EVALUAS][ HASIL ANAL ISIS LOGAM BERAT Cd, Co, Cr DAN Ph DALAM CUPLIKAN AIR SUNGAI CODE

Transkripsi

1 YOGY AKARTA, DESEMBER 2006 EVALUAS][ HASIL ANAL ISIS LOGAM BERAT Cd, Co, Cr DAN Ph DALAM CUPLIKAN AIR SUNGAI CODE SUPRIYANTO C, SAMIN BK. Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan-BATAN Jl. Babarsari Po Box 1008 Yogyakarta Abstrak EVALUASI HASIL ANALISIS LOGAM BERAT Cd, Co, Cr DAN PB DALAM CUPLIKAN AIR SUNGAI CODE. Telah dilakukan evaluasi kadar logam-logam berat Cd, Co, Cr dan Pb yang ada dalam cuplikan air sungai Code, menggunakan metode nyala spektrometri serapan atom. Evaluasi dilakukan berdasarkan 4 (empat) daerah pengambilan cuplikan masing-masing daerah Boyong, Gondolayu, Tungkak, dan daerah Pacar Wonokromo Bantu!. Diperoleh rerata kadar logam-logam berat Cd, Co, Cr dan Pb dalam air sungai Code pada 4 (empat) daerah cenderung mengalami peningkatan setelah sungai Code memasuki daerah perkotaan seperti daerah Gondolayu, Tungkak, sampai ke daerah Pacar, Wonokromo. Berdasarkan PP No. 82 Tahun 2001, diperoleh rerata kadar Cd, Co, Cr dan Pb di daerah Boyong sampai dengan daerah Pacar masih berada di bawah batas yang diijinkan (batas maksimum kadar Cd, Co, Cr dan Pb yang diijinkan masing-masing adalah 0,01 ppm, 0,2 ppm, 0,05 pprn dan;0,03 ppm). Kelayakan alat uji SSA ditunjukan dari perolehan harga presisi dan kepekaan masing-masing 0,019 ppm dan 0,65 % masih berada di bawah syarat acuan ASTM Kata kunci: logam berat, metode nyala AAS, air sungai Code. Abstract EVALUATION OF ANALYSIS RESULT OF HEA VY METALS SUCH AS Cd, Co, Cr AND Pb IN CODE RIVER WATER SAMPLES. Evaluation of analysis result of heavy metals such as Cd, Co, Cr and Pb in Code river water samples has been done. The evaluation was based on four location of sampling were Boyong, Gondolayu, Tungkak, and Pacar, Wonokromo. The average of heavy metals concentration of Cd, Co, Cr and Pb in Code river water samples atfour locations tends to increase as Code river passing through the urban areas such as Gondolayu, Tungkak, until Pacar, Wonokromo. Based on the government regulation No. 82, 2001, the concentration average of Cd, Co, Cr and Pb in location of Boyong, Gondolayu, Tungkak, and Pacar Wonokromo obtained were under the permissible limit (the maximum permissible limit of Cd, Co, Cr and Pb are 0.01 ppm, 0.2 ppm, 0.05 ppm dan 0.03 ppm respectively). The validity of AAS instrument was proven by the precision and sensitivity value obtained of ppm and 0.65 % respectively that less than ASTM references, requirement. Key words : heavy metal, flame AAS method, Code river water. PENDAHULUAN Logam berat umumnya bersifat racun terhadap makhluk hidup, meskipun beberapa diantaranya diperlukan dalam jumlah keci!. Dengan melalui beberapa perantara seperti udara, makanan, maupun air yang terkontaminasi oleh logam berat, logam tersebut dapat terdistribusi ke bagian tubuh manusia dan sebagian akan terakumulasi. Di dalam tubuh manusia maupun hewan, logam berat akan terikat pada protein pengikat logam misalnya metalotionin, sistein, dan haemogloobin. Protein tersebut akan mentransfer logam berat ke organ-organ tubuh sehingga akan terjadi akumulasi logam berat pada organ tubuh tertentu. Jika keadaan ini berlangsung terns menerns, dalam jangka waktu Supriyanto dkk 231 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN

2 YOGYAKARTA, 2]-22 DESEMBER2006 yang lama akan dapat mencapai jumlah yang membahayakan kesehatan manusia. [I] Di Daerah Istimewa Yogyakarta, seperti di daerah yang lain di Indonesia mengalami perkembangan industri yang pesat, sehingga dampak negatif yang timbul adalah terjadinya pencemaran lingkungan, baik pencemaran air, pencemaran tanah, dan pencemaran udara. Pencemaran yang terjadi ini lambat laun akan menyebabkan timbulnya penyakit yang dapat mengakibatkan kematian, diantaranya adalah diare, demam berdarah, kuning, pemafasan, dan penyakit kanker. Salah satu pencemaran yang dapat menyebabkan penyakit yang berbahaya adalah pencemaran logam-iogam berat beracun dan berbahaya (B-3), seperti logam-iogam Pb, Mn, Cu, Cr, Cd, dan Fe. Dalam badan, air logam-iogam tersebut terdapat dalam senyawasenyawa yang beracun. [2] Meskipun kadar logam-iogam tersebut dalam perairan rendah, lama kelamaan dapat terakumulasi dalam biota air dan melalui rantai makanan dapat masuk ke dalam tubuh manusia, sehingga dapat mengakibatkan gangguan kesehatan. Saat ini Pemerintah Daerah Istimewa Yogyakarta bekerjasama dengan institusi baik institusi perguruan tinggi maupun lembaga penelitian sedang menggalakkan program kali bersih (Prokasih) terutama sungai yang melintasi daerah perkotaan di Daerah Istimewa Yogyakarta. Untuk mendukung program pemerintah tersebut, perlu diketahui keberadaan logam-iogam berat yang ada di dalam air kali Code yang membelah daerah perkotaan Yogyakarta. Diperkirakan kali Code yang ada di daerah perkotaan tercemar oleh logam-iogam berat. Hal ini bukanlah tidak beralasan, sebab ada dua hal yang berkaitan dengan pencemaran yaitu tingkat kepadatan penduduk dan pertumbuhan berbagai industri di Daerah Istimewa Yogyakarta. Tingkat kepadatan penduduk memberikan andil pencemaran berupa limbah rumah tangga, sedangkan pertumbuhan industri memberikan andil pencemaran berupa limbah industri baik padat maupun cairo Disamping itu pencemaran kali Code dapat juga terjadi berdasar proses alamiah seperti pengikisan batuan yang berada di sekitar perairan, dan partikulat-partikulat debu yang mengandung logam berat yang dibawa oleh air hujan. Tingkat kontaminasi logam-iogam berat seperti Cd, Co, Cr, dan Pb dapat ditentukan dengan indikator cuplikan air kali Code. Salah satu metode analisis yang dapat digunakan adalah metode nyala spektrometri serapan atom dengan beberapa keuntungan antara lain mudah, cepat, cuplikan yang dibutuhkan relatif kecil, mempunyai sensitifitas tinggi. [3] BAHAN DAN TATA KERJA Bahan Bahan-bahan yang digunakan adalah cuplikan air kali Code, larutan spektrosol (Cd, Co, Cr, dan Pb ) sebagai larutan standar buatan BDH, sebagai pelarut digunakan HN03 pekat buatan Merck, bahan bakar gas asetilen buatan Aneka Gas Industri Yogyakarta, dan akuatrides buatan PTAPB-BATAN Yogyakarta. Tata Kerja Pada penelitian ini digunakan satu perangkat alat atomic absorption spectrometry (AAS) tipe AA-300-P buatan Varian Techtron Australia, gelas beker 250 ml, labu ukur 10 ml, vial polietilen ukuran 5 ml, mikro pipet effendorf I0-1001, dan neraca analitik. Pencucian Wadah dan Peralatan Preparasi Peralatan dan wadah yang akan digunakan untuk analisis, dicuci dengan sabun kemudian dibilas dan dibersihkan dengan akuades. Peralatan dan wadah yang sudah bersih direndam dalam asam nitrat 1 : 3 selama 24 jam, kemudian dibilas dengan akuatrides 3-4 kali sampai diperoleh ph air bilasan normal (ph 7), Hasil pencucian dikeringkan dalam oven dan dipanaskan pada suhu C. Setelah kering kemudian dimasukkan dalam kantong plastik dan disimpan dalam ruang bebas debu. Pengambilan Cuplikan (Sampling) Sebelum dilakukan pengambilan cuplikan, wadah cuplikan dibilas dengan air sungai sebanyak 3 kali, baru dilakukan pengambilan cuplikan air sungai. kedalam wadah yang telah berisi cuplikan air sungai Code ditambahkan 1 ml asam nitrat pekat, kemudian cuplikan dibawa ke laboratorium untuk dilakukan preparasi. Cuplikan air sungai diambil dari 4 lokasi masing-masing daerah Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN 232 Supriyanto dkk

3 YOGY AKARTA, DES EMBER 2006 hulu Gembatan Boyong, Sleman), daerah kota I Gembatan Gondolayu, Yogyakarta), daerah kota II Gembatan Tungkak, Yogyakarta), dan daerah hilir Gembatan Pacar, Wonokromo, Bantul). Preparasi Cuplikan Masing-masing cuplikan air disaring terlebih dahulu dengan penyaring yang dilengkapi pompa vakum. Cuplikan hasil penyaringan sebanyak 250 ml dimasukan dalam beker gelas, kemudian dipanaskan di atas kompor listrik sampai terbentuk kristal. Ditambahkan 2-3 ml asam nitrat pekat, dipanaskan kembali sampai diperoleh larutan cuplikan yang jernih. Hasil pelarutan kristal setelah dingin dituang ke dalam labu takar ukuran 10 ml dan ditambahkan akuatrides sampai tanda batas. Uji Kepekaan dan Presisi Alat Uji Uji kepekaan dan presisi alat uji (AAS) dilakukan dengan membuat 1 buah larutan campuran yang terdiri dari larutan standar Cu 1000 ppm, HN03 I N, dan akuatrides sedemikian rupa sehingga konsentrasi Cu dalam larutan 2 ppm, dan konsentrasi HN03 dalam larutan 0,1 N. Kepekaan alat uji ditentukan dengan mengukur serapan larutan tersebut dengan 3 kali pengukuran, sedangkan presisi alat uji ditentukan dengan menghitung simpangan baku dari pengukuran 6 kali serapan larutan tersebut di atas. Kondisi Optimum Analisis Kondisi optimum analisis masing-masing unsur diperoleh dengan mengukur serapan maksimum masing-masing unsur pada setiap perubahan parameter panjang gelombang, arus lampu, lebar celah, laju alir cuplikan, laju alir asetilen, dan tinggi pembakar. Larutan yang digunakan adalah 25 ml larutan Cd konsentrasi 5 ppm, 25 ml larutan Co 5 ppm, 25 ml larutan Cr 10 ppm, dan 25 mllarutan Pb 10 ppm, Kurva Kalibrasi Cd, Co, Cr, dan Pb. Kurva kalibrasi unsur Cd, Co, Cr, dan Pb diperoleh dengan mengukur serapan larutan standar masing-masing unsur pada kondisi optimum unsur. Kisaran larutan standar masing-masing unsur adalah Cd 0,05-0,25 ppm, Co 0,2-1,0 ppm, Cr 1,0-5,0 ppm dan Pb 0,5 2,5ppm. Kurva kalibrasi diperoleh dengan membuat kurva antara konsentrasi terhadap serapan masing-masing unsur. Teknik Pengukuran Cuplikan Air Kadar unsur-unsur Cd, Co, Cr, dan Pb dalam cuplikan air sungai Code ditentukan dengan menggunakan teknik pengukuran kurva kalibrasi standar yaitu dengan mengukur serapan unsur-unsur Cd, Co, Cr, dan Pb dalam cuplikan, kemudian serapan yang diperoleh diintrapolasikan ke dalam kurva standar masing-masing unsur sehingga akan diperoleh kadar unsur dalam cuplikan. HASIL DAN PEMBAHASAN Beberapa parameter yang perlu diperhatikan pada analisis logam-logam berat Cd, Co, Cr, dan Pb dalam cuplikan air sungai Code antara lain adalah kondisi optimum analisis unsur, linearitas kurva kalibrasi unsur dan kelayakan alat uji berupa kepekaan dan presisi i. Kelayakan alat uji yang memenuhi persyaratan, adalah kepekaan < 0,040 ppm dan presisi alat uji < I %.[4] Tabel 1. Kondisi optimum analisis unsur Cd, Co, Cr, dan Pb Parameter Panjang gelombang, nm Lebar celah, nm Arus lampu, ma Laju alir cuplikan, ml/menit Laju alir udara, 1/menit Laju alir asetilen, 1/menit Tinggi pembakar, mm Cd 228,6 0,5 4 4,5 13,5 1,56 14,5 Unsur Co Cr 240,7 357,0 0,2 0, ,5 4,5 13,5 13,5 2,25 2, Pb 217,0 1,0 5 4,5 13,5 1,70 14 Supriyanto dkk 233 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN

4 Pada Tabel 1 disajikan data kondisi optimum masing-masing unsur, Tabel 2 menunjukan linearitas kurva kalibrasi masingmasing unsur dan batas deteksi unsur, sedangkan pada Tabel 3 disajikan data kepekaan dan presisi alat uji AAS dengan metode nyala. 2 1 Syarat Slarat acuan, ppm % SEMINAR NASIONAL II YOGYAKARTA, DESEMBER 2006 kepekaan dan presisi yang masih berada di bawah batas persyaratan. Tabel3. Data Kepekaan dan Presisi Alat Uji AAS No Kepekaan,ppm0,019 Presisi, Parameter Cu % 0,65 (2ppm) 0,040 1,0 Tabel 2. Linearitas Konsentrasi Standar dan Batas Unsur Cd Co Cr Pb Deteksi Cd, Co, Cr, dan Pb Linearitas(ppm) 0,05-0,25 0,2-1,0 1,0-5,0 0,5-2,5 Batas Deteksi(ppm) 0,02 0,02 0,03 0,18 Pada Tabel 1 dan 2 masing-masing disajikan kondisi optimum analisis, linearitas konsentrasi dan batas deteksi unsur Cd, Co, Cr, dan Pb. Kondisi optimum analisis diperoleh dengan mengukur serapan yang optimum pada panjang gelombang maksimum dari masingmasing unsur pada setiap perubahan parameter lebar celah, arus lampu, laju alir cuplikan dan asetilen, dan tinggi pembakar. Linearitas konsentrasi menunjukan daerah kerja yang optimum masing-masing unsur, dan batas deteksi diperoleh berdasarkan perhitungan statistik dari kurva kalibrasi masing-masing unsur. Pada Tabel 3 disajikan data kepekaan dan presisi yang menunjukan validasi alat uji (AAS). Harga kepekaan alat uji diperoleh dengan mengukur serapan larutan standar Cu konsentrasi 2 ppm dengan 3 kali pengukuran. Berdasarkan data serapan yang diperoleh dihitung kepekaan alat uji (S) dengan formula S = 0,0044 (CI/AI), CI dan Al masing-masing adalah konsentrasi dan serapan standar Cu yang dipilih. Nilai presisi alat uji (s) diperoleh dengan mengukur serapan larutan standar Cu konsentrasi 2 ppm dengan 6 kali pengukuran. Berdasar data serapan yang diperoleh, dihitung presisi alat uji (s) dengan formula s = (A-B) x 0,40, dengan A adalah nilai serapan tertinggi dan B adalah nilai serapan terendah dari 6 nilai sera pan yang diperoleh. Berdasarkan perhitungan diperoleh data kepekaan dan presisi alat uji SSA masing-masing 0,019 ppm dan 0,65 % (Tabel 3). Berdasarkan data tersebut, alat uji SSA masih layak digunakan dengan Parameter lain yang menentukan keakuratan hasil yang diperoleh adalah pengambilan cuplikan (sampling). Kandungan logam-logam berat dalam berbagai badan air berbeda-beda, sehingga dalam pengambilan cuplikan diperlukan variabel pengambilan cuplikan, Dalam penelitian ini pengambilan cuplikan hanya berdasarkan variabel tempat/daerah pengambilan cuplikan. Tempat atau daerah pengambilan cuplikan mengacu pada pedoman sampling dari Bapedalda Daerah Istimewa Y ogyakarta, mulai dari daerah sumber mata air sungai Code yaitu daerah Boyong, Sleman, daerah Gondolayu, Jembatan Tungkak masing-masing daerah perkotaan, dan daerah hilir yaitu Jembatan Pacar Wonokromo, Bantul. Pada Tabel 4 disajikan rerata kadar logam-logam berat Cd, Co, Cr, dan Pb dalam cuplikan air sungai Code berdasarkan perbedaan tempat pengambilan cuplikan. Berdasarkan Tabel 4 rerata kadar Cd, Co, Cr, dan Pb menunjukan perbedaan yang nyata bila ditinjau dari daerah pengambilan cuplikan. Rerata kadar Cd, Co, Cr, dan Pb cenderung meningkat apabila dibandingkan dari daerah hulu sungai (daerah Boyong). Peningkatan rerata kadar Cd, Co, Cr, dan Pb dalam cuplikan air sungai Code setelah melalui daerah perkotaan dapat disebabkan karena adanya aktivitas penduduk di daerah perkotaan, keberadaan rumah sakit, dan berbagai industri. Berdasarkan hal tersebut membuktikan bahwa sungai Code yang masuk melewati daerah perkotaan tercemar logam-iogam berat, sedangkan keberadaan logam berat Cd, Co, Cr, dan Pb di daerah pengambilan cuplikan dekat dengan mata air (daerah Boyong), menunjukan bahwa pencemaran logam-logam berat terjadi secara alamiah seperti pengikisan batuanbatuan mineral dan partikel-partikellogam yang ada di udara akibat adanya hujan. Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN 234 Supriyanto dkk

5 YOGY AKART A, DESEMBER 2006 Tabel4. Rerata Kadar Cd, Co, Cr, dan Pb Dalam Cuplikan Air Sungai Code Berdasarkan Letak Pengambi1an Lokasi Boyong Gondolayu Tungkak Pacar Kadar Cd 0,074±0,002 0,276±0,002 0,221±0,011 0,218±0,001 Kadar Co 2,80±0,01 8,80±0,02 5,40±011 4,60±0,03 Kadar Cr 2,80±0,007 16,00±0,131 35,00±1,21 12,80±0,01 Kadar Pb 7,40±0,07 13,40±1,01 13,40±0,12 12,00±0,41 Berdasarkan data pada Tabe14, di daerah Gondolayu (daerah perkotaan) kadar logamlogam berat Cd, Co, dan Pb lebih tinggi dibandingkan daerah yang lain. Hal ini terjadi mengingat didaerah Gondolayu termasuk daerah perkotaan disamping kepadatan penduduk, daerah Gondolayu relatif dekat dengan pembuangan limbah dari RS. Sardjito, RS. Panti Rapih, dan RS. Bethesda. Kadar Cr di daerah Tungkak lebih tinggi dibanding daerah yang lain, hal ini terjadi mengingat daerah Tungkak relatif dekat dengan industri penyamakan kulit. Berdasarkan data pada Tabel 4, kadar Cd, Co, Cr, dan Pb dalam cuplikan air sungai Code yang diperoleh apabila dibandingkan dengan Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001[5] tentang kualitas air sungai belum melampaui batas maksimum yang diijinkan. Batas maksimum kadar Cd, Co, Cr, dan Pb yang diijinkan masing-masing adalah 0,01 ppm, 0,2 ppm, 0,05 ppm dan 0,03 ppm. KESIMPULAN Berdasarkan data-data hasil perhitungan, dapat disimpulkan bahwa terjadi peningkatan kadar logam berat Cd, Co, Cr, dan Pb mulai dari daerah hulu yaitu daerah dekat sumber mata air sungai Code (Boyong), daerah perkotaan (Gondolayu dan Tungkak) sampai daerah hilir (pacar, Wonokromo). Berdasarkan perhitungan, dan sesuai dengan Peraturan Pemerintah No 82 Tahun 2001 rerata kadar logam-logam berat Cd, Co, Cr, dan Pb di daerah dekat mata air sungai Code (daerah Boyong) sampai daerah hilir (Pacar) yang diperoleh masih berada di bawah batas maksimum yang diijinkan. DAFT AR PUST AKA 1. PALAR H., 1994, Pencemaran dan Toksilwlogi Logam Berat, Rineka Cipta, Jakarta. 2. DARMONO, 1995, Logam Dalam Sistem Biologi, VI Pers, Jakarta, 3. VAN LOON, J.C., 1980, Analytical Atomic Absorption Spectroscopy Selected Methods, Academic Press, New York. 4. Anonim, 1979, American Society for Testing and Materials, ASTM E Anonim, 2001, "Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air", Jakarta. TANYAJAWAB Pertanyaan : 1. Dari abstrak anda dijelaskan bahwa konsentrasi Cd, Co, Cr dan Pb setelah memasuki daerah perkotaan mengalami peningkatan. Berapa perbedaan konsentrasi sebelum dan sesudah memasuki daerah perkotaan? Jelaskan! (Tommy Hutabarat) 2. Mengapa yang dievalusi logam berat Cd, Co, Cr dan Pb padahal logam-logam berat yang lain dan bersifat toksik banyak? 3. Dalam 1 tahun dilakukan berapa kali evalusi? (Sunardi) 4. Bagaimana cara sampling yang baik? (Ida Yusnaini) Jawaban : 1. Seperti pada table 4. rerata kadar Cd, Co, cr dan Pb dalam cuplikan air sungai Code, kadar logam tersebut naik signifikan mulai dari daerah boyong (daerah pembanding) Supriyanto dkk 235 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN

6 YOGYAKARTA, DESEMBER 2006 untuk masing-masing unsure sampai masuk daerah kota I (Gondolayu) Kota II, Kota III. 2. Kadar logam-iogam berat Cd, Co, Cr dan Pb dalam air sungai Code diperlukan. Terutama Pb, mengingat analisis Pb dengan AAN tidak dapat dilakukan maka logamlogam berat tersebut masuk dalam kategori B3 (berat, berbahaya, beracun) 3. Evalusi dilakukan 2 kali pada musim kemarau dan musim hujan. 4. Untuk sampling air sungai, kita perhatikan lebar sungai, diambil daerah pinggir kiri, tengah dan pinggir kanan. Waktu sampling sebaiknya pagi dan sore hari. Menggunakan water sampler. Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN 236 Supriyanto dkk