EVALUASI KANDUNGAN LOGAM BERAT Fe, CD, Cr, Ph, DAN Zn DALAM KERANG, UDANG, DAN IKAN DENGAN SPEKTROMETRI SERAP AN ATOM

Transkripsi

1 II Supriyanto, dkk. ISSN EVALUASI KANDUNGAN LOGAM BERAT Fe, CD, Cr, Ph, DAN Zn DALAM KERANG, UDANG, DAN IKAN DENGAN SPEKTROMETRI SERAP AN ATOM Sopriyanto C., Zainol Kamal dad Samin B.K. Puslitbang Teknologi Maju Batan, Yogyakarta ABSTRAK.. EVALUASI KANDUNGAN LOGAM BERAT Fe, Cu, Cr, Ph, DAN Zn DALAM KERANG, UDANG, DAN lkan DE1VGAN SPEKTROMETRI SERAPAN ATOM. Te/ah di/akukan eva/uasi kandungan /ogam-/ogam bercu Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn do/am kerang, udang, don ikon di /ingkungan ka/i Surabaya dengan metode,,!ya/a spektrometri serapan atom. Kandungan /ogam-/ogam Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn diperoleh dengan metode kalibrasi standar pada kondisi yang optimum dari masing-masing unsur. Diperoleh kandu,,!gan unsur-unsur Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn dalam ikon dari perairan Surabaya Fe 102,5.:t 1,2 ppm, Zn 16, :t 1,1 ppm; Cu 4,5.:t 0,2 ppm; Cr ppm; don Pb <0,18 ppm. Sedangkan /ogam berat di dalam udang Fe 122.:t2,7 ppm. Zn78.:t 1,7 ppm; Cu 5,5.:to, 7 ppm; Cr ppm; don Pb <0,18 ppm. Kadar /ogam do/am kerang Fe 67,2.:t 2, ppm; Zn 5,7.:t 2,1 ppm; Cu 16.4 :t 1,9 ppm; Cr ppm; don Pb <0,18 ppm. Kada," /ogam-/ogam Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn do/am ikon, kerang don udang di perairan ka/i Surabaya be/urn,melebihi kadar maksimum dari yang diperkenankan. Uji metode ana/isis menggunakan SRM Oyster Tissue (SRM 1566a) buatan NIST menunjukan kadar unsur-unsur Fe, Cu, don Zn berada pada kisaran data sertij'ikiit. ABSTRACT EVALUATION OJ' THE HEA VY METALS CONTENT OF Fe, Cu, C-r, Pb, AND Zn IN MUSSEL, LOBSTER, AND FISH BY A7VMIC ABSORPTION SPECTROMETRY. Evaluation of the heavy metals Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn in mussi!i, lobster, and fish by flame atomic absorption spectrometry method has been carried out. The content ojr Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn were obtained with calibration standard method at the optimum condition ofeleml~nt. The content of Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn infish of Surabaya waters river were Fe :t1.2ppm, Zn 16. :tl.lppm; Cu 4.5:t0.2ppm; Cr <0.0ppm; don Pb <0.18ppm. While the content of Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn in lobster were Fe 122 :t 2.7 ppm,zn 78:t 1.7 ppm; Cu 5.5 :t O. 7 ppm; Cr <0.0 ppm.; and Pb <0.18 ppm. The content of Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn in mussel were Fe 67.2:t 2. ppm; Zn 5.7:t 2.1 ppm; Cu 16.4:t 1.9 pp~l; Cr <0.0 ppm; and Pb <0.18 ppm. The content of Fe, Cu, and Zn in mussel, lobster, and fish in Surabaya waters river more than permissible limits. The test of analysis method using SRM Oyster Tissue (SRM 156lia) of NIST showed that the concentration of Fe, Cu, and Zn elements are in the range of certificate data. PENDAHULUAN M akhiuk hidup di bumi tidak terlepas kebutuhannya aikan air. Air sebagai sumber kebutuhan utama makhluk hidup khususnya manusia perlu mendapatkan perhatian, terutarna masalah pencemaran air. Untuk mendapatkan kualitas air yang baik sesuai dengan stanctar tertentu di daerah perkotaan khususnya Surabaya semakin sulit karena air sudah ban yak tercemar oleh bermacam-macam limbah basil kegiatan manusia, baik limba:h kegiatan rumah tangga, industri, dan kegiatai1l-kegiatan manusia lainnya. Banyak industri atau pusat kegiatan kerja yang membuang limbahnya ke lingkungan melalui sungai. Limbah (baik berupa padatan maupun cairan) yang masuk ke lingkungan air menyebabkan terjadinya pencemaran. Pencemaran logam beret seperti Fe, Cu, Cr, Pb, dan Zn sangat berbahaya bagi manusia karena bersifat racun(l). Pencemaran logam seperti Fe, Cu, Cr, Pb, dan Zn menunjukan hasil kegiatan industri oleh manusia. Manusia menjadi korban akibat mengkonsumsi ikan, udang, dan kerang sungai ataupun laut. Kali Surabaya sebagai sumber air dari Perusahaan Oaerah Air Minum (POAM) Surabaya serta biotanya yang menjadi konsumsi sehari-hari masyarakat Surabaya perlu mendapatkan perhatian. Pencemaran logam beret Fe, Cu, Cr, Pb, dan Zn di atas, dapat pula terjadi di lingkungan kali Surabaya. Hal ini bukanlah tidak beralasan, sebab pertumbuhan berbagai industri di Surab~ya berjalan sangat pesat. Salah satu dampak industrialisasi Proslding Perte!muan dan Presentasilimiah Penelltian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir

2 80 ISSN Supriyanto, dkk. terhadap lingkungan hidup adalah terjadinya pencemaran lingkungan oleh logam-logam terse but yang dapat berakibat negatif bagi kesehatan, karena terakumulasi atau menumpuk dalam tubuh(2). Salah satu tindakan yang diperlukan untuk menanggulangi kemungkinan terjadinya pencemaran logam-logam tersebut adalah dengan jalan melakukan pemantauan secara periodik. Dalam melakukan pemantauan perlu ditentukan indikator yang dipergunakan dalam mengukur tingkat pencemaran. Dalam penelitian ini dilakukan pemantauan dengan menentukan kadar Fe, Cu, Cr, Pb, dan Zn dalam ikan, udang dan kerang yang berasal dari kali Surabaya dengan metode spektrometri serapan atom TATA KERJA Bahan Dalam percobaan ini digunakan larutan spektrosol Zn, Fe, Ph, dan Cu nitrat buatan BDH yang mempunyai kadar unsur Zn, Fe, Pb dan Cu 1000 j.1g/ml, larutan khromium nitrat buatan, asam nitrat supra pure masing-masing buatan Merck, akuabides buatan Laboratorium - Kimia Dasar dan Karakteristik Bahan. Sedangkan cuplikan ikan, kerang dan udang berasal dari kali Surabaya. Untuk uji metoda analisis digunakan standard reference materials (SRM) oyster tissue buatan NBS Amerika. Cara kerja Percobaan dilakukan dengan menggunakan seperangkat alat spektrofotometer serapan atom AA 00 P yang dilengkapi dengan GTA-96 dan PSC 56 buatan Varian, Australia. Optimasi analisis Optimasi analisis Fe, Cu, Cr, Ph, dad Zn dilakukan dengan pengamatan serapan yang maksimum pada panjang gelombang maksimum masing-masing unsur pada setiap perubahan laju alir asetilen, laju alir cuplikan, kuat arus, dad tinggi pemb~r. Preparasi cuplikan dad SRM Oyster tissue Cuplikan ikan, kerang, udang, dan SRM oyster tissue, masing-masing ditimbang dengan berat 0,5 g, dimasukan dalam teflon bomb digester. Oitambahkan 0,2 ml asam fluorida, dan 2 ml asam nitrat pekat, dibiarkan selama 1 jam, kemudian dipanaskan dlam oven pada suhu 150 DC selama jam. Hasil pelarutan dituang dalam beker teflon, kemudian dipanaskan diatas penangas pasir untuk menghilangkan asam sisa. Hasil penguapan ditepatkan menjadi volume tertentu dengan akuabides, kemudian hila analisis belum siap dilakukan, larutan cuplikan disimpan dalam almari pendingan pacta suhu 20 c. Kurva standar Unsur. Disiapkan 5 buah larutan campuran yang masing-masing terdiri dari Zn 100 ppm, HNO) IN, clan akuabides sedemikian rupa sehingga konsentrasi HNO) yang ada dalam masing-masing larutan tetap 0,1 N, sedangkan kon"sentrasi Zn bervariasi mulai dari 0,1, 0,2, 0,, 0,4, clan 0,5 ppm. Masing-masing larutan diamati serapannya pada kondisi yang optimum, sehingga akan diperoleh data konsentrasi clan serapan unsur Zn. Data serapan clan konsentrasi untuk unsur yang lain yaitu Ph, Cr, Fe clan Cu diperoleh dengan cara kerja yang sarna pada Zn dengan perbedaan variasi konsentrasinya. Analisis unsur Fe, Cu, Cr, Ph, dad Zn dalam cuplikan, dad SRM. Analisis unsur Fe, Cu, Cr, Pb,dan Zn dalam cuplikan ikan, kerang, udang, clan SRM oyster tissue dilakukan dengan metode kurva kalibrasi standar, yaitu dengan mengukur serapan masingmasing unsur dalam cuplikan ikan, kerang, udang, dad SRM oyster tissue kemudian dilakukan intrapolasi terhadap kurva kalibrasi standar masing-masing un sur, sehingga akan diperoleh konsentrasi masing-masing unsur dalam masingmasing cuplikan. HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis unsur-unsur Fe, Cu, Cr, Ph, dan Zn dalam cuplikan ikan, kerang, dan udang dilakukan dengan metoda nyala spektrofotometri serapan atom, dengan menggunakan campuran bahan bakar udara-asetilen. Beberapa parameter yang perlu mendapatkan perhatian agar diperoleh kondisi analisis yang optimum adalah laju alir udara dan asetilen, arus lampu, laju alir cuplikan, tinggi pembakar, seperti dalam tabel I. Data pada tabel 1 diperoleh dengan melakukan pengukuran serapan yang maksimum pada panjang gelombang m~simum masing-m~ing unsur pad a setiap perubahan laju alir cuplikan, laju alir asetilen, tinggi pembakar, kuat arus lampu dari masingmasing unsur. Proslding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nuklir

3 No. Supriyanto, dkk. ISSN Tabell. Kondisi optimum Fe, Cu, Cr, Ph, don Zn Kandungan UnS\lr-UnSur Fe, Cu, Cr, Pb, clan Zn yang ada di dalam SRM oyster tissue maupun cuplikan ikan, kerang, clan udang diperoleh dengan mengintrapolasikan serapan masing-masing unsur ke dalam kurva kaliblsi standar, sehingga akan diperoleh konsentrasii masing-masing unsur, kemudian diperhitull1gkan dengan faktor pengenceran clan pe:larutan, diperoleh kadar masing-masing unsur dalam SRM cuplikan ikan, kerang dan udang. maupun Data hasil analisis dan data sertifikat unsurunsur Fe, Cu, Cr, Ph, dan Zn dalam oyster tissue, disajikan pada tabel2, sedangkan data hasil analisis unsur-unsur Fe, Cu, Cr, Ph, dan Zn dalam cuplikan ikan, kerang dan udang disajikan pada Tabel, sebagai berikut : Tabel 2. Data J~dar unsur-unsur Fe, Cu, C~, Ph, don Zn do/am serjifi-tgt_srm Qyster tissue. dan ~Ita hasil ana/isis No. Unsur Kadar :f: SD Kadar :i: SO % Kesalahan (Sertifikat, ~g/g) (hasil anal isis, Jig/g) Fe Cu Cr Ph 59:f: 15 66,:f: 4, 1,4 :f: 0,46 0,71 :f: 0, :t 5,7 64,5:t 1,2 1,67 2,71 5 Zn 80:f: :t 14,2 4,22 " Tabel. Data ~:adar un sur-un sur Fe, Cu, Cr, Ph, dan Zn dalarn cuplikan ikan, kerang dan udang 2 Cuplikan Ikan Kerang Udang Kadar (l.1g/g):t SD Fe Cu Cr 102,5:i: 1,2 67,2 :i: 2, 122:i: 2,7 4,5 :to,2 16,4:t 1,9 5,5 :t 0,7 -Pb <OJ8 <0,18 <0,18 Zn 16,:t 1,1 5,7 :t 2,1 78:t 1,7 Berdasarkan pada Tabel 2, kandungan logam-logam Fe, Cu, Cr, Pb, clan Zn yang ada dalam sertifikat maup~!1 basil analisis dengan metoda nyala spektroj:netri serapan atom, dapat dikatakan bahwa metoda yang dilakukan mempunyai validita!. yang baik, karena berdasarkan data hasiil analisis yang diperoleh berada di dalam kisblran konsentrasi yang ada dalam sertifikat, meskipun untuk logam Cr dan Pb metoda yang digunakan tidak mampu mendeteksi, sehingga diperlukan metode lain selain metode tersebut. Berdasarkan Tabel terlihat bahwa kadar logam berat di dalam ikan dari perairan Surabaya yaitu Fe 102,5:f: 1,2, Zn 16,:f: 1,1 ; Cu 4,5:f: 0,2 ; Cr ; dan Pb <0,18. Sedangkan logam berat di Prosldlng Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr

4 82 ISSN Supriyanto, dkk. dalarn udang dari perairan Surabaya yaitu Fe 122 :i: 2,7, Zn 78 :i: 1,7 ; Cu 5,5 :i: 0,7 ; Cr ; clan Pb <0,18. Dari tabel terlihat pula kadar logarn dalarn kerang dari perairan Surabaya yaitu Fe 67,2 :i: 2,, Zn 5,7 :i: 2,1 ; Cu 16,4 :i: 1,9 ; Cr ; clan Pb <0,18. Hasil pada tabel apabila dibandingkan dengan kandungan unsur logarn berat dalarn ikan, udang, clan kerang menurut keputusan Direktur Jenderal Pengawasan Obat clan Makanan Nomor 0725/B/SK/VII/89 tentang Batas Maksimum Cemaran Logam dalarn Makanan, Standar Nasional Indonesia (SNI) serta Standar Nasional Indonesia (SNI) , maka kandungan Fe, Cu, Cr, Ph, clan Zn memang belum melebihi kadar maksimum dari yang diperkenankan(2).namun mengingat efek Fe, Cu, Cr, Ph, clan Zn terhadap tubuh manusia berlangsung kumulatif clan bertahap dengan pembentukan kompleks dengan gugus sulfihidrit (- SH) sehingga tak mudah untuk melihatnya sebagai bencana seketika ().Efek logarn-iogarn tersebut barn akan terlihat dalam kurun waktu ketika-anakanak balita yang menyusui ASI yang mengandung logam berat setelah beranjak dewasa. Selain sulit mengobati penyakit yang disebabkan oleh pencemaran logam berat, karena logarn berat bisa meracuni secara sistematis, sehingga dardh, guinjal, clan hati si penderita berubah sarna sekali. Ini mengingatkan banyak orang pada tragedi Minarnata, salah satu bencana lingkungan terbesar yang terjadi di Jepang yang disebabkan oleh pencemaran logarn berat. Kandungan logarn berat pada suatu perairan dari waktu ke waktu selalu berub-ubah konsentrasinya bisa semakin meningkat maupun sebaliknya. Hal ini karena kondisi air laut sangat labil. Adanya pergerakan arus, gelombang, curah hujan clan perubahan kondisi sehingga vegetasi ini memiliki kemampuan luar biasa dalarn menyerap logam berat. Jumlah konsentrasi setiap logarn berat yang dimiliki oleh setiap biota air mempunyai konsentrasi yang berbeda. Hal ini selain dipengaruhi oleh kemarnpuan biota air dalam mengabsorbsi clan mengekskresikan logarn yang ada di perairan tersebut, dapat juga terjadi karena ikatan kimia dari masing-masing logarn yang terlarut di dalarn perairan tersebut berbeda(4). Logalll berat dapat masuk ke dalarn tubuh biota air melalui rantai makanan (food chain), absorbsi aktif/pasif secara dltusi melalui permukaan kulit clan melalui insang. Sedangkan akumulasi logam berat dalarn biota air terjadi pada otot abduktor, insang, mantel, gonad, ginjal, clan hati. Logam di dalam biota air selain terikat dengan protein juga dapat membentui$ ion yang dapat larut dalam lemak dan mampu melakukan penetrasi ke dalam membran sel().lokasi keberadaan logam pada daging biota air sangat tergantung pada protein yang mempunyai gugus sulfihidrit (-SH) dan lemak pada daging biota air tersebut. Hal inilah kemungkinan yang menyebabkan konsentrasi logam berat Fe, Cu, Cr, Ph, dan Zn pada ikan, udang, dan kerang mempunyai kadar yang berbeda. Di dalam perairan, logam berikatan dengan garam organik seperti metil, etil, fenil, maupun garam anorganik berupa oksida, klorida, sulfida, karbonat, hidroksida dan sebagainya. Senyawa logam berat organik lebih mudah terabsorbsi oleh tumbuhan dad hewan air dibandingkan senyawa organiknya. KESIMPULAN Untuk mengetahui kandungan logam-logam Fe, Cu, Cr, Ph, clan Zn pada ikan, \ldang, clan kerang dari perairan Surabaya, dapat digunakan deng?.'1 metl)rla nyala ~pektrometri serapan atom dengan validitas yang baik, dengan kesalahan hila dibandingkan dengan SRM < 5 %. Diperoleh kandungan unsur-unsur Fe, Cu, Cr, Ph, clan Zn dalam ikan dari perairan Surabaya Fe 102,51: \.,2 ppm,zn 16,1: 1,1 ppm; Cu 4,51: 0,2 ppm; Cr < 0,0 ppm; clan Pb < 0,18 ppm. Sedangkan logam berat di dalam udang Fe 1221: 2,7 ppm, Zn 78 1: 1,7 ppm; Cu 5,51: 0,7 ppm; Cr < 0,0 ppm; clan Pb < 0,18 ppm. Kadar logam dalam kerang Fe 67,2 1: 2, ppm; Zn 5,71: 2, I ppm; Cu 16,41: 1,9 ppm; Cr < 0,0 ppm; clan Pb < 0,18 ppm. Berdasarkan data-data basil anal is is dapat disimpulkan bahwa kandungan logam-logam Fe, Cu, Cr, Ph, clan Zn pada ikan, udang, clan kerang dari perairan Surabaya, masih belum melebihi kadar maksimum dari yang diperkenankan. DAFTARPUSTAKA 2, DARMONO, "Logam Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup" Cetakan Pertama, VI Press, Jakarta (1995). PALAR, HERYANDO, "Pencemaran dan Toksikologi Logam Bernt", Rineka Cipta, Jakarta (1994). Prosldlng Pertemuan dan Presentasl IImlah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr

5 Supriyanto, dkk. ISSN BRYAN, G.W., " Some Aspect of Heavy Metal Tolerance in Aquatic Organisms", University Press, C~ln1bridge, (1976). CaNNEL, W.D. alld MILLER, J.G., "Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran", UI Press, Jakarta, (1995). TANYAJAWAB Djoko Widodo -Mana yang benar spektrofotometri serapan atom atau spektrome1:ri serapan atom. -Di dalam Tabel 2. Clr dan Cd tidak ada datanya, tetapi di dalam Tabel. ditunjukkan adanya Cr dan Ph. Bagaimana ini? Berapa batas deteksi penggunaan Cr dan Fib? Supriyanto -Yang benar spektrometri -Terimakasih, mestin;'a sarna antara data pada Tabe/ 2. dan Tabe/. Sedangkan batas deteksi Cr = 0,0 ppm dan Pb = 0,18 ppm. Sumijanto -Pacta dasarnya penelitian anda ini adalah penentuan kandung;m unsur dalam sam pel, bagaimana anda )I'akin bahwa data yang diperoleh adalah akul:atltepat. jelaskan. Supriyanto -Sebelum diperoleh data, dilakukan terlebih dahulu beberapa parameter yaitu:.verifikasi alat untuk menguji keandalan alat "..Kurva standar (dipilih yang tepat).uji metode dengan SRM.Dari beberapa parameter yang dilakukan diperoleh data yang akurat. Agus Taftazani -Tujuan penelitian saudara adalah untuk membuatl mengumpulkan data base lingkungan, untuk itu diperlukan data lokasi sampling dan tanggavwaktu sampling cuplikan tersebut, sehingga data basenya akan lebih sempuma. Apakah saudara telah menuliskan hal tersebut diatas. -Bagaimana kualitas kadar- logam-logam berat terse but jika dibandingkan dengan baku mutu/ batas ambang yang diperkenankan? Supriyanto!1~, - -Sudah di/akukan... -Kadar unsur-unsur Ph, Cr, Fe, Cu don Zn da/am ikon kerang dibawah batas ambang yang diiijinkan o/eh Dirjen pam. Prosldlng Pertemuan dan Presentasl IImlah Penelitlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nuklir