KONSENTRASI TEMBAGA (Cu) DAN SENG (Zn) PADA FRAKSI TOTAL DAN FRAKSI LABIL DALAM SEDIMEN PERAIRAN TELUK JAKARTA

Transkripsi

1 KONSENTRASI TEMBAGA (Cu) DAN SENG (Zn) PADA FRAKSI TOTAL DAN FRAKSI LABIL DALAM SEDIMEN PERAIRAN TELUK JAKARTA RIZQI RAHMAN SKRIPSI DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

2 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul: KONSENTRASI TEMBAGA (Cu) DAN SENG (Zn) PADA FRAKSI TOTAL DAN FRAKSI LABIL DALAM SEDIMEN PERAIRAN TELUK JAKARTA adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir Skripsi ini. Bogor, Januari 2012 RIZQI RAHMAN C

3 RINGKASAN RIZQI RAHMAN. Konsentrasi Tembaga (Cu) dan Seng (Zn) pada Fraksi Total dan Fraksi Labil dalam Sedimen Perairan Teluk Jakarta. Dibimbing oleh TRI PRARTONO. Penelitian dengan topik fraksinasi logam berat dalam sedimen ini bertujuan untuk mengkaji sumber logam berat Cu dan Zn dalam sedimen Perairan Teluk Jakarta dengan menganalisa konsentrasi total dan fraksi labil agar dapat menganalisa ketersediaan logam berat terhadap biota. Penelitian meliputi pengambilan contoh di lapangan dan analisis di Laboratorium Pencemaran P2O-LIPI, Jakarta Utara. Sedimen diambil pada tanggal April 2011 dan analisis laboratorium dilakukan pada bulan Mei-Juli Penelitian ini terdiri dari 9 stasiun yang tersebar di muara sungai yang mewakili bagian barat, tengah, dan timur perairan Teluk Jakarta. Metode yang digunakan untuk analisis logam berat total dan fraksi labil logam berat Cu dan Zn pada sedimen yaitu prosedur ekstraksi aquaregia dan HCl test. Metode pipet digunakan untuk analisis komposisi butiran sedimen dan %LOI (Loss on Ignition) untuk mengukur kandungan bahan organik total dalam sedimen. Kedalaman perairan Teluk Jakarta pada stasiun pengamatan berkisar meter, dimana stasiun terdangkal yaitu Stasiun 3 dan terdalam yaitu Stasiun 2. Nilai kualitas perairan pada stasiun pengamatan yaitu suhu perairan berkisar C dan salinitas perairan berkisar Tipe sedimen perairan Teluk Jakarta pada stasiun pengamatan secara umum didominasi oleh lanau dengan persentasi antara 6,7%-72.4% dengan persentasi terkecil pada Stasiun 9 dan persentasi terbesar pada Stasiun 5. Sedimen pada stasiun penelitian mempunyai nilai LOI berkisar 3.85%-8.95% dengan nilai terendah pada Stasiun 9 dan tertinggi pada Stasiun 4. Konsentrasi logam Cu dan Zn dalam fraksi total berkisar pada rentang μg/g μg/g dan μg/g μg/g. Konsentrasi Cu fraksi labil berkisar antara 9.90 µg/g µg/g dan konsentrasi Zn labil berkisar pada µg/g. Konsentrasi total dan labil Cu dan Zn, terendah pada Stasiun 9 dan tertinggi pada Stasiun 4. Persentase fraksi labil mendominasi logam Cu pada kisaran 47.07%-68.23% pada semua stasiun kecuali Stasiun 9. Persentase fraksi labil logam Zn pada kisaran 24.05%-82.49% pada stasiun 1, 2, 3, 5, 6, 7, dan 9 sedangkan fraksi non labil logam Zn berkisar 17.51%-75.95% pada Stasiun 4 dan 8. Persentase logam berat Cu dan Zn dalam fraksi labil (non resisten) yang mudah diserap oleh biota bentik memiliki nilai rata-rata di atas 50% dengan Cu sebesar 61.56% dan Zn sebesar 55.17%. Berdasarkan nilai persentase tersebut dapat disimpulkan bahwa keberadaan logam sudah tidak lagi dalam kondisi yang alami dan berhubungan erat dengan masukan antropogenik sehingga berbahaya bagi biota.

4 Hak cipta milik Rizqi Rahman, tahun 2012 Hak Cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, microfilm, dan sebagainya

5 KONSENTRASI TEMBAGA (Cu) DAN SENG (Zn) PADA FRAKSI TOTAL DAN FRAKSI LABIL DALAM SEDIMEN PERAIRAN TELUK JAKARTA RIZQI RAHMAN SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

6 SKRIPSI Judul Skripsi Nama Mahasiswa Nomor Pokok Departemen : KONSENTRASI TEMBAGA (Cu) DAN (Zn) PADA FRAKSI TOTAL DAN FRAKSI LABIL DALAM SEDIMEN PERAIRAN TELUK JAKARTA : Rizqi Rahman : C : Ilmu dan Teknologi Kelautan Menyetujui, Dosen Pembimbing Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc NIP Mengetahui, Ketua Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan Prof. Dr. Ir. Setyo Budi Susilo, M.Sc NIP Tanggal ujian: 20 Desember 2011

7 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Allah S.W.T atas berkat dan karunia-nya sehingga skripsi dengan judul Konsentrasi Tembaga (Cu) dan Seng (Zn) pada Fraksi Total dan Fraksi Labil dalam Sedimen Perairan Teluk Jakarta dapat terselesaikan. Pengukuran konsentrasi logam berat total dalam sedimen kurang menjelaskan efek logam berat tersebut terhadap biota. Pengukuran konsentrasi labil dan non labil logam berat dalam sedimen perlu dilakukan untuk memperkirakan konsentrasi logam berat yang dapat diserap oleh biota dan menghitung fraksi sedimen mana yang mendominasi suatu lingkungan. Skripsi ini memberikan pengetahuan mengenai seberapa besar keberadaan bahan pencemar logam berat di Perairan Teluk Jakarta. Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidaklah sempurna, namun demikian hasil penelitian dapat memberikan informasi tentang karakteristik logam dalam sedimen. Bogor, Januari 2012 Rizqi Rahman

8 UCAPAN TERIMA KASIH Atas terselesaikannya skripsi ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Allah S.W.T atas rahmat-nya, sehingga penulis dapat menghadapi segala permasalahan yang dihadapi. 2. Ayah dan Ibu beserta Kakak penulis atas kasih sayang, dukungan, dan doanya. 3. Dosen pembimbing skripsi, Dr. Ir. Tri Prartono, M.Sc. atas segala bantuan dan bimbingan sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. 4. Peneliti di Laboratorium Pencemaran P2O-LIPI: Lestari, S.Si M.Si, Abdul Rozak, A.Md, M. Taufik Kaisupy, dan Fitri Budyanto, S.T atas bimbingan dan bantuan yang diberikan kepada penulis. 5. Prof. Dr. Ir. Harpasis S. Sanusi, M.Sc. sebagai dosen penguji dan Dr. Ir. Henry M. Manik, M.T. sebagai Koordinator Program Pendidikan ITK FPIK IPB. 6. Teluk Jakarta Team (Ani, Risna, dan Randi) dan Denny atas kerjasamanya dalam proses analisis dan pengolahan data, serta seluruh teman-teman di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan Institut Pertanian Bogor angkatan 44.

9 DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR... xi Halaman DAFTAR TABEL... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii 1. PENDAHULUAN Latar belakang Tujuan TINJAUAN PUSTAKA Kondisi geografis Teluk Jakarta Karakteristik logam berat Pencemaran Teluk Jakarta Tembaga (Cu) Seng (Zn) Logam berat dalam sedimen Fraksi logam berat dalam sedimen HCl test METODE PENELITIAN Lokasi dan waktu penelitian Alat dan bahan Teknik pengambilan data Penentuan stasiun pengamatan Pengambilan data di lapangan Pengambilan contoh sedimen Pengolahan data Persiapan analisis sedimen Analisis komposisi tekstur sedimen Analisis bahan organik total Analisis logam dalam sedimen Analisis fraksi labil logam berat Analisis Biplot HASIL DAN PEMBAHASAN Kualitas perairan Teluk Jakarta Ukuran butiran sedimen (grain size) Kandungan bahan organik total dalam sedimen Konsentrasi total Cu dan Zn dalam sedimen Konsentrasi labil Cu dan Zn dalam sedimen Hubungan parameter fisik dan kimia sedimen... 32

10 5. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP... 46

11 DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Peta lokasi peneltian dan titik pengambilan contoh sedimen di wilayah Pesisir Teluk Jakarta Tipe tekstur sedimen berdasarkan Diagram Shepard (Shepard, 1954) Kedalaman perairan (m) pada stasiun pengamatan Suhu perairan ( 0 C) pada stasiun pengamatan Salinitas perairan pada stasiun pengamatan Komposisi ukuran butiran sedimen (%) pada sampel menurut stasiun pengamatan Persentase kandungan bahan organik (LOI) pada sampel menurut stasiun pengamatan Konsentrasi total Cu dan Zn (μg/g) pada sampel menurut stasiun pengamatan Konsentrasi labil Cu dan Zn (μg/g) pada sampel menurut stasiun pengamatan Persentase labil dan non labil logam Cu pada sampel menurut stasiun pengamatan Persentase labil dan non labil logam Zn pada sampel menurut stasiun pengamatan Persentase labil dan non labil logam Cu dan Zn (Fadhlina, 2008) Konsentrasi Cu dan Zn (ppm) dalam sedimen berdasarkan usia sedimen (Arman et al., 2009) Biplot hubungan parameter fisik dan kimia sedimen pada sampel menurut stasiun pengamatan... 33

12 DAFTAR TABEL Halaman 1. Komposisi ukuran butiran sedimen (%) pada sampel menurut stasiun penelitian Konsentrasi logam berat total (μg/g) dalam sedimen Teluk Jakarta Tahun Persentase labil dan non-labil Cu dan Zn pada stasiun penelitian... 29

13 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Data kualitas perairan Prosedur analisis logam dalam sedimen dengan USEPA method 3050B (APHA, 1992) Perhitungan konsentrasi logam berat total Cu dan Zn Perhitungan konsentrasi fraksi labil Cu dan Zn Prosedur analisis ukuran butiran sedimen (Sudjadi et al., 1971 in Eviati dan Sulaeman, 2009) Perhitungan kandungan bahan organik total.45

14 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Perairan Teluk Jakarta merupakan salah satu perairan di Indonesia yang padat dengan berbagai aktivitas manusia. Aktivitas pada daerah tersebut di antaranya yaitu areal pertambakan, PLTU, daerah wisata dan rekreasi, pelabuhan, pemukiman, dan jalur transportasi. Perairan ini merupakan tempat akhir yang menampung limbah dari industri-industri dan pembuangan sampah yang ada di Jakarta dan sekitarnya yang membuang limbahnya secara langsung maupun tidak langsung melalui 13 sungai yang bermuara ke Teluk Jakarta (Rochyatun dan Rozak, 2007). Limbah-limbah tersebut menghasilkan pencemaran yang tidak baik bagi lingkungan. Beberapa limbah yang dihasilkan oleh industri di antaranya berupa limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3), seperti jenis-jenis logam berat. Apabila materi masuk ke ekosistem pesisir, logam berat dapat menimbulkan dampak yang berbahaya, baik bagi biota perairan maupun manusia yang ada di wilayah tersebut. Hasil evaluasi Bapedal menjelaskan bahwa 50 % industri di Jabotabek masih membuang limbahnya secara langsung ke sungai (Mulyono, 2000 in Sarjono, 2009). Penelitian mengenai pencemaran di Teluk Jakarta telah banyak dilakukan, salah satunya yaitu pada penelitian Rochyatun dan Rozak (2007) dan menjelaskan bahwa konsentrasi logam berat di daerah barat Teluk Jakarta lebih tinggi dibandingkan pada daerah tengah dan timur. Logam berat mempunyai pengaruh ekologi yang signifikan terkait dengan toksisitas melalui proses akumulasi dalam sedimen dan biota. Sumber logam dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu masukan alami (natural) dan berasal dari buangan antropogenik (Blackmore, 1998

15 in El Nemr et al., 2006a). Logam pada aliran sungai berasal dari pelepasan kimia batuan, aliran air, buangan masyarakat kota dan limbah cair industri (El Nemr et al., 2006b). Sedimen adalah komponen penting bagi ekosistem yang mengakumulasi racun melalui mekanisme fisika kompleks dan adsorpsi kimia yang tergantung pada kekayaan dari campuran serapan dan kandungan alami sedimen (Leivouri, 1998 in El Nemr et al., 2006b). Tekstur sedimen dan kadar bahan organik merupakan beberapa faktor yang mempengaruhi tingkat logam berat dalam sedimen (Villares et al., 2003). Logam berat dalam sedimen berada dalam berbagai fase geokimia seperti resisten dan non-resisten (Campbell et al., 1988 in Situmorang, 2008). Logam berat fase resisten ialah logam yang masuk secara alami ke pesisir dari sungai dalam bentuk materi partikel dan fase ini tidak tersedia bagi biota. Logam berat dalam fase non-resisten adalah logam berat yang berasosiasi dengan komponen besi oksida, mangan oksida, dan komplek organik di dalam sedimen. Logam ini bersifat labil dan dapat diabsorpsi oleh biota (bioavailable). Fase non-resisten berhubungan erat dengan masukan antropogenik (Yap et al., 2003). Penelitian ini menggunakan metode single extraction HCl test untuk menganalisa fase geokimia logam berat. HCl test telah dikembangkan dan dapat digunakan untuk memisahkan konsentrasi total logam ke dalam fase non-residual dan residual.

16 1.2. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini yaitu mengkaji sumber logam berat Cu dan Zn dalam sedimen Perairan Teluk Jakarta dengan menganalisa konsentrasi total dan fraksi labil agar dapat memberikan keterangan mengenai ketersediaan logam berat terhadap biota.

17 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kondisi Geografis Teluk Jakarta Perairan Teluk Jakarta secara geografis terletak pada 5º56 15 LS-6º55 30 LS dan 106º43 00 BT-106º59 30 BT dan terletak di sebelah utara ibukota Jakarta. Teluk Jakarta berbatasan dengan Tanjung Pasir di sebelah barat dan Tanjung Karawang di sebelah timur yang membentang dari timur ke barat sepanjang ±40 km dan luas 490 km 2 (Riani dan Sutjahjo, 2004 in Sarjono, 2009). Perairan Teluk Jakarta merupakan salah satu perairan di Indonesia yang padat dengan berbagai aktivitas manusia Perairan ini merupakan muara akhir yang menampung limbah dari industri-industri dan pembuangan sampah domestik yang ada di Jakarta dan sekitarnya. Limbah tersebut dibuang secara langsung maupun tidak langsung yaitu melalui 13 sungai dengan 4 sungai besar dan 9 sungai sedang yang bermuara ke Teluk Jakarta (Rochyatun dan Rozak, 2007) Karakteristik Logam Berat Menurut Darmono (1995) sifat logam berat sangat unik, tidak dapat dihancurkan secara alami dan cenderung terakumulasi dalam rantai makanan melalui proses biomagnifikasi. Kandungan kelompok anorganik logam di perairan alami sangat rendah (trace element). Kelompok ini terdiri dari logam berat yang bersifat esensial (Cr, Ni, Cu, Zn) dan yang bersifat nonesensial (As, Cd, Pb, Hg). Elemen yang bersifat esensial adalah elemen yang dibutuhkan dalam proses kehidupan biota akuatik. Kelompok elemen esensial maupun non-esensial dapat bersifat racun bagi kehidupan biota perairan, terutama apabila terjadi

18 peningkatan kadar dalam perairan (Sanusi, 2006). Karakteristik logam berat menurut Palar (2004) adalah sebagai berikut: 1. Memiliki spesifikasi gravitasi yang sangat besar (4 gr/cm3) 2. Mempunyai nomor atom dan serta unsur lantanida dan aktanida. 3. Mempunyai respon biokimia (spesifik) pada organisme hidup. Menurut Connel dan Miller (1995), sumber-sumber logam berat di laut dibagi menjadi dua, yaitu: A. Logam masuk secara alami 1. Masukan dari daerah pantai yang berasal dari sungai-sungai dan hasil abrasi pantai oleh aktivitas gelombang. 2. Masukan dari laut dalam meliputi logam-logam yang dibebaskan oleh aktivitas gunung berapi di laut dan logam-logam yang dibebaskan dari pertikel atau sedimen dari proses kimiawi. 3. Masukan dari lingkungan dekat daerah pantai, termasuk logam-logam dari atmosfer sebagai partikel-partikel debu. B. Sumber buatan manusia 1. Limbah dan buangan industri 2. Limbah cair perkotaan 3. Limbah rumah tangga 4. Aktivitas perkapalan 5. Aktivitas pertanian 6. Aktivitas pertambangan Pencemaran logam berat menimbulkan berbagai permasalahan diantaranya yaitu berhubungan dengan estetika (perubahan bau, warna dan rasa air),

19 berbahaya bagi kehidupan tanaman dan binatang, berbahaya bagi kesehatan manusia, dan menyebabkan kerusakan pada ekosistem. Biota air yang hidup dalam perairan tercemar logam berat, dapat mengakumulasi logam berat tersebut dalam jaringan tubuhnya. Makin tinggi kandungan logam dalam perairan akan semakin tinggi pula kandungan logam berat yang terakumulasi dalam tubuh hewan tersebut Pencemaran Teluk Jakarta Komposisi sampah yang mencemari Teluk Jakarta adalah sampah domestic yang mengandung 62.27% bahan organik, dan 37.73% bahan anorganik. Sampah yang berasal dari komersial mengandung 9.84% bahan organik dan 90.16% bahan anorganik. Sampah yang berasal dari pasar mengandung 83.69% bahan organik dan 16.31% bahan anorganik (Firmansyah, 2007). Beberapa limbah yang dihasilkan oleh industri di antaranya berupa limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3), seperti jenis-jenis logam berat. Kadar logam berat dalam air di Teluk Jakarta sudah tergolong tinggi, bahkan di beberapa lokasi seperti Muara Angke, kadar logam beratnya cenderung meningkat sejalan dengan peningkatan jumlah industri di Jakarta. Pencemaran yang berasal dari kegiatan manusia memiliki kontribusi besar dibandingkan dengan pencemaran yang berasal dari kegiatan alam. Hal ini dapat disebabkan oleh meningkatnya kepadatan penduduk, meningkatnya limbah domestik dan limbah industri yang mengandung logam berat (Kristanto, 2002 in Sarjono, 2009 ; Mulyono, 2000 in Sarjono, 2009).

20 2.4. Tembaga (Cu) Tembaga atau copper (Cu) umumnya berbentuk kristal dan memiliki warna kemerahan. Dalam tabel periodik unsur kimia, tembaga memiliki nomor atom (NA) 29 dan memiliki bobot atau berat atom (BA) 63,546. Keberadaan unsur tembaga di alam dapat ditemukan dalam bentuk logam bebas, tetapi lebih banyak ditemukan dalam bentuk persenyawaan atau sebagai senyawa padat dalam bentuk mineral (Palar, 2004). Tembaga (Cu) di perairan alami terdapat dalam bentuk partikulat, koloid, dan terlarut. Ikatan kompleks Cu yang terjadi dalam sedimen laut adalah yang paling stabil (Moore dan Ramamoorthy, 1984 in Sanusi, 2006). Secara alamiah Cu dapat masuk ke dalam suatu tatanan lingkungan sebagai akibat dari berbagai peristiwa alam, unsur ini dapat bersumber dari peristiwa erosi dari batuan mineral. Sumber lain adalah debu-debu atau pertikulat-partikulat Cu yang ada dalam lapisan udara, yang dibawa turun oleh air hujan. Jalur dari aktivitas manusia untuk memasukkan Cu ke dalam lingkungan ada beberapa macam, sebagai contoh adalah buangan industri yang memakai Cu dalam proses produksinya yaitu industri galangan kapal, industri kayu, buangan rumah tangga (Palar, 2004). Logam Cu digunakan dalam industri elektronik, logam campuran (alloy) anti-fouling paint, dan pengawet kayu. Logam Cu di Teluk Jakarta bersumber dari industri elektronik dan manufaktur. Logam Cu sangat mudah terakumulasi dalam tubuh hewan laut seperti kerang. Pencemaran perairan oleh Cu umumnya bersifat lokal yaitu pada daerah pantai, teluk, estuari, dan tempat pembuangan limbah.

21 2.5. Seng (Zn) Sumber utama Zn berasal dari aktivitas manusia yaitu buangan limbah dan polusi udara yang mengandung Zn, sedangkan sumber alami Zn adalah erosi batuan yang mengandung Zn di sungai dan lumpur lahar. Zn merupakan unsur logam berat yang kurang beracun bila dibandingkan unsur logam berat lainya (Connel dan Miller, 1995). Sifat Zn yang sangat dekat dengan Cu menjadikannya mudah terakumulasi dalam tubuh biota. Sifat pencemaran Zn hanya berdampak lokal di pantai, teluk, estuari dan saluran pembuangan limbah. Limbah yang banyak mengandung Zn umumnya berasal dari limbah industri baterai, campuran logam galvanisir, karet, atau limbah pertambangan (Mukhtasor, 2007). Pada aktivitas sekitar Teluk Jakarta, logam Zn sebagai campuran pada cat pada perahu, selain itu digunakan sebagai pencampur logam lain sebagai aloi (KKPL DKI Jakarta, 1997) Logam Berat Dalam Sedimen Logam berat yang masuk ke dalam lingkungan perairan akan mengalami pengendapan, pengenceran dan dispersi, kemudian diserap oleh organisme yang hidup di perairan tersebut. Menurut Greaney (2005), mekanisme logam masuk dan diikat oleh sedimen serta bahan tersuspensi yaitu dengan proses adsorpsi fisika- kimia dari kolom perairan dan proses uptake oleh bahan organik atau organisme. Adsorpsi fisika-kimia secara langsung dari kolom perairan terjadi melalui berbagai cara. Adsorpsi secara fisik biasanya terjadi ketika bahan partikulat secara langsung mengabsorpsi logam berat dari kolom perairan. Logam berat

22 mempunyai sifat yang mudah terikat oleh bahan organik dan selanjutnya mengendap di dasar perairan dan bersatu dengan sedimen, maka kadar logam berat dalam sedimen umumnya lebih tinggi dibandingkan dengan di kolom perairan (Harahap, 1991) Fraksi Logam Berat Dalam Sedimen Sedimen merupakan campuran kompleks hasil dari pelapukan dan erosi seperti alumosilikat dan besi, alumunium oksihidroksida dan sulfida, dan substansi yang dihasilkan oleh aktivitas biologi baik organik (mikroorganisme, detritus dan substansi humus) maupun inorganik (karbonat, fosfat, dan silikat) (Tessier, 1992 in Afriansyah, 2009). Sedimen akuatik disusun oleh beberapa fase geokimia yang berbeda dan menjadi sumber potensial logam berat pada sistem estuari. Fase ini meliputi tanah liat, lumpur, pasir, bahan organik, oksida besi, mangan, aluminium dan silikat, karbonat, dan sulfide kompleks. Dari komponen tersebut, oksida besi dan mangan serta bahan organik merupakan komponen yang paling penting dalam mengontrol pengikatan logam-logam berat dari sedimen estuari. (Bendell-Young dan Thomas, 1998). Ketersediaan logam berat dipengaruhi oleh hubungan logam-logam berat dengan satu atau lebih dari komponen sedimen ini, karenanya konsentrasi logam berat total memberikan sedikit informasi tentang interaksi yang mungkin terjadi antara lingkungan abiotik dengan biotik. Oleh karena itu, pengetahuan tentang pembagian logam-logam utama diantara tiga komponen sedimen ini (hasil oksida besi dan magnesium dan bahan organik) sangat penting untuk mengestimasi secara lebih baik terhadap ketersediaan logam-logam berat.

23 Menurut John dan Leventhal (1995), pada fase solid (tanah, sedimen, dan partikel pada air permukaan) logam berat dibagi ke dalam 6 fraksi yaitu: 1. Fraksi terlarut (dissolved): Fraksi ini terdiri dari kompleks karbonat, yang konsentrasinya meningkat seiring dengan meningkatnya ph dan logam berat dalam larutan 2. Fraksi exchangeable: Fraksi ini terdiri dari logam berat yang terikat pada partikel koloid atau partikel suspense. 3. Fraksi carbonate: Fraksi ini terdiri dari logam berat yang beraosisai dengan mineral karbonat dalam sedimen 4. Fraksi iron-manganese oxide: Fraksi ini terdiri dari logam berat yang diadsorbsi atau dilapisi oleh Fe-Mn oksida, perubahan dalam kondisi redoks menyebabkan logam berat terlepas, tetapi beberapa logam berat mengendap jika mineral sulfide hadir dalam bentuk dapat dilarutkan. 5. Fraksi organik: Fraksi ini terdiri dari logam berat yang berikatan dengan berbagai bentuk bahan organik. 6. Fraksi crystalline: Fraksi ini terdiri dari logam yang terdapat dalam struktur Kristal mineral dan pada umumnya tidak tersedia secara biologis pada biota HCl test Konsentrasi total logam berat dianggap tidak cukup untuk menyediakan informasi fraksi bioavailable dan fraksi yang dipengaruhi aktivitas antropogenik. Hal ini disebabkan logam berat berada dalam fraksi-fraksi geokimia yaitu fraksi resistan dan non resistan (non labil dan labil). Analisis fraksi labil logam berat

24 menggunakan metode single extraction HCl test. Ekstraksi HCl yang telah dilemahkan direkomendasikan untuk menunjukkan kualitas sedimen (McCready et al. 2003), dengan dasar bahwa ekstraksi ini dapat membedakan lebih baik logam yang tersedia bagi biota (bioavailable) daripada reaktan dengan konsentrasi asam yang lebih kuat. Pelemahan yang optimal pada ekstraksi HCl akan menyediakan perbedaan yang besar antara logam yang berasal dari antropogenik dan alami dengan memaksimalkan keseimbangan ekstraksi pada logam antropogenik alami dan meminimalkan ekstraksi elemen geogenik (Agemian dan Chau, 1977 in Devesa-Rey et al., 2010). Pada penelitian Kashem et al.(2007) menjelaskan bahwa HCl test memiliki fungsi yang berbeda pada unsur Cu dan Zn dalam melarutkan fraksi labil logam berat. Pada unsur Cu, HCl test dapat melarutkan fraksi soluble, exchangeable, karbonat, oxide-bound, organik, dan sebagian residual. Pada unsur Zn, HCl test dapat melarutkan fraksi soluble, exchangeable, karbonat, dan oxide-bound.

25 3. METODE PENELITIAN 3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini merupakan program penelitian tentang logam berat di Teluk Jakarta yang dilakukan oleh bagian Dinamika Laut, Pusat Penelitian Oseanografi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P2O-LIPI). Penelitian meliputi pengambilan contoh dan pengukuran data di lapangan dan analisis di Laboratorium. Pengambilan sedimen dilakukan di Perairan Teluk Jakarta, pada tanggal April Penelitian ini terdiri dari 9 stasiun yang tersebar di muara sungai dengan mewakili bagian barat, tengah, dan timur perairan Teluk Jakarta (Gambar 1). Analisis laboratorium dilakukan pada bulan Mei-Juli 2011 di Laboratorium Pencemaran P2O-LIPI, Jakarta Utara. Gambar berikut merupakan lokasi penelitian. Gambar 1. Peta lokasi penelitian dan titik pengambilan contoh sedimen di wilayah pesisir Teluk Jakarta

26 3.2. Alat dan Bahan Peralatan dan bahan yang digunakan selama penelitian dibagi menjadi dua, yaitu alat dan bahan pada pengambilan sampel di lapangan dan analisis logam berat di laboratorium. Alat yang digunakan ketika sampling yaitu GPS garmin untuk menentukan titik lokasi, Ekman Grab untuk mengambil contoh sedimen, kotak es, dan tempat contoh sedimen. Sedangkan bahan yang digunakan yaitu akuades. Alat yang digunakan ketika analisis di laboratorium yaitu cawan porselin dan alu, oven memert UFB 500, tabung sentrifus 50 ml Falcon, timbangan analitik sartorius tipe BP 210 S, alat pengocok digital Kikalabortechnik HS 501, sentrifuge biofuge Haraeus separatech biofuge 15 R, kertas saring whatman 41 diameter 0.45 µm, tanur, alat refluks, dan AAS Varian Spectraa AA 20 plus. Bahan yang digunakan yaitu contoh sedimen, HCl 1 N, larutan HNO 3 (1:1), larutan HNO 3 pekat, larutan H 2 O 2 30%, larutan HCl pekat dan akuades Teknik Pengambilan Sampel Penentuan stasiun pengamatan Stasiun pengambilan contoh dilakukan melalui perencanaan titik stasiun untuk sampling. Pemilihan lokasi di muara karena bagian muara dan pesisir merupakan daerah yang sangat terpengaruh oleh masukan unsur-unsur dari aktivitas manusia (Villares et al., 2003). Pada pengambilan sampel di lapangan, target perencanaan stasiun dilakukan dengan penentuan geografis stasiun pengambilan contoh menggunakan Global Positioning System (GPS) yang kemudian diplotkan ke dalam peta sebanyak 9 stasiun pada muara sungai besar Teluk Jakarta yang mewakili tiga area yaitu barat yang diwakili oleh stasiun 4 (muara Sungai Dadap),

27 3 (muara Sungai Kamal), 2 (laut), dan1(muara Angke) ; tengah diwakili oleh stasiun 5 (muara Sungai Ciliwung) dan 8 (muara Kali Koja); dan timur diwakili oleh stasiun 6 (muara Sungai Blencong), 7 (muara Terusan Sunter), dan 9 (muara Kali Baru) Pengambilan data di lapangan Pengambilan data dilakukan melalui pengukuran secara langsung di Perairan Teluk Jakarta. Pengukuran data di lapangan meliputi kedalaman perairan, suhu air laut ( 0 C) dan salinitas. Pengukuran kedalaman menggunakan batu yang diikatkan ke tali panjang, suhu perairan diukur menggunakan thermometer dan pengukuran salinitas menggunakan refraktometer. Data disajikan dalam Lampiran Pengambilan contoh sedimen Contoh sedimen diambil pada saat perairan mulai surut dengan menggunakan Ekman Grab yang terbuat dari stainless steel pada lapisan permukaan sedimen. Sedimen diambil pada lapisan permukaan yang merupakan lapisan oksik sedimen pada kedalaman 0-5 cm. Contoh sedimen kemudian dimasukkan ke dalam tabung kecil yang terbuat dari polietilen yang terlebih dahulu dibersihkan dengan air leding kemudian dilakukan perendaman dalam HNO 3 1:1 selama semalam dan dibilas tiga kali dengan air suling bebas ion. Wadah polietilen yang telah terisi contoh sedimen kemudian dibungkus dengan kantong plastik strep dan disimpan ke dalam kotak es.

28 3.4. Pengolahan Data Persiapan analisis sedimen Sebelum melakukan analisis logam dalam sedimen, maka sedimen terlebih dahulu perlu disiapkan. Pertama-tama contoh sedimen basah dimasukkan ke dalam cawan poreselen dan dikeringkan dengan menggunkan oven selama 24 jam dengan suhu C. Setelah sedimen kering kemudian sedimen dihaluskan secara perlahan dengan menggunakan alu dan ditempatkan ke dalam wadah tabung plastik Analisis komposisi tekstur sedimen Analisis komposisi tekstur sedimen dilakukan di Laboratorium Balai Penelitian Tanah, Bogor menggunakan metode pipet berdasarkan Sudjadi et al. (1971) in Eviati dan Sulaeman (2009) dan memisahkan tekstur menjadi tiga fraksi yaitu pasir, lempung, dan lanau. Tekstur ditetapkan berdasarkan pengoksidasian bahan organik dengan H 2 O 2 dan garam-garam yang mudah larut dihilangkan dari tanah dengan menggunakan HCl sambil dipanaskan. Bahan yang tersisa adalah mineral yang terdiri atas pasir, lempung, dan lanau. Fraksi lempung dan lanau dapat dipisahkan dengan cara pengendapan yang didasarkan pada Hukum Stoke. Selanjutnya dilakukan perhitungan penentuan besarnya persentase pasir, lanau, lempung. Setelah data tersebut diproyeksikan ke dalam diagram Shepard (Gambar 2.) untuk menentukan tipe substrat. Penjelasan mengenai cara kerja menggunakan metode pipet dijelaskan pada Lampiran 5.

29 Gambar 2. Tipe tekstur sedimen berdasarkan diagram Shepard (Shepard, 1954) Analisis bahan organik total Analisis bahan organik total pada sedimen diilakukan di laboratorium P2O- LIPI, Jakarta. Kandungan bahan organik total dinyatakan dengan persentase lost on ignition (%LOI) berdasarkan APHA (1992) (Lampiran 6). Analisa ini diawali dengan penyiapan cawan kosong yang dipanaskan selama 24 jam pada suhu C dengan menggunakan oven. Pemanasan dilakukan kembali selama 30 menit pada suhu C dengan menggunakan tanur kemudian ditimbang. Setelah itu, sebanyak ±1 gram sedimen basah dimasukkan ke dalam cawan sebagai berat basah. Sampel basah kemudian dikeringkan dengan menggunakan suhu C selama 24 jam, setelah itu sampel kering dibakar dengan suhu C selama 1 jam sebagai berat kering Analisis logam dalam sedimen Pengukuran logam berat dilakukan di Laboratorium P2O-LIPI, Jakarta. Pengukuran logam berat total menggunakan metode Aquregia dengan menggunakan campuran HCl pekat dan HNO 3 dengan perbandingan 3:1 sesuai

30 dengan United State Environmental Protection Agency (USEPA) method 3050B APHA (1992) (Lampiran 2). Pada tahap pengerjaan awal, sedimen kering yang halus ditimbang sebanyak kurang lebih 1 gram menggunakan timbangan analitik sebagai berat kering kemudian memasukkannya ke dalam gelas erlenmeyer 250 ml. Sampel kemudian ditambahkan pereaksi secara bertahap dan disertai dengan pemanasan seperti HNO 3, H 2 O 2, dan HCl. Tahap akhir yang dilakukan adalah analisa logam berat dengan menggunakan Atomic Absorption Spectrofotometer (AAS) tipe Varian AA Spectraa. Data yang dihasilkan disajikan dalam satuan µg/g berat kering (Lampiran 3) Analisis fraksi labil logam berat Analisis fraksi labil logam berat dilakukan di laboratorium P2O LIPI, Jakarta. Analisis fraksi labil dilakukan berdasarkan Villares et al., (2002). Sebanyak 1 gram sedimen kering dimasukkan ke dalam tabung sentrifus dan ditimbang dengan menggunakan timbangan analitik. Setelah ditimbang, sampel sedimen dicampurkan dengan HCl 1 N sebanyak 20 ml dan didiamkan selama kurang lebih 12 jam. Proses pendiaman ini berguna untuk menghilangkan busa akibat karbonasi. Setelah proses pendiaman, sampel dikocok dengan kecepatan rendah selama 1 jam dengan alat pengocok digital berkecepatan 115 rpm. Setelah dikocok dengan kecepatan rendah, sampel dikocok kembali dengan kecepatan tinggi menggunakan sentrifus berkecepatan 5000 rpm selama 5 menit, agar sedimen dan larutan terpisah secara sempurna. Setelah proses pemisahan dilakukan, sampel disaring dengan menggunakan kertas saring berdiameter lubang 20 µm dan volume ditepatkan menjadi 20 ml, setelah itu kadar logam berat

31 sampel siap diukur dengan menggunakan AAS. Data yang dihasilkan disajikan dalam satuan µg/g berat kering (Lampiran 4). Penggunaan HCl yang telah dilemahkan untuk analisis fraksi labil karena menurut ARZECC dan ARMCANZ (2000), 1 N HCl tidak menyerang matriks silikat yang tidak dapat diserap organisme Analisis biplot Analisis biplot memberikan informasi yang mencakup objek (stasiun penelitian) dan peubah (fraksi total, labil, LOI dan ukuran sedimen) dalam satu gambar. Analisis biplot data hasil penelitian menggunakan software Minitab 16 Statistical Software. Hasil analisis biplot yang didapatkan pada penelitian ini yaitu: 1. Kedekatan antar objek: informasi ini dapat dijadikan panduan mengenai suatu objek yang memiliki kesamaan karakteristik dengan objek tertentu 2. Korelasi antar peubah : Informasi yang digunakan untuk menilai pengaruh suatu peubah terhadap peubah yang lain. Dua peubah yang memiliki korelasi positif tinggi akan digambarkan sebagai dua buah garis dengan arah yang sama atau membentuk sudut yang sempit. Dua peubah yang memiliki korelasi negatif tinggi akan digambarkan dalam bentuk dua garis dengan arah yang berlawanan atau membentuk sudut yang lebar (tumpul). Dua peubah yang tidak berkorelasi digambarkan dalam bentuk dua garis dengan sudut mendekati 90 0 (siku-siku).

32 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Kualitas Perairan Teluk Jakarta Kedalaman Perairan Teluk Jakarta pada stasiun pengamatan berkisar antara meter, dimana terdangkal pada Stasiun 3 dan terdalam pada Stasiun 2 (Gambar 3). Kedalaman rata-rata stasiun pengamatan yaitu yaitu 2.13 meter. Kedalaman perairan mempengaruhi waktu pengendapan partikel-partikel yang ada di kolom air menuju sedimen. Semakin dalam perairan maka semakin lambat pengendapan (solidifikasi), semakin dangkal perairan maka waktu pengendapan relatif lebih cepat. Gambar 3. Kedalaman perairan (m) pada stasiun pengamatan Suhu Perairan Teluk Jakarta pada stasiun pengamatan berkisar antara C dengan nilai terendah pada Stasiun 1 dan tertinggi pada Stasiun 6 (Gambar 4). Temperatur memiliki pengaruh yang besar terhadap spesiasi logam karena perubahan temperatur dapat mempengaruhi tingkat sensitifitas reaksi

33 kimia. Semakin tinggi suhu dapat menyebabkan peningkatan aktivitas mikroba dalam mengurai bahan organik. Peningkatan aktivitas mikroba juga dapat menyebabkan peningkatan pemanfaatan oksigen terlarut di perairan yang akan mempengaruhi reaksi reduksi dan oksidasi. Temperatur dapat mempengaruhi kuantitas logam berat yang dapat diserap oleh organisme karena proses biologi akan meningkat dua kali lipat setiap peningkatan suhu sebesar 10 0 C (Luoma,1983 in John dan Leventhal, 1995). Gambar 4. Suhu perairan ( 0 C) pada stasiun pengamatan Salinitas Perairan Teluk Jakarta pada stasiun pengamatan berkisar antara 2-25, dengan nilai terendah pada Stasiun 1 dan tertinggi pada Stasiun 6 (Gambar 5). Salinitas rata-rata stasiun pengamatan yaitu sebesar Tinggi dan rendahnya nilai salinitas pada daerah estuari dipengaruhi oleh pencampuran air laut dan air sungai. Semakin tinggi nilai salinitas maka semakin besar pengaruh air laut, sedangkan semakin rendah nilai salinitas maka pengaruh air laut semakin kecil.

34 Gambar 5. Salinitas perairan pada stasiun pengamatan 4.2. Ukuran Butiran Sedimen (Grain Size) Sedimen perairan terdiri dari berbagai tipe substrat dengan ukuran butiran yang berbeda karena perbedaan proses pembentukannya. Tipe sedimen secara umum didominasi oleh lanau dengan kisaran antara 6.7%-72.4%, terendah berada pada Stasiun 9 dan tertinggi pada Stasiun 5 (Gambar 6). Gambar 6. Komposisi ukuran butiran sedimen (%) pada sampel menurut stasiun pengamatan

35 Tabel 1. Komposisi Ukuran Butiran Sedimen (%) pada Sampel Menurut Stasiun Pengamatan Stasiun Lokasi Tekstur 3 Fraksi (%) Pasir Lanau Lempung Tipe Sedimen 1 Muara Angke Lempung berlanau 2 Laut Lanau berlempung 3 Sungai Dadap Lanau berlempung 4 Sungai Kamal Lanau berlempung 5 Sungai Ancol Lanau berlempung 6 S. Blencong Lempung berlanau 7 Trs. Sunter Lanau berlempung 8 Kali Koja Lanau berlempung 9 Kali Baru Pasir Berdasarkan tabel di atas, lanau (2-50 µm) mendominasi komposisi sedimen pada Stasiun 2,3,4,5,7, dan 8. Stasiun yang didominasi oleh lempung (<2 µm) yaitu Stasiun 1 dan 6, sedangkan Stasiun 9 didominasi oleh tekstur pasir (50 µm-2 mm) dengan persentasi sebesar 90.4%. Perbedaan dominasi tekstur sedimen mencirikan proses pengendapan atau pembentukan sedimen yang disebabkan oleh perbedaan arus. Perairan dengan kecepatan arus relatif kuat kurang mampu mengendapkan partikel relatif kecil dan sebaliknya, partikel dengan ukuran relatif besar seperti pasir akan dapat dengan mudah diendapkan daripada ukuran relatif kecil seperti lempung dan lanau. Kondisi variabilitas dan pola adveksi air laut memberikan peran penting dan diduga sebagai faktor penyebab terjadinya perbedaan komposisi tekstur yang ada di wilayah penelitian Kandungan Bahan Organik Total Dalam Sedimen Persentase Loss on Ignition (%LOI) mewakili persentase banyaknya bahan organik yang berada dalam sedimen. Sedimen pada stasiun penelitian mempunyai

36 nilai LOI kisaran 3.85%-8.95%, dimana nilai terendah pada Stasiun 9 dan tertinggi pada Stasiun 4 (Gambar 7). Gambar 7. Persentase kandungan bahan organik (LOI) pada sampel menurut stasiun pengamatan Perbedaan kandungan LOI dapat mencerminkan hubungan kondisi lingkungan saat pembentukan sedimen selain faktor fisika seperti arus dan gelombang seperti penjelasan sebelumnya. Deposisi bahan organik dipengaruhi oleh input atau masukan sumber bahan organik. Stasiun 1, 4, 7, dan 8 meliputi daerah Muara Sungai Dadap, Muara Angke, Muara Terusan Sunter dan Muara Kali Koja, yang merupakan muara dari aliran sungai/kali yang melalui daerah dengan aktivitas manusia yang cukup tinggi. Aliran Sungai Dadap melewati kawasan perumahan, persawahan, dan pergudangan. Aliran Kali Angke melewati derah pendaratan dan pengolahan ikan, peternakan, perumahan, dan hutan lindung. Aliran Kali Sunter melewati daerah perumahan dan industri. Aliran Kali koja melewati kawasan Pelabuhan Tanjung Priok. Kawasan perumahan, industri, persawahan, peternakan, dan pelabuhan merupakan kawasan yang menghasilkan limbah domestik berupa

37 limbah cair dan limbah padat yang menghasilkan senyawa organik. Limbah cair domestik biasanya mengandung senyawa organik berupa protein, karbohidrat, lemak, dan asam nukleat (Fakhrizal, 2000 in Mukhtasor, 2007). Kawasan perumahan menghasilkan limbah cair berupa cucian air sabun, deterjen, dan buangan kakus. Limbah padat yang dihasilkan berupa sampah organik seperti sisa makanan, sayuran, dan kulit buah. Kawasan pelabuhan membuang minyak dari balas kapal, sedangkan kawasan persawahan, peternakan, dan pengolahan ikan menyumbang limbah organik berupa pestisida, kotoran hewan, dan buangan perikanan Konsentrasi Total Cu dan Zn Dalam Sedimen Konsentrasi logam Cu total berkisar antara μg/g μg/g dengan konsentrasi terendah pada Stasiun 9 yaitu di titik muara Kali Baru dan tertinggi pada Stasiun 4 yaitu titik muara Sungai Dadap. Konsentrasi logam Zn total berkisar pada rentang μg/g μg/g dengan konsentrasi terendah terdapat pada Stasiun 9 dan tertinggi pada Stasiun 4 (Gambar 8). Jika ditinjau dari komposisi tekstur sedimennya, rendahnya konsentrasi pada Stasiun 9 karena stasiun ini didominasi oleh tekstur pasir. Semakin kecil/halus tekstur maka semakin mudah mengikat logam berat, sedangkan semakin besar tekstur maka akan semakin sulit mengikat logam berat. Konsentrasi Cu dan Zn pada sedimen stasiun pengamatan telah melewati batas konsentrasi alami. Konsentrasi alami logam berat Cu dan Zn pada sedimen menurut Canadian Environmental Quality Guidelines (2002) adalah sebesar 18.7 μg/g dan 124 μg/g.

38 Gambar 8. Konsentrasi total Cu dan Zn (µg/g) pada sampel menurut stasiun pengamatan Tingginya konsentrasi Cu dan Zn diduga berkaitan dengan kondisi lingkungan sekitar daerah penelitian yang banyak terdapat berbagai aktivitas/daerah aktif. Konsentrasi pada bagian barat yaitu Stasiun 3 (muara Sungai Kamal), 4 (muara Sungai Dadap) dan pada bagian tengah yaitu Stasiun 5 (muara Sungai Ciliwung) dan 8 (muara Kali Koja) mempunyai konsentrasi Cu dan Zn yang tinggi. Umumnya muara-muara tersebut berasal dari aliran sungai yang merupakan daerah aktif seperti kawasan industri, pergudangan, perumahan dan perkampungan yang padat, serta persawahan. Di samping itu, terdapat Pelabuhan Tanjung Priok, kawasan industri Ancol Barat, dan tempat rekreasi. Semakin banyak limbah yang dibuang ke lingkungan maka akan dapat meningkatkan kadar/konsentrasi logam berat.

39 Tabel 2. Konsentrasi Logam Berat Total (μg/g) dalam Sedimen Teluk Jakarta Tahun No Lokasi/waktu Cu (µg/g) Zn (µg/g) Sumber 1 Bagian Barat/ Razak, Bagian Barat/ Razak, 2004 Mei-Oktober Bagian Tengah/ Razak, Bagian Tengah/ Razak, 2004 Mei-Oktober Barat dan Tengah Fadhlina,2008 (Muara)/ 2008 Data konsentrasi Cu dan Zn tiga tahun terakhir pada daerah muara yaitu Fadhlina (2008) menunjukkan bahwa konsentrasi logam total Zn lebih tinggi daripada logam Cu. Logam Zn memiliki konsentrasi total berkisar antara μg/g μg/g, sedangkan logam Cu memiliki konsentrasi total berkisar antara μg/g μg/g. Apabila dibandingkan dengan data penelitian dapat diketahui bahwa konsentrasi logam Cu dan Zn terdapat indikasi peningkatan selama 3 tahun terakhir pada Perairan Teluk Jakarta. Peningkatan konsentrasi ini kemungkinan disebabkan oleh kontinuitas masukan limbah seperti limbah industri, pemukiman, dan transportasi laut dari tahun ke tahun. Konsentrasi logam berat pada perairan Teluk Jakarta dapat terus meningkat apabila masukan limbah logam berat tidak diatasi dengan baik Konsentrasi labil Cu dan Zn dalam sedimen Konsentrasi total logam berat terdiri dari fase resisten (residu) dan non resisten yang pada penelitian ini dijelaskan dari kandungan fraksi non labil dan labil. Pengukuran berdasarkan fraksi dapat membantu menjelaskan efektivitas

40 toksisitas logam berat di sedimen terhadap organisme dibandingkan dengan konsentrasi logam total. Logam berat fraksi labil umumnya lebih mudah diserap oleh biota. Konsentrasi Cu fraksi labil mempunyai nilai yang berkisar antara 9.90 µg/g µg/g, dengan konsentrasi dan terendah pada Stasiun 9 (muara Kali Baru) dan tertinggi berada pada Stasiun 4 (muara Sungai Dadap). Konsentrasi Zn fraksi labil mempunyai nilai yang berkisar pada µg/g, dengan konsentrasi terendah juga pada Stasiun 9 dan tertinggi pada Stasiun 4 (Gambar 9). Konsentrasi fraksi labil yang tinggi tersebar pada Stasiun 3 (muara Sungai Kamal), 4 (muara Sungai Dadap), 5 (muara Sungai Ciliwung), dan 8 (muara Kali Koja). Gambar 9. Konsentrasi labil Cu dan Zn (μg/g) pada sampel menurut stasiun pengamatan Fadhlina (2008) menjelaskan bahwa pada stasiun daerah muara di Perairan Teluk Jakarta memiliki konsentrasi Cu dan Zn labil yang tinggi. Konsentrasi Cu labil berkisar antara µg/g µg/g sedangkan konsentrasi Zn labil berkisar antara µg/g µg/g. Berdasarkan data tersebut dapat

41 dilihat bahwa konsentrasi Cu labil pada penelitian ini lebih tinggi dari pada penelitian pada tahun 2008, namun konsentrasi Zn labil lebih rendah dari pada pada tahun Perbedaan dan variabilitas konsentrasi dapat diakibatkan oleh perbedaan titik stasiun yang diambil dan perbedaan kondisi laut yang dinamis seperti keadaan arus, dan pasang surut. Fraksi labil logam Cu berkisar antara 47.07%-68.23%, dengan persentase terendah pada Stasiun 9 dan tertinggi pada Stasiun 1, sedangkan fraksi non labil Cu berkisar antara 31.77%-52.93% dengan persentase terendah pada Stasiun 1 dan tertinggi pada Stasiun 9 (Gambar 10). Fraksi labil mendominasi semua stasiun penelitian kecuali Stasiun 9 dengan persentase rata-rata sebesar 61.56%, sedangkan rata-rata fraksi non labil yaitu sebesar 38.44%. Gambar 10. Persentase labil dan non labil logam Cu pada sampel menurut stasiun pengamatan Fraksi labil logam Zn berkisar antara 24.05%-82.49%, dengan persentase terendah pada Stasiun 4 dan tertinggi pada Stasiun 9, sedangkan fraksi non-labil Zn berkisar antara 17.51%-75.95% dengan persentase terendah pada Stasiun 9 dan

42 tertinggi pada Stasiun 4 (Gambar 11). Fraksi labil mendominasi hampir semua stasiun penelitian yaitu Stasiun 1, 2, 3, 5, 6, 7, dan 9 dengan persentase rata-rata sebesar 55.17%, sedangkan fraksi non-labil mendominasi stasiun 4 dan 8 dengan persentase rata-rata fraksi non-labil sebesar 44.83%. Gambar 11. Persentase labil dan non labil logam Zn pada sampel menurut stasiun Pengamatan Tabel 3. Persentase Labil dan Non-Labil Cu dan Zn Pada Stasiun Penelitian Stasiun Cu (%) Zn (%) Labil Non-labil Labil Non-labil Rata-rata

43 Pada Tabel di atas persentase rata-rata logam Cu fraksi labil lebih tinggi dibandingkan logam Zn, hal ini menggambarkan bahwa logam Cu lebih bioavailabel dibandingkan dengan logam Zn. Logam Cu sangat mudah terakumulasi dalam tubuh hewan laut seperti kerang. Fraksi labil merupakan fraksi yang berikatan lemah dengan komponen besi oksida, mangan oksida, dan komplek organik di dalam sedimen sehingga dapat diabsorpsi oleh biota (bioavailable) (Bendell-Young dan Thomas, 1998), sedangkan fraksi non labil tidak biovailable karena berikatan kuat dengan molekul-molekul sedimen. Pada perairan yang tercemar logam berat, Cu adalah logam yang paling efisien diadsorpsi oleh mineral karbonat dan mineral Fe-Mn oksida. Dominasi fraksi labil pada perairan Teluk Jakarta menunjukkan bahwa sumber logam berat Cu dan Zn dominan berasal dari limbah antropogenik dan berbahaya bagi biota perairan. Persentase Zn lebih fluktuatif dibandingkan dengan persentase Cu yang lebih stabil pada perairan Teluk Jakarta, hal ini disebabkan oleh ikatan kompleks Cu lebih stabil dibandingkan ikatan kompleks Zn. Cu juga mempuyai mobilitas yang lebih rendah dari pada Zn (Prusty et al., 1994 in John dan Leventhal, 1995). Fadhlina (2008) juga menjelaskan bahwa pada daerah muara fraksi labil Cu dan Zn lebih dominan daripada fraksi non labil (Gambar 12). Persentase fraksi labil Cu dan Zn mendominasi semua stasiun pelitian, dengan persentase yang lebih besar dari penelitian ini dengan persentase labil Cu berkisar antara 62.33% % dan persentase labil Zn berkisar 56.09%-93.84%. Pada gambar 12 dapat dilihat bahwa persentase Cu lebih stabil dibandingkan Zn yang lebih fluktuatif.

44 Gambar 12. Persentase labil dan non labil logam Cu dan Zn (Fadhlina, 2008) Selain melalui analisis fraksi labil, analisis pengaruh aktivitas antropogenik yang mendominasi Perairan Teluk Jakarta dapat dikuatkan dari tingkat sedimentasi di perairan tersebut. Aktivitas antropogenik dapat meningkatkan konsentrasi logam berat. Arman et al. (2009) menjelaskan mengenai estimasi laju sedimentasi dan geokronologi polutan Cu dan Zn dengan menggunakan alat sampling gravity core (Gambar 13). Pada usia sedimen sekitar tahun , konsentrasi Cu dan Zn relatif konstan yaitu berkisar 40 ppm dan 70 ppm. Konsentrasi yang konstan tersebut dapat diduga bahwa sekitar tahun logam Cu dan Zn masih bersumber secara alami. Setelah tahun 1930 sampai 2005 terjadi peningkatan konsentrasi Cu dan Zn secara signifikan yang dapat diduga bahwa logam Cu dan Zn tidak hanya bersumber secara alami, tetapi juga telah bersumber dari aktivitas antropogenik.

45 Gambar 13. Konsentrasi Cu dan Zn (ppm) dalam sedimen berdasarkan usia sedimen (Arman et al., 2009) Peningkatan aktivitas antropogenik diantaranya yaitu peningkatan buangan limbah logam berat akibat peningkatan populasi jumlah penduduk dan peningkatan industri di daerah Jakarta dan sekitarnya Hubungan Parameter Fisika dan Kimia Sedimen Analisis hubungan parameter fisika dan kimia sedimen menggunakan analisis biplot. Hasil analisis biplot menunjukkan bahwa sebagian besar parameter yang diukur memberikan korelasi yang positif seperti logam berat total, logam berat fraksi labil, persentase LOI, dan lanau (Gambar 14). Hal ini dapat dilihat pada Gambar 13 bahwa parameter tersebut berada pada sudut yang cukup dekat antara satu parameter dengan parameter lain.

46 Gambar 14. Biplot hubungan parameter fisik dan kimia sedimen pada sampel menurut stasiun pengamatan Korelasi yang positif parameter logam berat fraksi total, fraksi labil, persentase LOI dan lanau menunjukkan bahwa keempat parameter saling berkaitan, penambahan nilai satu parameter diikuti dengan penambahan parameter lainnya, sebagai contoh yaitu peningkatan nilai LOI dan juga lanau akan dikuti dengan peningkatan konsentrasi logam berat total, peningkatan nilai lanau diikuti dengan peningkatan LOI. Gaw (1997) in Perera (2004) menemukan hubungan yang positif antara kandungan materi organik dengan konsentrasi logam berat dalam sedimen walaupun bahan organik bukan merupakan faktor utama yang mengatur konsentrasi logam berat dalam sedimen khususnya di daerah estuari. Keberadaan bahan organik mampu mengikat 5-20 % atau lebih dari kandungan logam dalam sedimen (Campbell et al., 1988). Tekstur sedimen dan kadar bahan organik merupakan beberapa faktor yang mempengaruhi tingkat logam berat dalam sedimen (Villares et al., 2003). Menurut Situmorang (2008), sedimen yang mengandung fraksi sedimen yang halus akan mengakumulasi bahan organik yang

47 jauh lebih besar daripada sedimen yang mengandung fraksi yang lebih kasar. Keempat parameter yaitu logam berat total, fraksi labil, persentase LOI dan lanau memiliki sudut yang berbeda dengan dengan fraksi lempung, hal ini menunjukkan bahwa parameter lempung berkorelasi negatif terhadap keempat parameter tersebut. Korelasi yang negatif diduga disebabkan oleh keberadaan parameter lempung tidak mempengaruhi keempat parameter tadi, tingginya nilai lempung tidak diikuti oleh tingginya niai keempat parameter. Parameter pasir memiliki sudut yang sangat jauh dan cenderung berlawanan arah. Hal ini menunjukkan bahwa parameter pasir cenderung tidak memiliki korelasi terhadap parameter logam total, logam fraksi labil, persentase LOI dan lanau. Posisi parameter pasir yang tersendiri pada kuadran III menunjukkan bahwa parameter pasir tidak mempunyai pengaruh terhadap parameter lainnya. Pada Gambar 12, semakin ke arah kanan garis maka dapat diketahui bahwa semakin tinggi nilai parameter logam fraksi total, fraksi labil, persentase LOI pada stasiun. Semakin ke arah atas garis semakin tinggi nilai parameter lempung pada stasiun. Analisis biplot juga menunjukkan bahwa terdapat empat kelompok stasiun yang terbentuk pada Gambar 13, yaitu kelompok pertama diwakili oleh Stasiun 4,5, dan 8. Kelompok kedua meliputi Stasiun 1,3 dan 7. Kelompok ketiga meliputi Stasiun 2 dan 6 dan kelompok terakhir yaitu Stasiun 9. Kelompok pertama yaitu Muara Sungai Dadap, Sungai Ciliwung, dan Muara Kali Koja memiliki karakteristik yang sama yaitu stasiun-stasiun dengan konsentrasi logam berat Cu dan Zn pada fraksi total dan labil yang lebih tinggi daripada stasiun lainnya. Stasiun-stasiun tersebut juga merupakan muara sungai dengan daerah aliran sungai yang padat dengan aktivitas manusia. Kelompok kedua yaitu stasiun