IDENTIFIKASI MIKROPLASTIK PADA IKAN BELANAK (Mugil cephalus) DI TAMBAK NGEBRUK, SEMARANG

Transkripsi

1 IDENTIFIKASI MIKROPLASTIK PADA IKAN BELANAK (Mugil cephalus) DI TAMBAK NGEBRUK, SEMARANG IDENTIFICATION OF MICROPLASTIC IN SEA MULLET (Mugil cephalus) IN NGEBRUK FISH POND, SEMARANG SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan Oleh: YOANITA DHANISWARA MASANTI PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2017

2 IDENTIFIKASI MIKROPLASTIK PADA IKAN BELANAK (Mugil cephalus) DI TAMBAK NGEBRUK, SEMARANG IDENTIFICATION OF MICROPLASTIC IN SEA MULLET (Mugil cephalus) IN NGEBRUK FISH POND, SEMARANG Oleh: YOANITA DHANISWARA MASANTI NIM: Program Studi: Teknologi Pangan Skripsi ini telah disetujui dan dipertahankan di hadapan sidang penguji pada tanggal: 19 Oktober 2017 Semarang, 1 November 2017 Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Pembimbing I Dekan Prof. Dr. Ir. Y. Budi Widianarko, M.Sc Dr. R. Probo Y. Nugrahedi, S.TP., M.Sc. Pembimbing II Inneke Hantoro, S.TP., M.Sc

3 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi yang berjudul IDENTIFIKASI MIKROPLASTIK PADA IKAN BELANAK (Mugil cephalus) DI TAMBAK NGEBRUK, SEMARANG ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila dikemudian hari ternyata terbukti bahwa skripsi ini sebagian atau seluruhnya merupakan hasil plagiasi, maka saya rela untuk dibatalkan dengan segala akibat hukumnya sesuai peraturan yang berlaku pada Universitas Katolik Soegijapranata dan/atau peraturan perundang-undangan yang berlaku. Semarang, 31 Oktober 2017 Yoanita Dhaniswara Masanti

4 RINGKASAN Plastik menjadi isu global karena memberikan kontribusi yang cukup banyak terhadap masalah pencemaran sampah di laut. Data survey oleh Jambeck et al.,(2015) menyebutkan bahwa Indonesia adalah negara kedua di dunia yang menyumbang sampah plastik di laut sebanyak 0,48-1,29 MMT/tahun. Degradasi plastik menjadi partikel yang lebih kecil atau yang dikenal dengan mikroplastik menjadi masalah terkait dengan keamanan pangan karena dapat masuk ke dalam jaringan makanan melalui biota serta berpotensi mentransfer senyawa toksik contohnya POPs (persistent organic pollutant). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keberadaan mikroplastik (jumlah, jenis, warna) yang ada pada ikan belanak, air dan sedimen di Tambak Ngebruk, Tugu, Semarang. Pengambilan sampel dilakukan dua kali pada bulan yang berbeda, jumlah sampel ikan yang diambil adalah 30 ekor, sedangkan untuk air dan sedimen diambil 5 sampel pada tiap bulannya. Sampel ikan belanak, dipisahkan bagian organ dalam dan diambil ususnya lalu dilakukan analisis kandungan mikroplastik dengan destruksi alkali. Destruksi dilakukan dengan penambahan larutan KOH 10% dan diinkubasi pada suhu 60 0 C selama 24 jam. Selanjutnya dilakukan penyaringan dengan menggunakan kertas saring berpori 15 µm dan 5 µm. Ekstraksi pada sampel sedimen menggunakan pinsip pemisahan densitas dengan menggunakan larutan NaCl dan filtrasi supernatant yang diperoleh dari sedimentasi dengan kertas saring berpori 1,6 µm. Ektraksi sampel air (Sea Surface Microlayer) digunakan prinsip penyaringan bertingkat yaitu penyaringan menggunakan ayakan berpori 1 mm serta kertas saring berpori 1,6 µm. Identifikasi keberadaan dan jumlah mikroplastik menggunakan mikroskop Olympus BX-41 dengan perbesaran 40x hingga 100x, sedangkan identifikasi jenis polimer dilakukan dengan FT- IR Spectroscopy. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa sampel ikan belanak, air serta sedimen terbukti mengandung mikroplastik dan ditemukan 4 jenis tipe mikroplastik yaitu fiber, fragmen, film, dan monofilament. Tipe mikroplastik yang paling banyak ditemukan pada sampel ikan belanak serta air adalah tipe fiber dengan beberapa warna seperti merah, hitam dan bening. Pada sampel sedimen, tipe fragmen merupakan mikroplastik yang banyak ditemukan dan didominasi oleh warna hitam. Identifikasi jenis polimer pada ketiga sampel memperoleh hasil bahwa salah satu partikel mikroplastik yang diuji memiliki kecocokan bentuk spektrum dengan panjang gelombang jenis polimer nylon 11. Keberadaan mikroplastik pada jenis ikan belanak menjadi perhatian untuk keamanan pangan dan perlunya penelitian lebih lanjut. Kata kunci : Mikroplastik, Ikan Belanak, FT-IR Spectrometer iv

5 SUMMARY Plastic becomes a worldwide issue related to the usage and the contribution to the sea pollution. Based on survey data by Jambeck et al, (2015), Indonesia is second country in the world with total plastic marine debris about MMT/year. Plastic degraded into smaller particles or known as microplastic becomes a problem related to food safety for it can be ingested by marine organism and enter foodchain and also potentially transfers toxic chemicals e.g. POPs (Persistent Organic Pollutant). The aim of this research is to identify the presence of microplastic (amount, types and colours) in mullets, water, and sediment in Ngebruk Pond, Tugu, Semarang. In this research, the sampling was done for two months, 30 mullets and 5 samples of sediment and water were collected each month. All of the content of stomach (gastrointestinal tract) from fish samples were collected for microplastic identification with alkaline destruction. Solution of 10% KOH was added to sample and were stored at 60 0 C for 24 hours. After that the solution is separated using filter papers with pore sizes of 15 µm and 5 µm. The principle of sediment extraction is density separation using NaCl solution and separated the supernatant obtained from density separation using filter paper with 1,6 µm pore size. Extraction of water using multilevel filters, i.e using 1 mm pore size filters and filter paper with 1,6 µm pore sizes. The identification of the existence and number of microplastic were donce using Olympus BX-41 microscope with 40x until 100x magnification, while FT-IR spectrometers was used to preliminarily identify the polymer. The result of microplastic extraction showed four types of microplastic (fiber, fragment, film, and monofilament). The most common type of microplastic found in the mullets and water was fiber with several colors such as red, black, and transparent. In the sediment sample, fragment were mostly found and dominated with black color. FT- IR identification of the three samples showed that one of the microplastic particles tested has a matching spectrum shape with that of nylon 11 polymer. The existence of microplastic in mullets may become a concern of food safety and need scrutiny. Keywords: Microplastic, Sea Mullet, FT-IR Spectrometer v

6 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang atas berkat, rahmat dan penyertaan-nya sajalah penulis dapat menyelesaikan Laporan Skripsi yang berjudul IDENTIFIKASI KEBERADAAN MIKROPLASTIK PADA IKAN BELANAK (Mugil cephalus) DI TAMBAK NGEBRUK, TUGU, SEMARANG Laporan Skripsi ini dibuat untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Program S1 Jurusan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Dalam laporan ini, dibahas mengenai keberadaan mikroplastik dalam ikan belanak (Mugil cephalus) di Tambak Ngebruk, Tugu, Semarang. Analisis yang dilakukan dalam penelitian yaitu menghitung jumlah, menentukan tipe serta ukuran mikroplastik yang teridentifikasi. Keberadaan mikroplastik pada ikan belanak ini membuktikan bahwa perairan Semarang telah terkontaminasi oleh plastik. Pelaksanaan dan penyusunan laporan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dari berbagai pihak yang telah mendukung, membimbing, dan membantu penulis secara langsung maupun tidak langsung sehingga dapat terselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Tuhan Yesus Kristus yang telah menyertai dan membimbing dari awal penelitian hingga tahap akhir penyusunan laporan ini. 2. Bapak Dr. R. Probo Y. Nugrahedi, S.TP., M.Sc. selaku Dekan Program Studi Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. 3. Bapak Prof. Dr. Ir. Y. Budi Widianarko, M.Sc selaku dosen pembimbing I yang telah memberi kesempatan penulis ikut ambil bagian dalam penelitian ini serta menyediakan waktu, mengarahkan serta membantu penulis selama proses penelitian dan penulisan laporan skripsi. 4. Ibu Inneke Hantoro S.TP, M.Sc. selaku dosen pembimbing II yang telah menyediakan waktu, mendukung dan membimbing penulis dari awal, proses penelitian hingga penyelesaian laporan skirpsi. vi

7 5. Mas Soleh, Mas Pri, Mas Lilik, dan Mbak Agata selaku Laboran Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang untuk segala bantuan maupun dukungan dan canda tawa selama penulis melaksanakan kegiatan di lab. 6. Bapak dan Ibu Ngadini yang telah dengan bersedia direpotkan dan membantu penulis saat proses pengambilan sampel selama 3 bulan. 7. Seluruh Dosen dan Staf Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang yang turut serta mendukung penulis. 8. Keluarga (Ibu, Bapak, Sintha) yang selalu mendung dan sabar mendoakan penulis dalam proses penyelesaian laporan ini. 9. Tim mikroplastik tercinta Ichlasia Ainul Fitri, Irene Okthie Ratnasari, Beatrix Riski Restiani dan Caesar July Fiani Putri selaku teman seperjuangan, terimakasih untuk segala canda, kekonyolan, kecemasan dan kepanikan yang telah kita lewati bersama selama 9 bulan ini yang tidak akan terlupakan. 10. Angel Putrihan S, Christine Gitta C.P, Kristiana Ardeati sebagai sahabat penulis yang selalu mendukung dan mendengarkan keluh kesah penulis dan seluruh pihakpihak yang membantu namun tidak dapat disebutkan satu persatu dalam penyelesaian laporan skripsi. Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh banyak kekurangan. Penulis berharap diberikan kritik dan saran lebih lanjut untuk menyempurnakan laporan skripsi ini. Akhir kata, penulis berharap bahwa laporan skripsi ini dapat dilanjutkan untuk penelitian mengenai mikroplastik serta memberikan informasi bagi siapa saja yang membacanya khususnya mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Semarang, 31 Oktober 2017 Penulis vii

8 Secara khusus ucapan terima kasih juga kami haturkan kepada Kemenristek DIKTI yang telah membiayai penelitian ini melalui dana Hibah Fundamental pada tahun 2017 viii

9 DAFTAR ISI RINGKASAN... iv SUMMARY... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiv 1. PENDAHULUAN Latar Belakang Tinjauan Pustaka Mikroplastik Ikan Belanak Tujuan Penelitian MATERI DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian Rancangan Penelitian Materi Alat Bahan Metode Uji Pendahuluan Uji Utama Analisis Data HASIL PENGAMATAN Penelitian Pendahuluan Identifikasi Mikroplastik dalam Sampel Belanak Penelitian Utama Proporsi Sampel Ikan Belanak yang Tecemar (PSM) Cemaran PSM Pada Ikan Belanak, Sedimen, dan Air Distribusi PSM Berdasarkan Tipenya Proporsi Tipe PSM Berdasarkan Warna Pengukuran Panjang dan Luas PSM Pada Air Pengukuran Panjang dan Luas PSM Pada Sedimen Panjang dan Luas PSM Pada Ikan Belanak Identifikasi Awal Mikroplastik dengan Fourier Transform Infrared (FT- IR) Spectrometers Hasil Pengamatan PSM Pada Air dengan Mikroskop Hasil Pengamatan PSM Pada Sedimen dengan Menggunakan Mikroskop Hasil Pengamatan PSM Pada Sampel Ikan Belanak dengan Mikroskop PEMBAHASAN ix

10 4.1. Karakteristik Tipe dan Warna PSM Pada Sampel Toksisitas Mikroplastik KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR TABEL Tabel 1. Densitas Jenis Polimer Plastik (Avio et al, 2016)... 3 Tabel 2. Data Penelitian Pendahuluan dengan Membandingkan 2 Metode yang Berbeda.. 25 Tabel 3. Jumlah Partikel Terduga Mikroplastik dalam Ikan Belanak, Sedimen, dan Air Tabel 4. Ukuran PSM pada Air Tabel 5. Ukuran PSM Pada Sedimen Tabel 6. Ukuran PSM dalam Ikan Belanak xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Ikan Belanak (Mugil cephalus)... 8 Gambar 2. Alur Tahapan Penelitian Gambar 3.Metode I Uji Pendahuluan Destruksi Mikroplastik (Rochman et al., 2015) Gambar 4. Metode II Uji Pendahuluan Destruksi Mikroplastik (Avio et al, 2015) Gambar 5. Tipe mikroplastik pada penelitian Rochman et al, (2015) Gambar 6. Tipe mikroplastik pada penelitian Avio et al, (2015) Gambar 7. Proses Pengambilan Sampel ikan belanak, sedimen dan air Gambar 8. Letak Pengambilan Sampel air, sedimen dan ikan belanak Gambar 9. Alur Ekstraksi Mikroplastik Pada Air Gambar 10. Tahap Persiapan Sampel Sedimen Gambar 11. Homogenisasi dengan shaker Gambar 12. Proses sedimentasi,penyaringan, dan pengeringan membrane filter Gambar 13. Identifikasi Fisik Ikan Belanak Gambar 14. Tahapan Destruksi Komponen Organik Gambar 15. Tahap Inkubasi selama 24 jam Gambar 16. Penyaringan Tahap I Gambar 17. Penyaringan Tahap II dengan vacuum filter Gambar 18. Pengamatan dengan Mikroskop Olympus BX Gambar 19. Alat FT-IR (Fourier Transform Infrared) Spectrometers Gambar 20. Jenis Partikel Terduga Mikroplastik dengan metode Rochman Gambar 21. Jenis Partikel Terduga Mikroplastik dengan metode Avio Gambar 22.Proporsi Ikan Belanak yang Tercemar Mikroplastik Gambar 23. Distribusi PSM pada Air Berdasarkan Tipenya Gambar 24. Distribusi PSM Pada Sedimen Berdasarkan Tipenya Gambar 25. Distribusi PSM Ikan Belanak Berdasarkan Tipenya Gambar 26. Proporsi Tipe PSM Pada Sampel Air Berdasarkan Warna Gambar 27. Proporsi PSM Pada Sedimen Berdasarkan Warna Gambar 28. Proporsi Tipe PSM Ikan Belanak Berdasarkan Warna Gambar 29. Identifikasi Polimer Mikroplastik Sampel Air dengan FTIR Gambar 30. Identifikasi Polimer Mikroplastik Sampel Sedimen dengan FTIR xii

13 Gambar 31. Hasil Identifikasi Polimer Mikroplastik Ikan Belanak dengan FTIR Gambar 32. Tipe fiber pada sampel air Gambar 33. Tipe Fragmen pada sampel air Gambar 34. Tipe Film pada sampel air Gambar 35. Tipe Fiber pada sampel sedimen Gambar 36. Tipe Fragmen pada sampel sedimen Gambar 37. Tipe Film pada sampel sedimen Gambar 38. Tipe fiber pada sampel ikan belanak Gambar 39. Jenis Mikroplastik Fragmen pada sampel ikan belanak Gambar 40. Jenis Mikroplastik Film pada sampel ikan belanak Gambar 41. Jenis Mikroplastik Monofilamen pada sampel ikan belanak Gambar 42. Lokasi Pengambilan Sampel xiii

14 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Uji Fisik Sampel Belanak batch Lampiran 2. Uji Fisik Ikan Belanak batch Lampiran 3. Jumlah PSM Ikan Belanak batch Lampiran 4. Jumlah PSM Ikan Belanak batch Lampiran 5. Ukuran PSM Pada Ikan Belanak batch Lampiran 6. Ukuran PSM Pada Ikan Belanak batch Lampiran 7. Jumlah PSM Pada Sampel Air Lampiran 8. Ukuran PSM Pada Sampel Air Lampiran 9. Jumlah PSM Pada Sedimen Lampiran 10. Ukuran PSM Pada Sedimen xiv