12/12/2010. Oleh : Mia Mardiah Tomi Rustamiaji Latar Belakang. Kerusakan Lingkungan. Kerugian Manusia.

Transkripsi

1 Oleh : Mia Mardiah Tomi Rustamiaji Latar Belakang Pencemaran Kerusakan Lingkungan Kerugian Manusia 1

2 Perkembangan Perundangan 1970 an 1990 an 2000 an Pendirian EPA FIFRA Peraturan EPA Clean Water International Awareness Global TSCA Act Cooperation Perkembangan Pengujian Full Life Cycle Early Life Stage & Partial Life Cycle Short Term Chronic 2

3 Short Term Chronic Test 7 d Static Renewal (Pimephales Promelas) Keberlangsungan hidup larva Uji pertumbuhan 7 d Static Renewal (Pimephales Promelas) Keberlangsungan hidup larva (embrio) Uji teratogenesitas Short Term Chronic Test 7 d Static Renewal (Ceriodaphnia dubia) Uji keberlangsungan hidup Uji reproduksi 4 d Static (Selenastrum l carpricornutum) ) Uji perkembangan 3

4 Pro dan Kontra dalam Pengujian Definisi Kronik Durasi Sensitivitas Kriteria Umum Air Uji Cukup tersedia Cocok dengan organisme uji Homogen / Identik Pengaruhnya minim 4

5 Kecocokan Air Uji Aklimatisasi Pertumbuhan Survival Berkembangbiak Rekomendasi Komposisi Air Uji (U.S. EPA, 1991b) Jenis Air NaHCO 3 CaSO 4 MgSO 4.2H 2 O KCl ph Kekerasan Alkalinitas Sangat lembut Lembut Keras Sangat Keras Konsentrasi : mg / L Untuk Kekerasan dan Alkalinitas, konsentrasi : mg/l dalam CaCO 3 ) 5

6 Kriteria Spesies Uji Basis of availability Commercial / Ecological Importance Past succesful use Ease of handling Regulatory use ASTM, 1992a,b Spesies Uji Daphnia sp. Pimephales promelas Oreochromis niloticus 6

7 Tersebar luas dan merata Bagian penting dari rantai makanan Berumur pendek dan mudah ditangani Sensitif terhadap berbagai chemical Ukuran kecil ~ volume uji minimum Environment Canada 1990; 1992 Daphnia sp. Daphnia sp. 7

8 Pimephales promelas Hidup di kolam danau, solokan, dan aliran air keruh Omnivora, tapi hidup baik secara Herbivora Rantai makanan tingkat bawah Telah digunakan untuk uji sejak 1960 Pimephales promelas 8

9 Oreochromis niloticus Berasal dari Afrika Omnivora Pembudidayaan meluas dan mudah Ditemukan secara luas di Indonesia Bersamadengan mujair, merupakan ikan yang paling dikonsumsi di Indonesia Prosedur Umum Seleksi Organisme Uji Desain dan Persiapan Eksperimen Pengamatan dan Pengukuran Titik akhir dan Perhitungan 9

10 Panduan Umum Organisme Uji Populasi berasal dari sumber yang sama Saat aklimatisasi, tangani dengan tepat dan seperlunya Rasio berat / volume perlu diperhatikan ( gr/l untuk uji statik, gr/l/hari untuk uji kontinyu) Perhatikan DO Panduan Umum Organisme Uji Berikan pakan dengan rasio makanan /berat badan sesuai dengan panduan uji Untuk uji akut, gunakan organisme muda dengan berat gram Panjang ikan terbesar < 2 kali panjang ikan terkecil Kematian sebelum pengujian < 5% populasi 10

11 DESAIN DAN PERSIAPAN LARUTAN UJI Untuk tes akut (LC 50) atau tes konis (NOEC atau LOEC) paling sedikit terdapat 5 konsentrasi larutan dan 1 larutan kontrol. Kontrol merupakan 100% air pelarut. Pengenceran yang tepat Seri pengencer an 0,5 (100; 50; 25; 12,5; dan 6,25) Seri pengencer an 0,6 Wadah uji: tergantung dari ukran individu dan banyaknya beban (limbah). Menggunakan ikan UJI AKUT 1 konsentrasi R1= 10 indv R2= 10 indv Menggunakan daphnia 1 konsentrasi: indv R1, R2, R3, R4 atau 1 konsentrasi R1= 10 indv R2= 10 indv 11

12 UJI KRONIS EFLUEN JANGKA PENDEK Fathead minnows 1 konsentrasi: R1, R2, R3, R4 10 indv Daphnia 1 konsentrasi: R1,R2,R3,...R10 1 indv UJI KRONIS FULL LIFE CYCLE Daphnia 1 konsentrasi: R1, R2, R3, R4 10 indv KONDISI UJI EKSPERIMEN Durasi uji akut 48 jam : daphnia dan larva cacing merah jam : ikan dan invertebrata lain jam : ikan dan invertebrata lain Durasi uji kronis jangka pendek 7 hari: fathead minnows 7-9 hari: C. Dubia Durasi uji daur hidup lengkap hari: daphnia hari: daphnia 2 hari: rotifera Durasi uji pada ikan, daur hidup lengkap (12-30 bulan), daur hidup parsial (12-15 bulan), ELS kronis (30-60 bulan) 12

13 Temperatur o Bila memungkinkan bisa dipilih dari seri temperatur: 7, 12, 17, 22, 27, 32 C. o Daphnia dan ikan air hangat (fathead minnows, blue gills): 20 dan 25 C. o Ikan air dingin (rainbow dan brook trout): 12 dan 15 C. o Pada akhir pengujian, suhu hanya boleh meleset ± 1 oc dari suhu yang dipilih. Intensitas cahaya Harus < 500 lux, untuk banyak spesies fotoperiod 16 jam terang dan 8 jam gelap. DO tidak boleh turun dibawah 40% untuk spesies air hangat dan dibawah 60% untuk spesies air dingin. Apabila ph melebihi rentang 6 9, dinetralkan menjadi 7. Selama uji akut, organisme uji tidak makan. Ketika uji kronis, Daphnia biasa diberi makan alga hijau atau makanan campuran dari ragi, trout chow food, dan sereal rumput. Ikan biasa diberi makan live brine shrimp karena kelimpahan dan faktor gizinya. Uji akut tidak valid apabila kematian dari organisme uji dalam larutan kontrol > 10%. Uji kronis tidak valid bila kematian dari organisme uji dalam larutan kontrol > 20%. 13

14 UJI OBSERVASI DAN PENGUKURAN Organisme uji diobservasi setiap hari Uji akut durasi jam, kriteria untuk kematian biasanya dengan tidak adanya pergerakan dari organisme. Uji toksisitas kronis mengobservasi reproduksi dari daphnia, dan total panjang dari ikan. Frekuensi pengukuran kualitas air berupa kesadahan, alkalinitas, konduktivitas, temperatur, DO, dan konsentrasi material uji tergantung dari jenis pengujian. Untuk uji statik dan statik renewal kualitas air diukur pada awal dan akhir pengujian. Pada uji renewal kronik diukur sekurangkurangnya setiap minggu. AKHIR PENGUJIAN DAN PERHITUNGAN Toksisitas akut: kematian dan imobilisasi (invertebrata). Konsentrasi eksposur yang dapat mematikan 50% organisme uji -> LC50. Konsentrasi eksposur yang dapat mengimobilisasi 50% organisme uji -> EC50. Penghitungan LC50 dapat dilakukan dengan 3 metode: binomial, moving-average, dan probit. Pengujian daur hidup penuh (full life cycle), partial life cycle, dan short term chronic test: untuk mengetahui efek dari substansi uji terhadap viabilitas spesies dalam waktu yang lama. 14

15 Tujuan lain dari uji kronis: mengetahui konsentrasi tertinggi yang menghasilkan no effect atau safe. Hasil akhir lain dari uji kronis adalah persen konsentrasi penghambatan (ICp) yang dapat dihitung sebagai nilai perkiraan konsentrasi yang dapat menyebabkan derajat spesifik dari efek. Pengertian dari ICp yaitu nilai perkiraan dari konsentrasi toksikan yang dapat menyebabkan persen pengurangan dalam pengukuran subletal l dari organisme uji seperti reproduksi, pertumbuhan, dan kesuburan. UJI TOKSISITAS KRONIS DAUR HIDUP DAPHNIA D. magna disimpan dalam empat cawan kristal dengan diameter 100 mm yang mengandung 300 ml larutan uji atau air kontrol dengan 10 indv setiap replikasi (40 indv setiap konsentrasi). Hewan uji diberi pakan berupa alga hijau Selenstrum capricornutum. Kualitas air yang dianalisa yaitu suhu (setiap jam), DO (beberapa hari), konduktivitas (setiap minggu), kesadahan (setiap minggu), dan alkalinitas (setiap minggu). Substansi uji diukur setiap 3-7 hari, observasi dari D. magna yang hidup dan yang mati (atau imobilisasi) dilakukan setiap hari. Reproduksi D. magna dengan menghitung jumlah anak betina yang hidup dan mati. Pada hari ke 21, semua generasi pertama yang bertahan difiksasi dalam ethanol untuk menentukan pertumbuhan berupa panjang tubuh. 15

16 FAKTOR- FAKTOR YANG MEMPENGARUHI TOKSISITAS Faktor yang mempengaruhi: karakteristik dari air, desain eksperimen, dan organisme uji. Digunakan prosedural standar untuk memperkecil tingkat variabilitas. Faktor biotik yang harus diperhatikan meliputi daur hidup, ukuran, umur, penyakit, dan status gizi dari organisme uji. Faktor abiotik yang harus diperhatikan yaitu suhu dan DO yang harus terus dimonitor. Gambar gambar Pengujian Air Tawar 16

17 Fathead minnows Ceriodaphnia dubia Daphnia magna 17

18 Rotifera 18

19 Rainbow fish Blue gill fish 19

20 Brook trout fish Live brine shrimp 20

21 Selenastrum capricornutum Binomial analysis 21

22 Moving average Probit analysis 22

23 Kertas Probit 23