EVALUASI DATA KANDUNGAN UNSUR-UNSUR Se, Fe, In DAN Co DALAM CUPLIKAN UDANG DARI DAERAH MURIA DAN KRAKAL DENGAN METODE APN

Transkripsi

1 1b Prosiding Pertemuan dan Presentasi /lmiah P3TM-BATAN Yogyakarta14-15Jufi 1999 Buku II 407 EVALUASI DATA KANDUNGAN UNSUR-UNSUR Se, Fe, In DAN Co DALAM CUPLIKAN UDANG DARI DAERAH MURIA DAN KRAKAL DENGAN METODE APN S 5"lt Susanna T.S., Sukirno. P3TM -BATAN., Yogyakarta ABSTRAK EVALUASI DATA KANDUNGAN UNSUR-UNSUR Se, Fe, Zn, DAN Co DALAM CUPLIKAN UDANG DARI DAERAH MURIA DAN KRAKAL DENGAN METODE APN. Telah dilakukan evaluasi data kandungan unsur-unsur Se, Fe, Zn, dan Co dalam cuplikan udang dari daerah Muria, Jawa Tengah dengan metode analisis pengaktifan netron. Sebagai pembanding / kontrol digunakan cuplikan udang yang berasal dari daerah Krakal, Yogyakarla karena diperkirakan sampai 30 tahun mendatang daerah tersebut tidak akan berkembang menjadi daerah industri. Cuplikan udang dibersihkan, ditumbuk dalam lingkungan Nitrogen Gait; dikeringkan,dihaluskan, diayak, dan dihomogenkan. lradiasi cuplikan dilakukan selama 12jam dalam fasilitas Lazy Susan Reaktor Karlini dengan fluks netron 1, n.cm-2.S.1. Pengukuran dilakukan dengan cara komparatif untuk menghindari kesalahan karena parameter fluks netron. Hasil analisis kualitatif dari kedua cuplikan udang baik yang berasal dari Muria maupun Krakal ada 4 unsur yang terdeteksi menggunakan spektrometri gamma dengan detektor Ge(U) dan penganalisis salur ganda dengan 4096 saluran, yaitu Se, Fe, Zn, dan Co. Konsentrasi unsur-unsur tersebut dalam cuplikan udang dari daerah Muria adalah Se = 1,0688:i: 0,0127ppm, Fe = 403,8669:i: 12,7666 ppm, Zn = 82,9085:i: 1,3633 ppm, dan Co = 0,7402 :i: 0,0076 ppm. Sedangkan untuk cuplikan udang yang berasal dari daerah Krakal diperoleh kadar unsur yang lebih rendah yaitu Se = 0,9677 :i: 0,0088 ppm, Fe = 141,2496 :i: 12,2112 ppm, Zn = 71,0819:i: 0,5933ppm, dan Co = 0,3949:i: 0,0201 ppm. ABSTRACT THE EVALUA TION OF Se, Fe, Zn, AND Co ELEMENTS CONTENT IN SHRIMP FROM MURIA AND KRAKAL COASTALS BY NAA METHOD. The evaluation of Se, Fe, Zn, and Co elements content in shrimp taken from Muria coastal sites in Central Java has been carried out. Krakal Bay was used as control region because this region would not developed to be an industrial area for the next 30 years. The shrimp samples were cleaned, grinded in Nitrogen liquid, dried, powdered, screened and homogenized. Irradiation of samples were done for twelve hours using Lazy Susan facility, Karlini reactor with neutron flux of n.cm-2.s-1. Comparative method of measurements was used for avoiding the effects of neutron flux parameters on the results. Using gamma spectrometer equipment with a Ge (Li) detector and multi channel analyzer with 4096 channels, 4 elements, i.e. Se, Fe, Zn and Co were detected. It was found that the elements concentrations in the shrimp samples from Muria bay were higher than those elements from Krakal bay. The concentrations of Se, Fe, Zn, and Co in schrimp samples from Muria bay were :!: ppm, :!: ppm, :!: ppm, and :!: ppm, whereas from Krakal bay were :!: ppm, :!: ppm, :!: ppm, and :!: ppm, respectively. PENDAHULUAN T elah disadari bersama bahwa pengembangan teknologi clan industri merupakan upaya untuk meningkatkan kesejahteraan hidup manusia, meskipun hal ini tidak lepas dari timbulnya dampak negatif dari kegiatan industri yang dapat berpengaruh pada terjadinya pergeseran kesetimbangan lingkungan melalui pencemaran yang pada akhirnya akan berdampak pada manusia. Pengembangan kawasan industri di Indonesia kususnya di daerah pantai utara pulau Jawa yaitu daerah Semarang -Jawa Tengah sampai Surabaya - Jawa Timur sudah semakin pes at, termasuk rencana pemerintah dengan akan beroperasinya industri Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PL TN) dan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PL TV) serta industri-industri lainnya. Dengan perkembangan

2 408 Buku II Prosiding Pertemuan dan Presentasi J/miah P3TM-BA TAN Yogyakarta Juli 1999 industri tersebut tidak menutup kemungkinan terjadinya pencemaran terhadap lingkungan kususnya pencemaran zat bukan radioaktif antara lain organik logam atau interaksinya dengan salah satu medium lingkungan terlarut, padatan yang dapat berpindah dari salah satu tempat ke tempat lain. Maka perlu sedini mungkin diamati kualitas lingkungan pada waktu sekarang clan yang akan datang disekitar daerah tersebut. Melihat letaknya yang strategis dilingkungan kawasan industri clan sekaligus merupakan calon tapak PLTU clan PL1N, maka pantai Muria sangat cocok untuk dijadikan titik sampling cuplikan lingkungan. Sedangkan sebagai daerah kontrol diambil pantai Krakal- Yogyakarta yang relatif masih alami clan diperkirakan sampai 30 tahun mendatang daerah tersebut tidak akan berkembang menjadi daerah industri. PPNY didukung industri serta lembaga pemerintah yang lain sejak beberapa tahun terakhir ini telah membuat program BPBCL atau Bank Penyimpanan Bahan Cuplikan Lingkungan yang menggambarkan bentuk moderen dari suatu cuplikan lingkungan yang dirancang secara sistematis sehingga memungkinkan dilakukannya analisis perbandingan dan evaluasi dalam waktu yang akan datang sehingga dapat diketahui bahwa polusi lingkungan yang terjadi bukan disebabkan oleh beroperasinya PL1N. Suatu kegiatan yang penting sebelum dilakukan pemantauan adalah pengumpulan dan pengawetan cuplikan lingkungan sedemikian sehingga kualitas kimiawi dari cuplikan tersebut dapat dijamin sarna kondisinya seperti pada saat cuplikan tersebut dikumpulkan. Dengan demikian apabila diperlukan dikemudian,hari dapat dilakukan pelacakan kembali. Udang merupakan salah satu binatang yang hidup di air, baik air tawar maupun air laut. Udang dan juga biota lainnya mempunyai respon terhadap pencemaran unsur toksis yang terjadi di lingkungan tempat hidupnya. Udang yang toleran terhadap pencemaran unsur toksis akan mampu beradaptasi dan merupakan biota indikator terhadap pencemaran unsur toksis tertentu. Bio-indikator adalah biota yang selalu ada dilingkungan, mampu beradaptasi dengan lingkungan yang tercemar, dan mempunyai kemampuan mengakumulir unsur toksis tersebut di dalam tubuhnya. Menurut Kai Aulio(l), bio-indikator ini akan sangat membantu dalam menentukan analisis dampak linglgjngan dari suatu tapak yang disinyalir terjadi pencemaran lingkungan oleh unsur-unsur toksis tertentu. Bahan pencemar dapat masuk ke ekosistem laut melalui udara atau terbawa oleh air permukaan(2). Untuk memantau tingkat pencemaran unsur-unsur tosis diperairan laut dapat digunakan ikan atau udang sebagai bioindikator dalam interval waktu yang teratur. Perpindahan unsur-unsur toksis dari laut ke tubuh manusia melalui matarantai biota laut oleh faktor bioakumulasi sebagai parameter utama. Konsentrasi unsur logam toksis diperairan laut ditentukan oleh faktor penyebaran clan perpindahan. Pergerakan massa air laut juga merupakan faktor yang penting dalam hal penyebaran unsur logam toksis diperairan laut. Dengan adanya kegiatan industri-industri tidak menutup kemungkinan terlepasnya logam-logam toksis seperti Se, Fe, Zn clan Co ke perairan, meskipun jumlahnya relatif kecil. Untuk menentukan kadar unsur-unsur Se, Fe, Zn dan Co dalam udang dapat digunakan metode APN (analisis pengaktifan netron) dengan menggunakan fasilitas Lazy Susan reaktor Kartini. Metode APN ini dipilih karena dapat mengidentiflkasi banyak unsur secara bersamaan, tanpa merusak dan tanpa pemisahan kimia<3). Telah banyak peneliti yangmenggunakan metode APN ini untuk analisis unsur-unsur" dalam cuplikan di lingkungan air, seperti Margaret (1967), Karbe (1976), Martini (1980), dan Guinn (1980)< 4,5,6,7». Hipotesis yang diambil dalam penelitian ini yaitu adanya unsur-unsur logam Se, Fe, Zn dan Co dalam cuplikan udang dan kandungan unsurunsur logam Se, Fe, Zn dan Co dalam cuplikan udang yang berasal dari pantai Muria lebih tinggi dibandingkan udang yang berasal dari pantai Krakal. TATA KERJA Bahan Udang, Nitrogen cair Alat SRM 1577a Bovine Liver, Panci clan penumbuk SS (baja tahan karat), freezer, freezed drier, lumpang porselin, ayakan Karl Colb 100 mesh, timbangan analitik Ohaus-GT 410, sendok tanduk atau gelas, homogenizer, botol clan vial polietilen, alat-alat gelas, reaktor nuklir Kartini,dan seperangkat spektrometer gamma. Car a kerja a. Pengambilan cuplikan Cuplikan udang yang berasal dari pantai Muria dan Krakal diperoleh dari nelayan setempat dalam keadaan hidup/segar. Udang dibersihkan dari kotoran yang menempel dan dicuci dengan air laut lalu dimasukkan ke dalam kantong plastik dan dimasukkan ke kotak gabus yang telah diberi es balok agar udang tetap segar. Selanjutnya cuplikan Pengolahan limbah Radioaktif & Lingkungan

3 Prosiding Perlemuan dan Presentasi Ilmiah P3TM-BATAN Yogyakarla Juli 1999 Buku II 409 tersebut dibawa ke laboratorium dad disimpan dalam freezer. b. R{eparasi cuplikan dad standar Cuplikan udang dati dalam freezer dikeluarkan dad didiamkan sampai cuplikan udang menjadi agak lunak. Setelah udang menjadi lunak, diukur biometrinya meliputi lebar, panjang dad beramya. Udang dikupas kulitnya, diambil dagingnya lalu dimasukkan ke dalam panci SS, diberi nitrogen cair secukupi1ya kemudian ditumbuk menggunakan penumbuk SS hingga daging udang hancur. Daging udang yang sudah hancur dimasukkan ke dalam wadah polietilen bertutup dan disimpan dalam freezer selama 24 jam. Daging udang beku ini selanjutnya dikeringkan dalam freeze drier selama 3 hari berturut-turut hingga diperoleh tepung udang yang benar-benar kering. Tepung udang yang telah kering dihaluskan lagi menggunakan lumpang porselin sampai diperoleh serbuk yang halus, kemudian diayak hingga lolos 100 mesh. Seluruh serbuk dihomogenkan dalam suatu alat homogenizer selanjutnya serbuk ini dimasukkan ke dalam botol polietilen yang telah diberi kode. Sebagian diambil untuk dianalisis dan sisanya disimpan dalam ruang yang dingin dan cuplikan ini sewaktu-waktu bisa dipakai lagi apabila diperlukan. Untuk keperluan analisis dengan APN, ditimbang masing-masing seberat 0,1 g cuplikan dan SRM 1577a bovine liver sebagai standar, dimasukkan ke dalam vial polietilen dan ditutup rapat-rapat. Selanjutnya cuplikan, standar dan vial polietilen kosong sebagai blanko dimasukkan ke dalam satu kelongsong lalu diiradiasi di dalam reaktor Kartini selama 12 jam dengan daya 100 kw dan fluks netron 1, cm-2 sol. Penelitian dibuat tripplo. Setelah iradiasi selesai, cuplikan didinginkan selam 2-3 minggu untuk radionuklida umur panjang. c. Pengukuran aktivitas cuplikan Cuplikan basil pendinginan dicacah selama 1000 detik dengan menggunakan seperangkat sepektrometri gamma yang dilengkapi dengan detektor Ge(Li), MCA Canberra seri 85 dengan 4096 salur. Tenaga sinar gamma yang muncul dapat digunakan secara kualitatif untuk mengidentiflkasi unsur-unsur yang ada dalam cuplikan tersebut. Perhitungan kadar unsur yang terdeteksi dalam cuplikan dapat dilakukan secara komparatif dengan membandingkan kadar unsur yang ada dalam SRM dengan unsur yang ada dalam cuplikan. HASIL Penentuan DAN PEMBAHASAN secara kualitatif lradiasi cuplikan dilakukan selama 12 jam untuk menentukan unsur radionuklida umur panjang. Penentuan unsur secara kualitatif dilakukan dengan menentukan tenaga dari puncakpuncak spektrum kemudian mencocokkan dengan tabel isotop. Pada umumnya isotop mempunyai lebih dari satu tenaga. Pada tabel I, disajikan basil analisis kualitatif ada 4 unsur yang sarna yang terdeteksi dari ke dua cuplikan udang baik yang berasal dari Muria maupun yang berasal dari Krakal yaitu unsur-unsur Se, Fe, Zn dan Co yang merupakan proses (n, y) analisis aktivasi netron instrumental (APNI). Radionuklida 75Se dibaca pada tenaga 265 key, 59Fe pada tenaga 1098 key, 65Zn pada tenaga 1115 key dan 60Co pada tenaga 1332 key. Tabell. Data kua1itatif kandungan unsur umur panjang dalam udang pantai Muria dan Krakal dan Proses (n, y) ana1isis aktivasi netron intrumentasi dengan waktu iradiasi 12jam Penentuan secara kuantitatif Tabel2. Hasil pengukuran unsur-unsur Se, Fe, Zn dan Co yang ada dalam SRM 1577a Bovine Liver dibandinran data unsur tersebut dalam sertifikat< Untuk menguji keandalan metode yang digunakan dengan SRM 1577a bovine liver. Hasil analisis standar pembanding tersebut bisa dilihat pada Tabel 2. Dari tabel tersebut terlihat bahwa kadar unsur basil analisis dengan metode APN tidak

4 ~ --'---'"""""."'--""""~'::> 410 Buku 11 Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah P3TM-BATAN Yogyakarta Juli 1999 menunjukkan beda yang nyata dengan kadar unsur yang ada dalam sertifikat. Hal ini memberikan informasi bahwa metode APN yang digunakan dalam penelitian ini cukup akurat. Setelah mengetahui metode yang digunakan cukup akurat, selanjutnya dilakukan penentuan unsur secara kuantitatif. Analisis kuantitatif ini dilakukan dengan cara relatif yaitu memperbandingkan unsur-unsur dalam cuplikan dengan unsur-unsur yang ada dalam standar sertiflkat. Dari rerata kandungan unsur yang terdapat dalam cuplikan udang ternyata kandungan unsumya bervariasi dan kandungan tertinggi dari ke 4 unsur tersebut adalah unsur Fe mempunyai konsentrasi 403,67 :i: 12,77 ppm untuk udang dari pantai Muria dan 141,25 :i: 12,21 ppm untuk pantai Krakal, sedangkan unsur Co mempunyai konsentrasi paling rendah yaitu 0,74 :i: 0,007 ppm untuk udang dari pantai Muria dan 0,39 :i: 0,002 ppm untuk udang dari pantai Krakal. Hasil analisis kandungan unsur-unsur dalam cuplikan udang yang berasal dari pantai Muria dan Krakal bisa dilihat pada Tabel3. Secara keseluruhan, kandungan rerata unsur-unsur yang ada dalam udang yang berasal dari pantai Muria lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan unsur-unsur dalam udang yang berasal dari pantai Krakal. Sesuai dengan hipotesis yang diambil temyata benar. Hal L'1i bisa dimengerti karena bila ditinjau dari jarak lokasi, seperti terlihat dalam peta pada Gambar 1, letak pantai Krakal relatif jauh dari kegiatan industri baik yang berlokasi disebelah barat, timur, maupun utara. angin yang relatif kuat diduga mengarah ke pantai Muria, sehingga memungkinkan terjadinya perpindahan masa bahan pencemar juga lebih besar. Adanya bahan buangan anorganik yang berasal dari industri berupa limbah yang sukar membusuk dad sulit terdegradasi oleh mikroorganisme akan mengakibatkan pencemaran yang lebih besar. Apabila bahan anorganik ini masuk ke perairan, maka akan terjadi peningkatan jumlah ion logam di dalam perairan tersebut. Kandungan unsur Se dan unsur Zn dalam cuplikan udang yang berasal dari pantai Muria dan pantai Krakal walaupun berbeda, tetapi tidak terpaut jauh. Hal ini kemungkinan disebabkan karena buangan-buangan industri di kawasan pantai utara pulau Jawa, terutama disekitar daerah Muria tidak banyak mengandung unsur Se dan Zn sehingga perbedaan kandungan kedua unsur tersebut dengan daerah Krakal tidak terlalu mencolok. Tabel 3. Hasil analisis kuantitatif unsur-unsur Se, Fe, Zn dan Co daf'am udang dari pantai Muria Dan Krakal dengan metode APN. Konsentrasi unsur-unsur logarn di atas sangat dipengaruhi oleh kualitas linkungan di mana ạ ];wa JJ;jrat n U 3 law1 Tcnc"1k, -'-'-"""'"'\~, ~~~ '0 law2 T1lftllf. ~ ~ ~~ ---l$o~ Gambar 1. Lokasi pengambi1an cup1ikan di perairan Muria Walaupun disebelah barat terdapat kegiatan industri yang berlokasi di Cilacap dan sekitarnya, tetapi karena jaraknya ratusan krn dari pantai Krakal maka diduga kemungkinan terjadinya pencemaran di pantai Krakal sangat kecil. Berbeda dengan pantai Muria yang terletak di pantai utara Jawa Tengah, jaraknya relatif dekat dengan kegiatan mdustri baik yang berlokasi di daerah Semarang dan sekitamya maupun kegiatan industri di Gresik-Surabaya dan sekitarnya. serre didukung oleh adanya Musim Barat dan Musim Timur yang terjadi di pantai Muria dan dan laut Jawa sepanjang tahun bergantian. Adanya faktor arus laut dan arab udang tersebut hidup. Menurut ketentuan Balai Teknik Kesehatan Lingkungan Departemen Kesehatan R.I.menyebutkan bahwa batas terendah kandungan unsur-unsur logam yang diijinkan sesuai dengan bahan baku mutu air golongan B (perikanan), 0,001 ppm untuk Se, 0,3 ppm untuk Fe, 5,00 ppm untuk Zn dan 0,05 ppm untuk Co. Karena udang merupakan salah satu bahan makanan yang banyak dikonsumsi oleh manusia dan udang juga sebagai bio-indikator lingkungan yang mampu mengakumulasi unsur-unsur logam tertentu yang jumlahnya dari tahun ke tahun tentunya semakin meningkat, maka perlu dicermati keberadaannya

5 Prosiding Pertemuan den Presentasi I/miah P3TM-BATAN Yogyakarta Juli 1999 Buku II 411 agar kandungan unsur-unsur logam toksis jumlahnya tidak sampai melebihi batas yang diijinkan. KESIMPULAN 1. Metoda APN dapat digunakan untuk evaluasi kandungan unsur-unsur kelumit dalam udang sebagai bio-indikator pencemaran logam berat di lingkungan pantai Muria clan Krakal. 2. Hasil analisis kualitatif menunjukkan adanya unsur-unsur Se, Fe, Zn clan Co di dalam udang baik yang berasal dati Muria maupun Krakal. 3. Konsentrasi tertinggi dati ke 4 unsur tersebut adalah Fe clan terendah adalah Co 4. Konsentrasi unsur-unsur logam Se, Fe, Zn clan Co di pantai Muria masing-masing yaitu 1,0688 :i: 0,0127 ppm, 403,8669 :i: 12,7666 ppm, 82,9085 :i: 1,3633 ppm, clan 0,7402 :i: 0,0076 ppm. Sedangkan untuk cuplikan udang yang berasal dati daerah Krakal diperoleh kadar unsur yang lebih rendah yaitu Se = 0,9677 :i: 0,0088 ppm, Fe = 141,2496 :i: 12,2112 ppm, Zn = 71,0819 :i: 0,5933 ppm, clan Co = 0,3949 :i: 0,0201 ppm. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada saudara Sri Wahyuningsih, Suharini, Sutanto, Iswantoro, Mulyono, star clan teknisi Bidang Reaktor yang telah membantu terlaksana penelitian ini hingga selesai. DAFTAR PUS~rAKA 1. AULIO, K.,and SALIN, M., Enrichment of Cooper, Zinc, Manganese, and Iron in Five Species of Pondweeds (potamogeton sp.), Bull. Environm. ContaIn. Toxicol., 29, , (1982). 2. RESOSUDARMO, R.S., KARTAWINATA,k., clan SUGIY ANTO,A., Pengantar Ekologi, Penerbit PT. Remaja Rosdakarya, Bandung (1990) 3. SUSETYO, W, Spektrometri Gamma, Gajah Mada University Press, Yogyakarta (1988). 4. MARGARET, M., GIRARDI, F., and POZZI, G., Activation Analysis in Studies of an Aguatic Ecosystem. Nuclear Activation Techniques in The Life Sciences, IAEA, Vienna (1967) 5. KARBE, L., SCHNIER, CH,. and SIEWERS, H.O., Trace Elements in Mussels (Mytilus Edulis) from Coastal Areas of The North Sea and The Baltic. Multielement Analyses Using INAA, J. Radioanal. Chern. 37(1977). 6. MARTINIC, D., AillCIC, N., STJEPCEVIC and GASIC, M.J., Determination of Trace Elements in Marine Organism b NAA, J.Radioanal.Chem. 59,2 (1980). 7. GUINN,V.P., and HOSTE,J.,"Neutron Activation Analysis". Elemental Analysis of Biological Materials. TRS No. 197, IAEA, Vienna, (1980). 8. NBS.,Standard Reference Material l577a, Bovine Liver, Gaithersburg, MD, TANYA JAWAB Syarif» Mengapa hanya unsur-unsur Se, Fe, Zn dan Co saja yang dianalisis?» Mengapa hasilnya tidak dibandingkan dengan metode yang lain (selain APN)? Susanna.(;. Dalam penelitian ini dibatasi hanya untuk analisis unsur-unsur logam berat berumur panjang dalam cuplikan udang. Dengan metode APN; unsur-unsur logam berat umur panjang yang ada dalam cuplikan udang hanya Se, Fe, Zn dan Co yang terdetebi, sedangkan unsur yang lain tidak terdetebi..(;. Karena keterbatasan waktu dan dana. Kalau waktu dan dananya cukup, pada penelitian selanjutnya akan dilakukan penelitian dengan beberapa metode.