logam berat oleh ikan adalah melalui air, pakan dan sedimen. Oleh karenanya, kontaminasi logam berat pada ikan dapat disebabkan oleh adanya pencemaran logam berat terhadap lingkungan perairan, sedimen atau terhadap pakan yang menjadi sumber nutrisi bagi kehidupan dan pertumbuhan ikan, baik pakan alami ataupun pakan buatan, khususnya bagi ikan budidaya. Kadar logam berat di dalam badan air akan naik sedikit demi sedikit karena ulah manusia, akibatnya logam itu dapat terserap dalam jaringan ikan, tertimbun dalam jaringan (bioakumulatif) dan pada konsentrasi tertentu akan dapat merusak organ-organ dalam jaringan tubuh. Bioakumulatif merupakan penumpukan suatu senyawa di dalam jaringan makhluk hidup (Health Advisories, 2008).

1Kelebihan produk perikanan dibanding dengan produk hewani lainnya sebagai berikut: 1. Kandungan protein yang cukup tinggi (20%) dalam tubuh ikan tersusun oleh asam-asam amino yang berpola mendekati pola kebutuhan asam amino dalam tubuh manusia. 2. Daging ikan mudah dicerna oleh tubuh karena mengandung sedikit tenunan pengikat (tendon). 3. Daging ikan mengandung asam-asam lemak tak jenuh dengan kadar kolesterol sangat rendah yang dibutuhkan oleh tubuh manusia. 4. Selain itu, daging ikan mengandung sejumlah mineral seperti K, Cl, P, S, Mg, Ca, Fe, Ma, Zn, F, Ar, Cu dan Y, serta vitamin A dan D dalam jumlah yang cukup untuk memenuhi kebutuhan manusia (Dewi, 2012). Selain memiliki kelebihan, ikan juga memiliki beberapa kekurangan, yaitu: 1. Kandungan air yang tinggi (80%), pH tubuh ikan yang mendekati netral, dan daging ikan yang sangat mudah dicerna oleh enzim autolisis menyebabkan daging sangat lunak, sehingga menjadi media yang baik untuk pertumbuhan bakteri pembusuk. 2. Kandungan asam lemak tak jenuh mengakibatkan daging ikan mudah mengalami proses oksidasi sehingga menyebabkannya berbau tengik (Dewi, 2012). Masuknya logam berat ke dalam tubuh organisme perairan dengan tiga cara yaitu melalui makanan, insang dan diffusi melalui permukaan kulit. Untuk ikan, insang merupakan jalan masuk yang penting. Ikan dapat menunjukkan reaksi terhadap perubahan fisik air maupun terhadap adanya senyawa pencemar yang terlarut dalam batas konsentrasi tertentu (Dewi, 2012). Faktor-faktor yang mempengaruhi kandungan logam pada ikan, yaitu (Dewi, 2012).:- Faktor Biotik : Umur ikan, berat ikan dan besar ikan.- Faktor Abiotik : Salinitas, pH, temperatur, kadar oksigen, keberadaan logam, preexposure dari metal. I.2 Tujuan

2Adapun tujuan pembuatan makalah ini untuk memenuhi tugas matakuliah Toksikologi. Semoga makalah ini dapat bermanfaat.I.3 Rumusan MasalahAdapun rumusan masalah yang dibahas dalam makalah ini yaitu :a. Pengertian Logam Beratb. Pengertian Metallothioneinc. Seng (Zn)d. Toksisitas Zn pada ikane. Efek toksik Zn pada manusiaf. Efek toksik Zn yang umumg. Sumber bahan Pencemaran h. Sumber Pencemaran seng (Zn) di lingkungani. Upaya penanggulangan pencemaran logam beratj. Pencegahan dan penanggulangan pencemaran Zn

3BAB IIPEMBAHASANII.1 Logam BeratPada umumnya semua logam berat tersebar di seluruh permukaanbumi, tanah, air, maupun udara. Beberapa diantaranya berperan penting dalamkehidupan makhluk hidup dan disebut sebagai hara mikro esensial. Secarabiologis beberapa logam dibutuhkan oleh makhuk hidup pada konsentrasi tertentudan dapat berakibat fatal apabila tidak dipenuhi. Oleh karena itu logam-logamtersebut dinamakan logam-logam atau mineral-mineral esensial tubuh, tetapi jikalogam-logam esensial masuk dalam tubuh dalam jumlah berlebihan, akan berubahfungsi menjadi racun bagi tubuh. Dapat dikatakan bahwa semua logam berat dapatmenjadi racun yang akan meracuni tubuh makhluk hidup (Lestari dan Edward. 2004).Logam berat masuk ke dalam jaringan tubuh makhluk hidup melaluibeberapa jalan, yaitu saluran pernapasan, pencernaan, dan penetrasi melalui kulit.Absorpsii logam melalui saluran pernapasan cukup besar, baik pada biota air yangmasuk melalui sistem pernafasan, maupun biota darat yang masuk melalui debu diudara ke saluran pernapasan (Darmono Lestari dan Edward. 2004).Menurut Sugeng Murtopo (dalam Al-Harisi, 2008), logam berat berdasarkan sifatracunnya yang berdampak terhadap kesehatan manusia dapat dikelompokkanmenjadi empat golongan yaitu: Sangat beracun, yaitu dapat mengakibatkan kematian atau gangguankesehatan dalam waktu singkat. Logam-logam tersebut antara lain: Pb,Hg, Cd, As, Sb, Ti, Be, dan Cu. Moderat, yaitu mengakibatkan gangguan kesehatan baik yang dapat pulihmaupun yang tidak dapat pulih dalam waktu yang relatif lama. Logam-logamtersebut antara lain: Ba, Be, Cu, Au, Li, Mn, Se, Te, Va, Co, dan Rb. Kurang beracun, dalam jumlah besar dapat menimbulkan gangguankesehatan. Logam-logam tersebut antara lain: Bi, Co, Fe, Ca, Mg, Ni, K,Zn, dan Ag.

4 Tidak beracun, yaitu tidak menimbulkan gangguan kesehatan seperti: Aldan Na.Secara umum logam berat telah digunakan secara luas terutama dalam bidang kimia dan industri. Menurut palar (2004), secara umum logam berat memiliki ciri-ciri sebagai berikut:a. memiliki kemampuan yang baik sebagai penghantar daya listrik (konduktor)b. memiliki rapat massa yang tinggi.c. Dapat membentuk alloy dengan logam lainnyad. Untuk logam yang padat dapat ditempa dan dibentukUnsur-unsur atau kandungan logam yang terdapat dalam atmosfir ditemukan dalam bentuk partikel atau merupakan senyawa. Unsur logam ditemukan secara luas di seluruh permukaan bumi yang dapat bersifat toksik yang berbahaya bagi manusia apabila masuk ke dalam tubuh dimana logam tersebut biasanya terdapat dalam makanan, air dan udara (Soemirat, 2003).Limbah Logam Berat atau heavy metal termasuk golongan limbah B3. Limbah yang mengandung logam berat adalah issue lingkungan yang menjadi perhatian banyak pihak, utamanya bagi industri-industri di tanah air. Masalah limbah logam berat sangat serius diperhatikan mengingat dampak yang ditimbulkannya begitu nyata bagi kehidupan makhluk hidup, termasuk manusia (Soemirat, 2003).Logam berat biasanya sangat sedikit dalam air secara ilmiah kurang dari 1 g/L. Kelarutan dari unsur-unsur logam dan logam berat dalam badan air dikontrol oleh (Soemirat, 2003): (1) pH badan air, (2) jenis dan konsentrasi logam dan khelat (3) keadaan komponen mineral teroksida dan sistem berlingkungan redoks.

5Logam berat yang dilimpahkan ke perairan, baik di sungai ataupun laut akan dipindahkan dari badan airnya melalui beberapa proses yaitu : pengendapan, adsorbsi dan absorbsi oleh organisme perairan. 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 dalam air (Lestari dan Edward. 2004).Logam berat mempunyai sifat yang mudah mengikat dan mengendap di dasar perairan dan bersatu dengan sedimen, oleh karena itu kadar logam berat dalam sedimen lebih tinggi dibandingkan dalam air (Harahap, 1991). Konsentrasi logam berat pada sedimen tergantung pada beberapa faktor yang berinteraksi. Faktor-faktor tersebut adalah (Lestari dan Edward. 2004) :1. Sumber dari mineral sedimen antara sumber alami atau hasil aktifitas manusia.2. Melalui partikel pada lapisan permukaan atau lapisan dasar sedimen.3. Melalui partikel yang terbawa sampai ke lapisan dasar.4. Melalui penyerapan dari logam berat terlarut dari air yang bersentuhan.Logam berat yang sering mencemari lingkungan salah satunya adalah seng (Zn). Unsur Zn diperlukan oleh tubuh dalam darah dengan kadar 0,02 g/ml yang berfungsi sebagai katalisator enzim dan proses metabolisme, namun kadar Zn yang tinggi dapat bersifat racun (Lestari dan Edward. 2004).II.2 MetallothioneinMetallothionein merupakan golongan protein yang sering dikaitkan dengan logam berat. Sampai saat ini, merupakan satu-satunya biomarkerspesifik terhadap logam (Bae H, Nam SS, Park HS & Park k., 2005).Metallothionein dapat ditemukan pada sel hewan, tumbuhan tinggi, mikroorganisme eukariotik dan prokariotik. Meskipun demikian, metallothionein lebih sering dijumpai di organ yang banyak terpapar oleh aktivitas senyawa logam seperti hati, ginjal, pembuluh darah, saluran pencernaan, dan saluran pernafasan. Secara langsung, metallothionein berperan penting pada mekanisme detoksifikasi, fasilitasi distribusi, dan ekskresi berbagai senyawa logam (Almatsier 2001; Soemirat 2009).II.3 Seng (Zn)II.3.1 Pengertian Seng (Zn)

6Seng dengan nama kimia Zink dilambangkan dengan Zn. Sebagaisalah satu unsur logam berat Zn mempunyai nomor atom 30 dan memiliki beratatom 65,39. logam ini cukup mudah ditempa dan liat pada 110-150oC. Zn meleburpada 410oC dan mendidih pada 906oC (Rohman T, Syafrudin & Zaman B. 2010) . Zn dalam pemanasan tinggiakan menimbulkan endapan seperti pasir.Zn diperlukan tubuh untuk proses metabolisme, tetapi dalam kadartinggi dapat bersifat menjadi racun (Rohman T, Syafrudin & Zaman B. 2010).Seng (Zn) adalah komponen alam yangterdapat di kerak bumi. Zn adalah logam yang memilki karakteristik cukup reaktif, berwarna putih-kebiruan, pudar bila terkena uap udara, dan terbakar bila terkena udara dengan api hijau terang. Zn dapat bereaksi dengan asam, basa dan senyawa non logam.Seng (Zn) dialam tidak berada dalam keadaan bebas, tetapi dalam bentuk terikat dengan unsur lain berupa mineral.Mineral yang mengandung Zn di alam bebas antara lain kalamin, franklinite, smitkosonit, willenit, dan zinkit (Rohman T, Syafrudin & Zaman B. 2010).Seng adalah suatu bluish-white, metal berkilauan, Zinc merupakan logam seperti perak banyak digunakan dalam industri baja supaya tahan karat, membuat kuningan, membuat kaleng yang tahan panas dan sebagainya. Rapuh pada suhu lingkungan tetapi lunak pada suhu 100-150C. Merupakan suatu konduktur listrik dan terbakar tinggi di dalam udara pada panas merah-pijar (Rohman T, Syafrudin & Zaman B. 2010).

Logam seng (Zn) tersedia secara komersial jadi tidak secara normal untuk membuatnya di dalam laboratorium. Kebanyakan produksi seng didasarkan bijih sulfid. Zn dipanggang didalam pabrik industri untuk membentuk oksida seng, ZnO. Ini dikurangi dengan karbon untuk membentuk seng metal, tetapi diperlukan practice ingenious technology untuk memastikan bahwa seng yang dihasilkan tidak mengandung oksida tak murni (Rohman T, Syafrudin & Zaman B. 2010).

ZnO + C Zn + CO

ZnO + CO Zn + CO2

7CO2 + C 2CO

Seng (Zn) mempunyai dampak negatif bagi kesehatan terutama jika kadarnya sudah melebihi ambang batas. Walaupun pada konsentrasi rendah, efek ion logam berat dapat berpengaruh langsung hingga terakumulasi pada rantai makanan. Seperti halnya sumber-sumber polusi lingkungan lainnya, logam berat tersebut dapat ditransfer dalam jangkuan yang sangat jauh di lingkungan (Rohman T, Syafrudin & Zaman B. 2010).Hampir 70% keberadaan Zn di dunia dihasilkan dari penambangan dan 30% dari daur ulang Zn. Kebutuhan Zn 9,6 metrikton akan menghasilkan produk 8,1 metrikton Zn dan limbah sisa proses sebesar 1,5 metrik ton yang siap untuk didaur ulang. Pemanfaatan produk zn 8,1 metrik ton akan menghasilkan limbah bekas sebesar 1,4 metrik ton Zn sehingga total Zn daur ulang sebesar 3,3 metrik ton dan kekurangan 6,6 metrik ton Zn dipenuhi dari penambangan. Deposit bijih Zn tersebar secara luas di permukaan bumi. Bijih Zn di tambang lebih oleh 50 negara, antara lain Cina, Australia, Eropa, dan Kanada yang merupakan negara terbesar penambang bijih Zn. Dalam bijih Zn biasanya terkandung unsur lain, yaitu kuprum (Cu), emas (Au), dan perak (Ag) (Rohman T, Syafrudin & Zaman B. 2010).

II.3.2 Sumber makanan

8Zn terdapat pada berbagai jenis bahan makanan, khususnya makanan sumber protein. Zn kadar tinggi ditemukan pada berbagai jenis makanan. Oister mengandung Zn lebih besar dibandingkan makanan lainnya, seperti daging sapi, ayam, buncis, kacang-kacangan, ikan laut jenis tertentu, biji-bijian, sereal difortifikasi dengan susu, biji waluh dan biji matahari, telur, kerang, dan sayuran (Rohman T, Syafrudin & Zaman B. 2010).Menurut (Rohman T, Syafrudin & Zaman B. 2010), kandungan Zn paling tinggi terdapat dalam kerang yakni sekitar 75 mg/100 g, disamping ubur-ubur, daging sapi, dan daging merah lainnya. Sementara pada putih telur terkandung 0,02 mg/ 100 g dan pada daging ayam 1 mg/ 100 g. Sereal whole grain mengandung Zn cukup tinggi, tetapi hampir 80% kadar Zn menghilang pada saat proses penggilingan.II.3.3 Pengunaan Seng (Zn)a. Senyawa ini juga digunakan dalam pelapisan baja dan besi untuk mencegah proseskaratb. Untuk industri bateraic. Bahan alloy seperti kuningan, nikel-perak, logam mesin tik, dan penyepuhan listrikd. Pembuatan uang sen Amerika sejak tahun 1982e. Pelapisan cat khususnya dalm industriautomobilf. Zn-oksida untuk pembuatan pigmen putih cat air atau cat, sebagai aktifator pada industri karet; melapisi kulit guna mencegah dehidrasi kulit, melindungi kulit dari sengatan sinar matahari, sebagai bahan diaper pada bayi guna mencegah kulit luka/kemerahan, industry karet dan untuk opaque sunscreeng. Bahan dinding-lantai logam untuk bahan insektisida dapurh. Zn-klorida untuk deodorant dan pengawet kayui. Zn-sulfida untuk industry pigmen dan lampu pendar, luminous dial, X-ray dan layar TV serta lampu fluorescencej. Zn-metil (Zn(CH)) untuk pembuatan berbagai senyawa organic; Zn-Stearat digunakan sebagai aditif penghalus plastick. Sebagai anode bahan bakarzinc-air-battery

9l. Zn-hidroksi-karbonat dan silikat untuk pembuatan lotion pencegah kulit luka/alergi/kemerahanm. Sebagai bahan suplemen vitamin atau mineral yang memiliki aktivitas antioksidan guna mencegah penuaan dini serta mempercepat proses penyembuhann. Zn-glukonat glisin dan Zn-asetat yang digunakan sebagai pelega tenggorokan (throat lozenges) saat musim dingin (Rohman T, Syafrudin & Zaman B. 2010).

II.4 Toksisitas Seng (Zn) pada IkanSalah satu logam berat yang dapat berikatan dengan metallothionein adalah seng (Zn). Seng (Zn) merupakan logam berat yang esensial dengan sejumlah fungsi bagi system biologis. Ion seng (Zn2+) berperan penting pada aktivitas enzimatis sebagai ko-faktor maupun terdapat pada gugus aktif (activator) berbagai enzim (Lehninger 1982). Defisiensi seng mengakibatkan substitusi logam lain untuk menggantikan fungsi seng, terutama pada sistem kerja enzim. Masuknya ion-ion logam lain pada gugus logam yang seharusnya ditempati seng, dapat menyebabkan gangguan aktivitas hingga kerusakan struktur enzim (Palar 2008). Demikian pula pada aktivitas kompleks Znthionein terkait metabolisme seng. Keberadaan logam lain, terutama logam berat, sedikit banyak akan memperlihatkan pengaruh terhadap regulasi Znthionein (Hijova 2004; Zhu et al. 2010). Kandungan logam berat dalam suatu perairan merupakan salah satu faktor pembatas yang juga menentukan keberhasilan usaha budidaya perairan. Konsentrasi logam berat yang berlebihan akan memberi tekanan terhadap pertumbuhan dan perkembangan suatu mahkluk hidup. Secara alamiah unsur-unsur logam berat terdapat di alam dalam jumlah yang bervariasi (Zhu et al. 2010).

10Konsentrasi logam berat pada perairan akan menentukan apakah perairan itu layak digunakan sebagai tempat melukukan kegiatan budidaya perairan atau tidak. Logam berat mempunyai bahaya tak langsung maupun langsung terhadap mahkluk hidup, karena itu keberadaannya dalam perairan harus diketahui sehingga dapat mengantisipasi bahaya yang timbul karena logam berat. Mengingat logam berat dapat berakumulasi dalam tubuh suatu biota termasuk komoditas budidaya, maka akan sangat berbahaya jika produk hasil budidaya yang dikonsumsi manusia mengandung logam berat pada nilai toleransi yang tidak aman (Zhu et al. 2010).Seng merupakan elemen esensial pada level in vivo (pada organism hidup), oleh karena itu, pada sebagian besar organism seng mengalami pengaturan. Seng penting dalam proses mempertahankan stabilitas membrane oleh lebih dari 300 macam enzim dan dalam metabolism protein dan asam nukleat (Zhu et al. 2010).Seng dilepaskan ke lingkungan oleh proses alam, namun sebagian besar berasal dari kegiatan manusia seperti pertambangan, produksi baja, pembakaran batu bara, dan pembakaran sampah. Sebagian besar zink di dalam tanah tetap terikat pada partikel tanah (Zhu et al. 2010).Unsur Zn diperlukan oleh tubuh dalam darah dengan kadar 0,02 g/ml yang berfungsi sebagai katalisator enzim dan proses metabolisme, namun kadar Zn yang tinggi dapat bersifat racun (Zhu et al. 2010).Ikan mengakumulasi seng dari dua sumber, yaitu pakan dan air, namun seng yang berasal dari pakan penyerapannya lebih efisien daripada dari air. Seng di dalam tubuh organisme sangat berperan penting sebagai kofaktor dari beberapa sistem enzim yng penting dalam proses metabolisme. Ikan dapat menyerap seng dari insang, kulit dan sirip. Seperti unsur lainnya selain diperoleh dari lingkungan perairan mineral seng perlu ditambahkan kedalam sumber makanannya agar kebutuhan ikan akan mineral seng dapat terpenuhi. Mineral seng diserap dengan bantuan proses difusidalam duodenum dan jejenum bagian atas. Zat-zat yang membantu penyerapan mineral seng antara lain adalah asam amino terutama histidin dan sistein, asam sitrat, monosakarida dan komponenkomponen EDTA.Zn untuk setiap jenis ikan berbeda. Pada ikan channel catfish dapat menyebabkan pertumbuhan menurun, nafsu makan rendah dan menurunkan tingkat serum alkaline phosphatase. Pada ikan mas menyebabkan pertumbuhan lambat, nafsu makan menurun, kematian tinggi, pengikisn pada kulit dan sirip serta menaikkan kadar besi dan tembaga diusus dan hepatopankreas. Selain itu menurut Watanabe (2000) memperlihatkan bahwa kekurangan seng pada Rainbow trout dapat menyebabkan pertumbuhan menurun, mortalitas tinggi, pengikisan pada sirip dan kulit serta katarak pada mata dan bentuk tubuh menjadi kerdil dan pendek. Pada Japanese eel akan menyebabkan bentuk tubuh yang kerdil sedangkan pada channel catfish juga menyebabkan pertumbuhan lambat serta anorexia (Palar 2008).

11Metabolisme seng di dalam tubuh organisme merupakan faktor utama yang menentukan toksisitas seng. Konsentrasi senyawa seng bebas yang berlebih di dalam tubuh akan bereaksi secara antagonis dengan metallothionein. Reaksi antagonis secara toksikologi akan mengurangi atau bahkan menghilangkan toksisitas suatu zat atau senyawa toksikan atau protoksikan (Palar 2008). Dengan demikian, Znthionein yang terbentuk akan dapat menurunkan toksisitas logam seng (Aravind & Prasad 2005; Ebrahimi 2005; Carpene et al. 2007; Formigari et al. 2008; Priyanto 2009). Kemunculan Znthionein dapat dimanfaatkan sebagai biomarker pencemaran seng di perairan Kaligarang (Hanson 2008).Beberapa jenis ikan dapat digunakan sebagai bioindikator. Ikan dapat menunjukkan reaksi terhadap perubahan fisik air maupun terhadap agen pencemar yang terlarut dalam batas konsentrasi tertentu. Ikan akan beradaptasi dengan keberadaan berbagai jenis logam dan perubahan konsentrasi logam dalam air. Derajat proteksi terhadap pencemaran sangat bervariasi dan tergantung pada spesies, sehingga dalam keadaan terkontaminasi, keseimbangan ekologi akan menurun dan hanya organisme yang memiliki toleransi tinggi yang dapat bertahan hidup. Mekanisme proteksi tersebut dapat dimanfaatkan untuk mendeteksi derajat kontaminasi logam pada organisme air, meskipun organisme tersebut tidak terpengaruh (Darmono 1995). Di samping itu, ikan berperan penting di dalam rantai makanan dan ikan memerlukan volume air yang banyak untuk respirasi. Hal tersebut menjadikan paparan polutan terhadap tubuh ikan sangat intensif sehingga dapat memberikan sinyal peringatan adanya pencemaran secara dini (Kime 1995).Berdasarkan penelitian Kori-Siakpere dan Ubogu (2008), konsentrasi subletal Zn dosis 5,0 dan 10,0 mg L-1 pada jenis ikan Heteroclarias sp. menyebabkan penurunan kadar hemoglobin, nilai hematokrit dan jumlah sel darah merah yang mengindikasikan terjadinya anemia kronis. Zn yang berlebihan juga berpengaruh terhadap respirasi dan osmoregulasi pada ikan salmon dan mengurangi kemampuan fungsi pada insang. Selain itu, Zn juga mampu menekan serapan kobalt dan besi, sehingga dapat mempengaruhi sirkulasi darah tubuh manusia.

12Dinamika logam dalam air perlu diketahui untuk memantau tingkat pencemaran logam pada lingkungan perairan. Dalam prosedur pemantauan tersebut, analisis organisme air berperan lebih penting daripada analisis air pada lingkungan pemantauan yang sama. Kandungan logam dalam air dapat berubah dan sangat tergantung pada keadaan lingkungan dan iklim. Namun, kandungan logam pada ikan umumnya akan selalu bertambah dari waktu ke waktu dalam proses bioakumulasi. Oleh karena itu, ikan sangat baik digunakan sebagai indikator pencemaran logam pada lingkungan perairan (Darmono 1995) dan berperan penting dalam penelitian dan pengkajian efek senyawa toksik berbagai polutan di perairan (Kime 1995). Toksisitas seng dapat dipengaruhi oleh factor biotik dan abiotik, seperti ukuran dan umur organism, pemaparan, kesadahan air, pH, karbon organik terlarut dan temperatur. Toksisitas akut dari seng terlarut terhadap invertebrate air tawar berkisar antara 0,07 mg/L (pada kutu air) dan 575 mg/L (pada udang). Konsentrasi letal akut pada ikan air tawar berkisar antar 0.066-2,6 mg/L. Seng diketakuhui dapat mempengaruhi reproduksi, proses biokimia, fisiologis dan tingkah laku pada sejumlah organisme akuatik. Konsentrasi seng lebih dari 20 m/L member efek merugikan bagi organism aquatik. Toksisitas akut yang ditimbulkan oleh zink adalah kekeringan tenggorokan, batuk, kelemahan, menggigil, demam, mual dan muntah.II.5 Efek Toksik Zn pada manusiaKelebihan seng ( Zn ) hingga dua sampai tiga kali AKG menurunkan absorbsi tembaga. Kelebihan sampai sepuluh kali AKG mempengaruhi metabolisme kolesterol, mengubah nilai lipoprotein, dan tampaknya dapat mempercepat timbulnya aterosklerosis. Dosis konsumsi seng ( Zn ) sebanyak 2 gram atau lebih dapat menyebabkan muntah, diare, demam, kelelahan yang sangat, anemia, dan gangguan reproduksi. Suplemen seng ( Zn ) bisa menyebabkan keracunan, begitupun makanan yang asam dan disimpan dalam kaleng yang dilapisi seng ( Zn ) (Almatsier, 2001 dalam Anonim, 2010 ). Logam Zn sebenarnya tidak toksik, tetapi dalam keadaan sebagai ion, Zn bebas memiliki toksisitas tinggi .zinc shakes atau zinc chills disebabkan oleh inhalasi Zn-oksida selama proses galvanisasi atau penyambungan bahan yang mengandung Zn. Meskipun Zn merupakan unsure esensial bagi tubuh, tetapi dalam dosis tinggi Zn dapat berbahaya dan bersifat toksik. Absopsi Zn berlebih mampu menekan absorpsi Co dan Fe.Paparan Zn dosis besar sangat jarang terjadi. Zn tidak diakumulasi sesuai bertambahnya waktu paparan karena Zn dalam tubuh akan diatur oleh mekanisme homeostatik, sedangkan kelebihan Zn akan diabsorpsi dan disimpan dalam hati(Widowati et al, 2008).

13Zn yang berlebih dan dicampurkan dalm makanan dapat menyebabkan hidrosefalus pada hewan uji tikus dan juga akan memengaruhi metabolisme dalm perkembangan mesoderm untuk rangka. Konsumsi Zn berlebih m,ampu mengakibatkan defisiensi mineral lain. Toksisitas Zn bisa berifat akut dan kronis. Intake Zn 150-450 mg/ hari mengakibatkan penurunan kadar Cu, pengubahan fungsi Fe, pengurangan imunitas tubuh, serta pengurangan kadar high density lipoprotein (HDL) kolesterol. Satu kasus yang dilaporkan karena seseorang mengonsumsi 4 g Zn-glukonat (570 mg unsure Zn) yang setelah 30 menit berakibat mual dan muntah.Pemberian dosis tunggal sebesar225-50 mg Zn bisa mengakibatkan muntah, sedangkan pemberian suplemen dengan dosis 50-150 mg/ hari mengakibatkan sakit pada alat pencernaan. Konsumsi Zn berlebih dalam jangka waktu lam bisa mengakibatkan defisiensi Cu. Total asupan Zn sebesar 60 mg/ hari (50 mg suplemen Zn dan 10 mg Zn dari makanan) dapat nmengakibatkan defisiensi Cu. Konsumsi Zn lebih dari 50 mg/ hari selama beberapa minggu bisa menggangu ketersediaan biologi Cu, sedangkan konsumsi Zn yang tinggi bisa mempengaruhi sintesis ikatan Cu protein atau metalotionin dalam usus. Konsumsi Zn berlebih akan menggangu metabolisme mineral lain, khususnya Fe dan Cu(Widowati et al, 2008).Ion Zn bebas dalam larutan bersifat sangat toksik bagi tanaman, hewan invertebrate, dan ikan. Penggunaan intranasal atau nasal spray Zn bagi penderita sakit tenggorokan bisa mengakibatkan kehilangan indra penciuman (anosnia). Inhalasi debu Zn-oksida bisa mengakibatkan metal iume fever(Widowati et al, 2008).Toksisitas akut Zn terjadi sebagai akibat dari tindakan mengonsumsi makanan dan minuman yang terkontaminasi Zn dari wadah/ panic yang dilapisi Zn. Gejala toksisitas akut bisa berupa sakit lambung, diare, mual, dan muntah. Pemberian bersama suplemen Zn dan jenis antibiotik tertentu, yaitutetracyclines dan quinolones bisa mengurangi absorpsi antibiotic sehinnga daya sembuh berkurang(Widowati et al, 2008).

II.6 Beberapa Efek Toksik Zn Yang Umum1. Karsinogenisitas Beberapa logam telah terbukti dapat bersifat karsinogenik pada manusia, hewan, atau pada keduanya. Berilium, kadmium, dan sisplatin kemungkinan merupakan karsinogenik manusia. Logam lain terbentuk mungkin bersifat karsinogenik, tetapi fungsi yang ada tidak cukup memastikan hal itu.

142. Fungi Imun Pajanan terhadap logam tertentu dapat mengakibatkan penghambatan berbagai fungsi imun. Logam-logam lain, misalnya berilium, kromium, nikel, emas, merkuri, platin, dan zirkonium dapat menginduksi reaksi hipersensitivitas. 3. Susunan Saraf Karena kerentananya, susunan saraf sering menjadi sasaran logam toksik. Tetapi, sekalipun logam yang sama, bentuk fisikokimianya sering mementukan sifat toksisitasnya. Seperti deterangkan diatas, uap logam merkuri dan metil merkuri dengan mudah memasuki susunan saraf dan menginduksi efek terhadap toksis. Senyawa merkuri anorganik tidak mungkin memasuki susunan saraf dalam jumlah yang cukup banyak sehingga biasanya tidak bersifat neurotoksik. Demikian pula senyawa organik timbal terutama bersifat neurotoksik, sedangkan senyawa timbal anorganik lebih dulu mempengaruhi sintesis hem. Tetapi pada tingkat pajanan yang jauh lebih tinggi, senyawa-senyawa itu dapat menginduksi ensefalopati, dan dalam keadaan moderat senyawa ini mungkin mengakibatkan defisit fungsi kejiwaan pada anak-anak kecil.4. GinjalSebagai organ eksresi utama dalam tubuh, ginjal juga sering menjadi organ sasaran. Kadmium mempengaruhi sel tubulus proksimal ginjal, sehingga menyebabkan ekskresi protein molekul kecil, asam amino, dan glukosa bersama air kencing. Selain itu, kromim, platina, dan senyawa merkuri anorganik juga menginduksi kerusakan ginjal terutama pada tubulus proksimal.5. Sistem pernapasan Adalah organ sasaran utama bagi sebagian besar logam setelah pajanan ditempat kerja. Ada beberapa jenis respon. Banyak logam yang menyebabkan iritasi dan radang saluran nafas; bagian yang dipengaruhi bergantung pada jenis logamnya dan lamanya pajanan. Pada pajanan akut, kromium mempengaruhi lubang hidung, arsen mempengaruhi bronki, dan berilium mempengaruhi paru-paru. Pajanan yang lama dapat menyebabkan fibrosis (alumunium, besi), karsinoma (arsen, kromium, dan nikel), granuloma (berilium).

15 II.7 Sumber Bahan PencemarMenurut Mukhtator (2002), bahan pencemar yang masuk ke lingkungan perairan berasal dari berbagai sumber :a.Limbah Rumah Tangga. Limbah rumah tangga masuk ke perairan laut secara langsung dari outfall di pinggir pantai, dari sungai yang bermuara di laut dan dari aliran sungai. Penanganan limbah domestik lebih sulit untuk dikendalikan karena sumbernya yang menyebar.b.Limbah Lumpur. Limbah lumpur tersusun oleh padatan yang terpisah dari limbah rumah tangga, sehingga menimbulkan akibat hampir sama dengan limbah rumah tangga, namun seringkali mengandung logam berat dengan konsentrasi lebih tinggi. Limbah lumpur merupakan salah satu limbah yang mendominasi buangan ke laut.c.Limbah Industri. Limbah industri berasal dari bermacam-macam pabrik, termasuk industri makanan dan minuman, penyulingan minyak, perhiasan logam, pabrik baja/logam, pabrik kertas serta pabrik kimia organik maupun anorganik lainnya. Beberapa diantaranya mengandung unsur yang sangat beracun, biasanya berupa bahan yang asam, basa, logam berat, dan bahan organik yang beracun.d.Limbah Pengerukan. Pengerukan, terutama untuk kegiatan navigasi dan pelabuhan, merupakan aktivitas manusia yang terbesar dalam melimpahkan bahan-bahan buangan ke dalam laut. Kebanyakan bahan kerukan (dredgespoils) diambil dari daerah pelabuhan yang biasanya sudah sangat tercemar oleh sampah-sampah pemukiman, bahan organik, dan sisa buangan industri termasuk logam berat dan minyak. Di samping itu, limbah pengerukan menghasilkan masalah pengeruhan air oleh karena padatan terlarut (suspended solid) yang dikandungnya.

16e.Limbah Eksplorasi dan Produksi Minyak. Kegiatan operasi indutri minyak lepas pantai mengakibatkan beban pencemaran yang serius pada lokasi tertentu, mulai dari pencemaran panas, kekeruhan akibat padatan terlarut, sampai dengan pencemaran panas, kekeruhan akibat padatan terlarut, sampai dengan pencemaran kimiawi dari bahan organik dan logam-logam berbahaya. Beberapa limbah yang berbahaya dihasilkan, seperti drilling mud dan cutting mud yang sangat beracun, produce water(air yang ikut terisap bersama minyak), drill cutting(buangan sisa pengeboran), drilling fluids(cairan kimia untuk membantu proses pengeboran), flaring smoke(asap pembakaran) sampai tumpahan minyak.f.Tumpahan minyak. Tumpahan minyak, disengaja maupun tidak merupakan sumber pencemaran yang sangat membahayakan. Tumpahan minyak ke laut dapat berasal dari kapal tanker yang mengalami tabrakan atau kandas, atau dari proses yang disengaja seperti pencucian tangki halas, transfer minyak antarkapal maupun kelalaian awak kapal. Umumnya cemaran minyak dari kapal tanker berasal dari pembuangan air tangki balas. Sebagai gambaran, untuk tanker berbobot 50.000 ton, buangan air dari tangki balasnya mencapai 1.200 barel.g.Limbah Radioaktif. Sisa bahan radioaktif umumnya sekarang banyak disimpan dalam tempat-tempat penyimpanan di daratan. Beberapa diantaranya ditenggelamkan ke dasar laut yang dalam. Dari kebocoran tempat-tempat penyimpanan inilah kemungkinan akan terjadi pencemaran bahan radioaktif di laut.h.Cemaran Panas. Kehidupan d laut umumnya sangat peka terhadap perubahan suhu air. Suhu tinggi di laut dapat menyebabkan peneluran dini, migrasi ikan yang tidak alami, penurunan oksigen terlarut, atau kematian binatang laut. Air pendingin (Cooling water) daneffluentdari beberapa industri dibuang ke lingkungan laut pada suhu yang tinggi daripada lingkungan laut itu sendiri. Begitu juga dengan penggunaan air laut untuk pendingin pembangkit nuklir yang meningkat dengan cepat. Satu unit pembangkit nuklir memerlukan sekitar 1 milyar gallon air per hari. Dan ini sangat berbahaya apabila tidak direncakan dengan baik, termasuk air pendingin yang dikembalikan ke laut pada suhu lebih tinggi 11-200C dibanding suhu air laut normal.i.Sedimen. Sedimen membawa bahan dari daratan yang hanyut oleh air sungai, dan sebagian besar mengendap di kawasan pesisir dan pantai. Limbah jenis ini berbahaya bagi kehidupan laut, karena kekeruhan yang ditimbulkan dapat menutupi insang atau elemen penyaring pada binatang yang makan dengan cara menyaring air (organismefilter feeder,seperti misalnya jenis kerang-kerangan).

17j.Limbah padat. Limbah padat yang dibuang ke laut berupa sampah merupakan salah satu bahan utama yang terkandung dalam buangan limbah. Di Indonesia, sampah yang dibuang ke laut sebenarnya cukup banyak dan pada saat ini sudah pada kondisi yang memperhatinkan, terutama di perairan teluk Jakarta dan beberapa perairan lainnya di Indonesia.k.Limbah dari Kapal. Kegiatan operasional tersebut dapat berupa pembersihan tangki-tangki baik secara rutin maupun untuk pengedokan, pembuangan kotoran yang ada di saluran got kapal, pembuangan airballast, termasuk juga sampah dan limbah minyak dari mesin kapal. Semua kapal yang beroperasi diwajibkan memiliki penampung limbah.l.Limbah Pertanian. Limbah pertanian dapat menimbulkan eutrofikasi yang disebabkan karena akumulasi bahan-bahan organik seperti sisa tumbuhan yang membusuk. Secara ekologis proses kekeruhan karena sedimentasi dapat menyebabkan terganggunya penetrasi cahaya matahari ke dalam perairan, sehingga kegiatan fotosintesa plankton maupun organisme laut lainnya menjadi terhenti.m.Pestisida. Pestisida adalah jenis-jenis bahan kimia yang digunakan untuk memberantas hama, yang bervariasi jenisnya dan mempunyai sifat fisik dan kimia yang berbeda-beda. Di antara jenis pestisida, insektisida organoklorin dikenal sangat persisten, seperti DDT (dikloro difenil tukloroetana), dieldrin, endrin, klordane dan heptaklor.n.Cat Antifouling. Penggunaan cat anti organisme penempel (antifouling) ternyata telah menimbulkan pencemaran logam berat yang serius di laut serta sedimen di dekat dok dan tempat sandar kapal. Cat ini dirancang untuk secara terus-menerus mengeluarkan racun untuk membunuh organisme penempel di dasar kapal.o.Limbah Perikanan. Potensi sumber daya ikan yang berlimpah menjadikan banyak tumbuh industri pengolahan ikan., mulai dari skala kecil sampai industri dengan skala yang besar, di Indonesia.aktivitas penangkapan ikan dengan bahan peledak atau racun kimia mengakibatkan beban pencemaran laut yang semakin tinggi dan potensi berkurangnya produksi ikan di beberapa daerah.

1816Secara umum, kegiatan atau aktivitas di daratan (land-based pollution) yang berpotensi mencemari lingkungan pesisir dan laut antara lain : penebangan hutan (deforestation), buangan limbah industri (disposal of industri waste),buangan limbah pertanian (disposal of agricultural wastes), buangan limbah cair domestik (sewage disposal), buangan limbah padat (solid wastes disposal), konversi lahan mangrove dan lamun (mangrove and swamp conversion), dan reklamasi di kawasan pesisir (reclamation). Sedangkan kegiatan atau aktivitas di laut (sea-based pollution) yang berpotensi mencemari lingkungan pesisir dan laut antara lain : perkapalan (shipping), dumping di laut (ocean dumping), pertambangan (mining), eksplorasi dan eksploitasi minyak (oil exploration and exploitation), budidaya laut (mariculture), dan perikanan (fishing) (Misran , 2002).Dari berbagai macam-macam sumber bahan pencemaran di laut, yang paling besar dampaknya adalah sumber dari tumpahan minyak. Sedangkan sumber bahan pencemar di daerah muara sungai porong adalah aliran sungai dan aktivitas kapal. Banyaknya aktivitas kapal yang mengaliri muara sungai karena sebagian warga memanfaatkannya sebagai sumber pendapatan yaitu sebagai tempat rekreasi bagi penunjung yang sekedar melihat laut lepas karena muara sungai porong langsung menuju laut Jawa. Sedangkan di sekitar muara sungai masih terdapat rumah-rumah warga yang membuang limbah domestik di aliran sungai tersebut sehingga dapat mencemari laut.

II.8 Sumber Pencemaran seng (Zn) di LingkunganSumber utama pemasukan logam ke dalam lingkungan berasal daripenggunaan pupuk kimia yang mengandung logam Cu dan Zn, buangan limbahrumah tangga yang mengandung logam Zn seperti korosi pipa-pipa air dan produk-produk konsumer (misalnya, formula detergen) yang tidak diperhatikansarana pembuangannya (Connel dan Miller, 1991 dalam Al-Harisi 2008).Selain itu pemasukan logam ke dalam lingkungan berasal daribuangan limbah rumah tangga yang mengandung logam Zn seperti korosi pipa-pipaair dan produk-produk konsumen (misalnya, formula detergen) yang tidakdiperhatikan sarana pembuangannya (Connel dan Miller, 1991 dalam Al-Harisi, 2008).II.9 Upaya Penanggulangan Pemcemaran Logam Berat

19Upaya penanganan pencemaran logam berat sebenarnya dapat dilakukan dengan menggunakan proses kimiawi. Seperti penambahan senyawa kimia tertentu untuk proses pemisahan ion logam berat atau dengan resin penukar ion, serta beberapa metode lainnya seperti penyerapan menggunakan karbon aktif, electrodialysis dan reverse osmosis. Namun proses ini relatif mahal dan cenderung menimbulkan permasalahan baru, yaitu akumulasi senyawa tersebut dalam sedimen dan organisme akuatik (perairan).1. Mikroalgae Penyerap Limbah Logam BeratPenanganan logam berat dengan mikroorganisme atau mikrobia (dalam istilah Biologi dikenal dengan bioakumulasi, bioremediasi, atau bioremoval), menjadi alternatif yang dapat dilakukan untuk mengurangi tingkat keracunan elemen logam berat di lingkungan perairan tersebut. Metode atau teknologi ini sangat menarik untuk dikembangkan dan diterapkan, karena memiliki kelebihan dibandingkan dengan proses kimiawi. Beberapa hasil studi melaporkan, penggunaan mikroorganisme untuk menangani pencemaran logam berat lebih efektif dibandingkan dengan resin penular ion dan reverse osmosis dalam kaitannya dengan sensitivitas kehadiran padatan terlarut (suspended solid), zat organik dan logam berat lainnya. Serta, lebih baik dari proses pengendapan (presipitation) kalau dikaitkan dengan kemampuan menstimulasikan perubahan pH dan konsentrasi logam beratnya. Dengan kata lain, penanganan logam berat dengan mikroorganisme relatif mudah dilakukan, murah dan cenderung tidak berbahaya bagi lingkungan.Organisme Selular Sianobakteria merupakan organisme selular yang termasuk kelompok mikroalga atau ganggang mikro. Di alam, organisme ini tersebar luas baik di perairan tawar maupun lautan. Sampai saat ini diketahui sekitar 2.000 jenis sianobakteria tersebar di berbagai habitat. Berdasarkan penelitian terbaru, sianobakteria merupakan salah satu organisme yang diketahui mampu mengakumulasi (menyerap) logam berat tertentu seperti Hg, Cd dan Pb.Umumnya, penyerapan ion logam berat oleh sianobakteria dan mikroorganisme terdiri atas dua mekanisme yang melibatkan proses aktif uptake (biosorpsi) dan pasif uptake (bioakumulasi).a. Proses aktif uptakeProses ini juga dapat terjadi pada berbagai tipe sel hidup. Mekanisme ini secara simultan terjadi sejalan dengan konsumsi ion logam untuk pertumbuhan sianobakteria, dan/atau akumulasi intraselular ion logam tersebut. Logam berat dapat juga diendapkan pada proses metabolisme dan ekresi sel pada tingkat kedua. Proses ini tergantung dari energi yang terkandung dan sensitivitasnya terhadap parameter yang berbeda seperti pH, suhu, kekuatan ikatan ionik, cahaya dan lainnya.

20b. Proses pasif uptakeProses ini terjadi ketika ion logam berat terikat pada dinding sel biosorben. Mekanisme pasif uptake dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu;1) Pertukaran ion di mana ion pada dinding sel digantikan oleh ion-ion logam berat; 2) Pembentukan senyawa kompleks antara ion-ion logam berat dengan gugus fungsional seperti karbonil, amino, thiol, hidroksi, fosfat, dan hidroksi-karboksil secara bolak balik dan cepat..2. Aplikasi Biosorpsi Untuk Penanggulangan Logam Berat Dari Limbah Pertambangan

Proses penangkapan logam berat untuk mencegah masuknya logam berat tersebut ke badan perairan di daerah hulu sungai. Penangkapan limbah dilakukan melalui proses biosorpsi dengan memanfaatkan media biomasa yang mudah diperoleh di daerah setempat, seperti jarong, jerami, alang-alang, eceng gondok, sekam padi dan bagas.

Metode yang digunakan adalah absorbsi kation logam berat oleh dinding sel media bio yang bermuatan negatip dari gugus karboksil, hidroksil, sulfidril, amina dan fosfat. Gugus fungsi yang tidak bermuatan seperti atom N dalam peptida berfungsi sebagai ligan yang akan membentuk senyawa koordinasi dengan kation logam. Ikatan koordinasi antara dinding sel dan logam melibatkan ligan dan sisi aktif yang berbeda untuk setiap species, antara lain gugus karboksil dan fosforil yang membentuk ikatan primer dengan logam. Ikatan sekunder yang lemah terbentuk antara gugus hidroksil dan amil. Untuk itu dilakukan percobaan menggunakan berbagai media bio yang mudah diperoleh di daerah setempat seperti jarong, jerami, alangalang, eceng gondok, sekam padi dan bagas. Teknologi yang digunakan berupa unggun media bio yang ditempatkan masing-masing dalam 6 buah kolom tegak yang terbuat dari PVC dan persfex berdiameter 20 cm dengan tinggi 180 cm. Setiap kolom dilengkapi dengan keran pengatur debit air, kontrol tinggi air dan pompa sirkulasi.

21II.10 Pencegahan dan Penaggulangan Pencemaran Zn

Menyadari ancaman yang begitu besar dari pencemaran logam berat, maka berbagai metode alternatif telah banyak digunakan seperti dengan cara mengurangi konsentrasi logam berat yang akan dibuang ke perairan, tetapi dalam jangka waktu yang lama, perlakuan tersebut dapat merusak lingkungan akibat dari akumulasi logam berat yang tidak sebanding dengan masa recovery (perbaikan) dari lingkungan itu sendiri. Teknik yang lebih baik dari teknik di atas adalah penetralan logam berat yang aktif menjadi senyawa yang kurang aktif dengan menambahkan senyawa-senyawa tertentu, kemudian dilepas ke lingkungan perairan, namun pembuangan logam berat non-aktif juga menjadi masalah karena dapat dengan mudah mengalami degradasi oleh lingkungan menjadi senyawa yang dapat mencemari lingkungan. Cara lain adalah reverse osmosis, elektrodialisis, ultrafiltrasi dan resin penukar ion(Anonim, 2010).Reverse osmosis adalah proses pemisahan logam berat oleh membran semipermeabel dengan menggunakan perbedaan tekanan luar dengan tekanan osmotik dari limbah, kerugian sistem ini adalah biaya yang mahal sehingga sulit terjangkau oleh industri di Indonesia. Teknik elektrodialisis menggunakan membran ion selektif permeabel berdasarkan perbedaan potensial antara 2 elektroda yang menyebabkan perpindahan kation dan anion, juga menimbulkan kerugian yakni terbentuknya senyawa logam-hidroksi yang menutupi membran, sedangkan melalui ultrafiltrasi yaitu penyaringan dengan tekanan tinggi melalui membran berpori, juga merugikan karena menimbulkan banyak sludge (lumpur). Resin penukar ion berprinsip pada gaya elektrostatik di mana ion yang terdapat pada resin ditukar oleh ion logam dari limbah, kerugian metode ini adalah biaya yang besar dan menimbulkan ion yang ter-remove sebagian(Anonim, 2010).

22Istilah bioabsorpsi tidak dapat dilepaskan dari istilah bioremoval karena bioabsorpsi merupakan bagian dari bioremoval.Bioremoval dapat diartikan sebagai terkonsentrasi dan terakumulasinya bahan penyebab polusi atau polutan dalam suatu perairan oleh material biologi, yang mana material biologi tersebut dapat me-recovery polutan sehingga dapat dibuang dan ramah terhadap lingkungan.Sedangkan berdasarkan kemampuannya untuk membentuk ikatan antara logam berat dengan mikroorganisme maka bioabsorpsi merupakan kemampuan material biologi untuk mengakumulasikan logam berat melalui media metabolisme atau jalur psiko-kimia. Proses bioabsorpsi ini dapat terjadi karena adanya material biologi yang disebut biosorben dan adanya larutan yang mengandung logam berat (dengan afinitas yang tinggi) sehingga mudah terikat pada biosorben(Anonim, 2010).

Beberapa jenis mikroorganisme yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bioabsorpsi terutama adalah dari golongan alga yakni alga dari divisi Phaeophyta, Rhodophyta dan Chlorophyta (Anonim, 2010).

Gugus amina dan hidroksil yang dimiliki kitosa memiliki kemampuan menyerap logam berat yang terdapat dalam limbah cair industri. Jenis limbah yang dihasilkan dalam industri yang dapat diabsorbsi adalah arsenik (As), kadmium (Cd), krom (Cr), timbal (Pb), tembaga (Cu), dan seng (Zn) dengan metode penukar ion. Tanaman sebagai hiperakumulator seng (Zn) adalah Thlaspi caerulescens.Daunnya mampu mengakumulasi Zn sebesar 39.600 ppm(Widowati et al, 2008).

Pohon bakau mampu mengakumulasi tembaga (Cu), besi (Fe), dan seng (Zn).Kemampuan vegetasi mangrove dalam mengakumulasi logam berat bisa dijadikan alternatif perlindungan (Widowati et al, 2008).

23BAB IIIPENUTUP

III.1 KESIMPULAN

Ikan mengakumulasi seng dari dua sumber, yaitu pakan dan air, namun seng yang berasal dari pakan penyerapannya lebih efisien daripada dari air. Seng di dalam tubuh organisme sangat berperan penting sebagai kofaktor dari beberapa sistem enzim yng penting dalam proses metabolisme. Ikan dapat menyerap seng dari insang, kulit dan sirip. Seperti unsur lainnya selain diperoleh dari lingkungan perairan mineral seng perlu ditambahkan kedalam sumber makanannya agar kebutuhan ikan akan mineral seng dapat terpenuhi. Mineral seng diserap dengan bantuan proses difusidalam duodenum dan jejenum bagian atas. Zat-zat yang membantu penyerapan mineral seng antara lain adalah asam amino terutama histidin dan sistein, asam sitrat, monosakarida dan komponenkomponen EDTA.Zn untuk setiap jenis ikan berbeda. Pada ikan channel catfish dapat menyebabkan pertumbuhan menurun, nafsu makan rendah dan menurunkan tingkat serum alkaline phosphatase. Pada ikan mas menyebabkan pertumbuhan lambat, nafsu makan menurun, kematian tinggi, pengikisn pada kulit dan sirip serta menaikkan kadar besi dan tembaga diusus dan hepatopankreas. Selain itu menurut Watanabe (2000) memperlihatkan bahwa kekurangan seng pada Rainbow trout dapat menyebabkan pertumbuhan menurun, mortalitas tinggi, pengikisan pada sirip dan kulit serta katarak pada mata dan bentuk tubuh menjadi kerdil dan pendek. Pada Japanese eel akan menyebabkan bentuk tubuh yang kerdil sedangkan pada channel catfish juga menyebabkan pertumbuhan lambat serta anorexia (Palar 2008). Metabolisme seng di dalam tubuh organisme merupakan faktor utama yang menentukan toksisitas seng. Konsentrasi senyawa seng bebas yang berlebih di dalam tubuh akan bereaksi secara antagonis dengan metallothionein. Reaksi antagonis secara toksikologi akan mengurangi atau bahkan menghilangkan toksisitas suatu zat atau senyawa toksikan atau protoksikan (Palar 2008). Dengan demikian, Znthionein yang terbentuk akan dapat menurunkan toksisitas logam seng (Aravind & Prasad 2005; Ebrahimi 2005; Carpene et al. 2007; Formigari et al. 2008; Priyanto 2009). Kemunculan Znthionein dapat dimanfaatkan sebagai biomarker pencemaran seng di perairan Kaligarang (Hanson 2008).

24DAFTAR PUSTAKA

Bae H, Nam SS, Park HS & Park K. 2005. Metallothionein mRNA squencing and induction by cadmium in gills of the Crucian Carp (Carassius auratus). J Health Sci 51(3): 284-290. Brammell BF & Wigginton Almatsier S. 2001. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta: Gramedia.Datta, Subhendu. 2007. Role of Water and Soil parameters in Pond productivity. www.scribd.com, 17 Juli 2009.Dewi NK. 2012. Biomarker pada Ikan sebagai Alat Monitoring Pencemaran Logam Berat Kadmium, Timbal dan Merkuri di Perairan Kaligarang Semarang. Dissertation. Universitas Diponegoro. Semarang. Ebrahimi M. 2005. Effect of in vivo.Ebrahimi M. 2005. Effect of in vivo and in vitro zinc and cadmium treatmen on sperm steroidogenesis of the African Catfish (Clarias g6a(2ir)e:p5in4u-6s)1..Iranian J Vet Res University of Shiraz Ekpo KE, Asia IO, AmayoHanson N. 2008. Does Fish Health Matter?. The Utility of Biomarkers in Fish for Environmental Assessment. Dissertation. Gothenburg: University of Gothenburg. Hijova. 2004. Metallothionein and zinc. TheirHealth Advisories. 2008. Chemicals in Sportfish and Game. New York State Department of Health.Hijova. 2004. Metallothionein and zinc. Their functions and interactions. Bratisl Lek Listy 105(5-6): 230-234. Kagi JHR & Vallee BL.Lestari dan Edward. 2004. Dampak Pencemaran Logam Berat terhadap Kualitas Air Laut dan Sumberdaya Perikanan (Studi Kasus Kematian Massal Ikan Teluk Jakarta). Makara Sains, Volume 8 No. 2 Agustus 2004.Palar H. 2008. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rineka Cipta.

26Rohman T, Syafrudin & Zaman B. 2010. Model cemaran seng (Zn) di perairan sungai dengan metode upwind dan metode quickest berdasarkan pembaganan Abbot-Ioneschu (Studi kasus: Kaligarang Semarang). J Presipitasi 7(2): 77-82. Sasongko LA. 2006. KontribusiSutrisno, Koesoemadinata and Taufik. 2008. Tingkat Pencemaran Logam berat Pada Ekosistem Waduk Di Jawa Barat (Saguling,Cirata, dan Jatiluhur). Bandung.Soemirat, J. 2003. Toksikologi Lingkungan, Gajah Mada University Press. Yogyakarta, 5, 72-73.Zhu J, Meeusen J, Krezoski S & Petering DH. 2010. Reactivity of Zn-, Cd-, and apometallothionein with nitric oxide compounds; In vitro and cellular comparison. Chem Res Toxicol 23: 422431.

26