Feedback

IDENTIFIKASI KANDUNGAN LOGAM BERAT MERKU

 0  2  64  2018-06-13 17:33:32 Report infringing document
Informasi dokumen
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Penelitian Air sering tercemar oleh komponen-komponen anorganik antara lain logam berat yang berbahaya. Penggunaan logam-logam berat ini untuk keperluan sehari-hari secara langsung atau tidak langsung, sengaja atau tidak sengaja, sengaja tapi tidak langsung, telah mencemari lingkungan, dimana beberapa jenis tertentu telah mencemari lingkungan melebihi ambang batas kehidupan(Fardiaz 1992).Logam-logam pencemar tersebut antara lain cadmium (Cd),arsenik (As),merkuri (Hg),timbal (Pb),kromium (Cr),dan nikel (Ni) merupakan logam-logam yang terakumulasi dalam tubuh suatu organisme dan akan tetap tinggal dalam tubuh dalam jangkah waktu lama sebagai racun. Kadmium Cd) merupakan bahan pencemar berasal dari pembuangan limbah industri dan limbah pertambangan. Pengaruh pada manusisa sangat serius yaitu menyebabkan tekanan darah tinggi, kerusakan ginjal, kerusakan jaringan testikuler dan kerusakan sel-sel darah merah. Keracunan cadmium menyebabkan penyakit di Jepang yang diberi nama “Hai-hai” atau aduh-aduh. Hal ini dialami oleh sebagian penduduk dimana sungai Jitusu sumber dari bahan pencemar ini berasal dari kegiatan pertambangan .Arsen (As) telah dikenal merupakan Zat kimia yang sangat berbahaya. Keracunan arsen (warangan, As2O3) yang akut dapat berasal dari makanan yang jumlahnya lebih dari 100 mg unsur tersebut. Keracunan kronis dapat terjadi melalui makanan dalam jumlah arsen yang sedikit 1 dalam periode waktu yang lama. Dari bermacam-macam kejadian telah diketahui bahwa arsen bersifat karsinogenik. Sumber utama arsen adalah hasil akhir penambangan logam. Arsen yang dihasilkan sebagai hasil ikatan dari pertambangan tembaga, emas, dan terakumulasi sebagai limbah Ahmad, 2004).Merkuri (Hg) merupakan salah satu bahan pencemar logam berat yang sangat penting untuk diperhatikan. Selain dapat masuk secara langsung ke dalam perairan alami dari limbah industri juga dapat masuk melalui air hujan dan pencucian tanah. Toksida merkuri atau dikenal dengan minamata deseasesecara tragis terjadi di Teluk Minamata Jepang. Selama periode 1953-1960 terdapat 111 kasus tentang keracunan merkuri akibat memakan ikan yang terkontaminasi oleh merkuri. Dari bencana ini, 43 meninggal, dan juga terjadi cacat tubuh dari bayi-bayi yang dilahirkan ibu-ibu yang mengkonsumsi yang terkontaminasi merkuri tersebut sebesar 5˗20 ppm. Sumber merkuri berasal dari limbah industi kimia yang membuang limbahnya ke teluk Minamata (Supryanto, dkk.,2007).Usaha penambangan emas tradisional sering dianggap sebagai penyebab kerusakan dan pencemaran lingkungan, karena para penambang menggunakan merkuri untuk mengekstrak emasnya, cadmium dan arsen sebagai hasil dari pertambangan emas. Banyak sungai, di wilayah Indonesia dilaporkan tercemar logam berat seperti Cd, As, dan Hg dari limbah penambangan emas (Yustiawati.,et al.,2003).Berdasarkan pengamatan lapangan, banyak proses pengolahan bijih emas dengan gelundung (tromol) dilakukan di lokasi pemukiman, di 2 halaman rumah atau kebun pemiliknya. Hal ini tentu menjadi perhatian, khususnya dalam melihat kemungkinan kontaminasi logam berat di lingkungan tempat tinggal masyarakat sehingga pengetahuan tentang konsentrasilogam berat dalam tanah dan air menjadi cukup penting Setiabudi, 2005).Logam termasuk kontaminan yang unik karena tidak dapat terdegradasi baik secara biologi maupun kimiawi yang dapat menurunkan kadar racunnya sehingga dampaknya bisa berlangsung sangat lama. Kemungkinan yang terjadi adalah logam akan mengalami transformasi sehingga dapat meningkatkanmobilitas dan sifatracunnya. Salah satu penyebab terjadinya kontaminasi lahan oleh logam berat adalah kegiatan penambangan emas tanpa izin (PETI).Hal ini terjadi karena material tambang yang diolah oleh para penambang mengandung logam berat seperti Cadmium (Cd),Arsen (As),dan Merkuri (Hg).Merkuri digunakan oleh para penambang sebagai media untuk mengikat emasnya, sedangkan Cd dan As sebagai hasil samping dari proses pengolahan emas. Hasil pengamatan yangada di sekitar desaMopuya, kegiatan PETI ini berlangsung di lingkungan rumah penduduk setempat, dimana air limbahnya dibuang ke saluran irigasi yang digunakan untuk mengairi sawah yang letaknya bersebelahan dengan desa tersebut.Saluran irigasi merupakan salah satu ekosistem yang seringkali menjadi tempat pembuangan limbah pertambangan sehingga mengakibatkan tingkat pencemaran semakin tinggi yang pada akhirnya pencemaran tersebut mempengaruhi kehidupan biota air yang ada di dalamnya. 3 Saat ini masyarakat menanam tanamanpadi sawah di lahan yang diairi oleh air yang mengandung limbah PETI, yang masih tetap berlangsung seperti biasa tanpa mempertimbangkan resiko terhadap efek samping dari limbah yang di buang ke badan sungai. Kegiatan pertanian ini berlangsung terus menerus sejalan dengan aktifitas masyarakat membuang limbah pada air irigasi yang digunakan untuk mengairi sawah. Padi merupakan salah satujenis tumbuhan fitoremediasi logam berat pada prakteknya dapat mengikat logam berat pada akar dan tajuk (batang, daun dan buah) maka perlu dilakukan penelitian serapan tanaman padi terhadap logam berat.Berdasarkan uraian di atas maka perlu dilakukan penelitian untuk Identifikasi Kandungan Logam Berat Merkuri (Hg) Pada Tanaman Padi (Oriza Sativa) Di Desa Mopuya Kecamatan Dumoga Utara Kabupaten Bolaang Mongondow. 1.2. Identifikasi Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut di atas, maka permasalahan yang dihadapi dapat diidentifikasi sebagai berikut: 1. Pencemaran limbah logam berat yang dihasilkan dari pertambangan emas rakyat. 2. Kualitas tanaman padi sawah menggunakan air yang mengandung limbah PETI. 3. Tanaman padi yang tergolong tumbuhan fitoremediasi dapat meyerap logam berat melalui jaringan tanaman. 4. Tanaman padi yang dapat menyerap logam berat dan dikonsumsi manusia. 4 1.3. Pembatasan Masalah Masalah dalam penelitian ini dibatasi pada identifikasi kandungan logam berat merkuri (Hg) pada tanaman padi di Desa Mopuya Kecamatan Dumoga Utara Kabupaten Bolaang Mongondow. 1.4. Rumusan Masalah Berdasarkan beberapa pokok pemikiran di atas, maka ditetapkan rumusan masalah dalam penelitian sebagai berikut: 1. Apakah tanaman padi yang di tanam pada lahan sawah yang diairi dengan airirigasi mengandunglimbah PETI telah mengandung logam berat merkuri? 2. Apakah tanaman padi yang ditanam di lahan yang diairi dengan air mengandung limbah PETI, telah mengandung logam berat yang melampaui ambang batas diperbolehkan? 1.5. Tujuan Penelitian Tujuan Penelitian ini adalah: 1. Untuk mengetahui kandungan logam berat pada tanaman padi. 2. Untuk mengetahuikandungan logam berat pada biji padi. 1.6. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat :1. Memberikan informasi pada masyarakat tentang kandungan logam berat pada tanaman padi di lahan sawah yang diairi dengan air yang mengandung limbah PETI. 5 2. Memberikan informasi kepada masyarakat penambang untuk lebih berhati-hati dan lebih arif dalam membuang limbah ke lingkungan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman Padi Padi adalah salah satu tanaman budidaya terpenting dalam peradaban manusia. Meskipun terutama mengacu pada jenis tanaman budidaya, padi juga digunakan untuk mengacu pada beberapa jenis dari marga (genus) yang sama, yang disebut padi liar. Padi termasuk dalam suku padi-padian atau Poaceae (sinonim Graminae atau Glumiflorae).Sejumlah ciri suku (familia) ini juga menjadi ciri padi, misalnya :berakar serabut, daun berbentuk lanset (sempit memanjang),urat daun sejajar, memiliki pelepah daun, bunga tersusun sebagai bunga majemuk dengan satuan bunga berupa floret,floret tersusun dalam spikelet,khusus untuk padi satu spikelet hanya memiliki satu floret, buah dan biji sulit dibedakan karena merupakan bulir(Ing. grain) atau kariopsis.Setiap bunga padi memiliki enam kepala sari (anther) dan kepala putik (stigma) bercabang dua berbentuk sikat botol. Kedua organ seksual ini umumnya siap reproduksi dalam waktu yang bersamaan. Kepala sari kadang-kadang keluar dari palea dan lemma jika telah masak. Beras merupakan makanan sumber karbohidrat yang utama di kebanyakan negara Asia. Negara-negara lain seperti di benua Eropa, 6 Australia dan Amerika mengkonsumsi beras dalam jumlah yang jauh lebih kecil daripada negara Asia. Selain itu jerami padi dapat digunakan sebagai penutup tanah pada suatu usaha tani. 2.1.1. Klasifikasi Botani Tanaman Padi Divisi :Spermatophyta Sub divisi :Angiospermae Kelas :Monotyledonae Keluarga :Gramineae (Poaceae) Genus :Oryza Spesies :Oryza spp. Terdapat 25 spesies Oryza, yang dikenal adalah O. sativa dengan dua subspesiesyaitu Indica (padi bulu) yang ditanam di Indonesia dan Sinica (padi cere).Padidibedakan dalam dua tipe yaitu padi kering (gogo) yang ditanam di dataran tinggi dan padi sawah di dataran rendah yang memerlukan penggenangan. Varitas unggul nasional berasal dari Bogor: Pelita I/1, Pelita I/2, Adil dan Makmur (dataran tinggi),Gemar, Gati, GH 19, GH 34 dan GH 120 (dataran rendah).Varitasunggul introduksi dari International Rice Research Institute (IRRI) Filipina adalah jenis IR atau PB yaitu IR 22, IR 14, IR 46 dan IR 54 (dataran rendah);PB32, PB 34, PB 36 dan PB 48 dataran rendah (http:/www.ristek.go.id, 2000).2.2. Logam Berat Logam berat merupakan istilah yang digunakan untuk menamai kelompok metal dan metalloid dengan densitas lebih besar dari 6 g/cm3. Jenis-jenis logam tersebut meliputi :Merkuri (Hg),Timbal (Pb),Arsen 7 As),Kadmium (Cd),Khromium (Chromium),Cuprum (Cu),dan Nikel (Ni).Logam-logam tersebut sering dihubungkan dengan adanya masalah pencemaran dan toksitas perairan (pesisir dan laut),karena keberadaannya yang membahayakan dan sering mencemari lingkungan baik berupa pencemaran udara maupun pencemaran air. Nama lain logam berat/ heavy metal yaitu “Trace metal”.Sejauh itu logam berat yang sering mengkontaminasi air yaitu merkuri dan timbal. Ikan yang mengkonsumsi merkuri dan timbal tidak mampu menguraikannya, sehingga apabila ikan tersebut dikonsumsi, juga masih mengandung merkuri dan timbal yang membahayakan bagi manusia (Sunu, 2001).Beberapa dari unsur logam berat merupakan logam yang paling berbahaya dari unsur-unsur zat pencemar. Seperi Timbal (Pb),Kadmium (Cd),dan Merkuri (Hg),kebanyakan dari logam-logam itu mempunyai afinitas sangat besar terhadap belerang. Logam-logam ini menyerang ikatan-ikatan belerang dalam enzim-enzim sehingga enzim yang bersangkutan menjadi tidak berfungsi. Gugus-gugus protein, asam karboksilat dan amino juga diserang oleh logam-logam berat. Ion-ion Cd, Cu, dan Hg(II) terikat pada sel-sel membran yang menyebabkan terhambatnya proses transpor melalui dinding sel. Logam-logam berat juga mengendapkan fosfat organik atau mengkatalisis pengurainya. Unsur-unsur yang terdapat pada garis batas antara logam dan bukan logam yaitu metalloid, beberapa diantaranya merupakan zat pecemar air 8 yang berbahaya seperti Arsen (As),Selenium (Se),dan Antimon (Sb) Achmad,2004).2.3. Merkuri (Hg) Merkuri, Air raksa (Hg) atau quicksilver merupakan salah satu bahan kimia yang dapat memajan manusia, mempunyai beratmolekul 200,9; berat jenis 13,59 (20/4);titikleleh- 38,88 0 C dan titik didih 356,70C.Berwarna keperak-perakan, merupakancairan berat dan tidak larut dalam asamhidroklorit, larut dalam asam sulfat diataspendidihan, larut dalam asam nitrat, air,alkohol dan eter. Air raksa (Hg) dapat ditemukandalam berbagai bentuk senyawa kimia dan termasuk logam yang sangat beracun terutama dalam senyawa organik yaitu metil dan etil merkuri.Semua senyawa Hg bersifat toksik untuk makhluk hidup bila memajan manusia dalam jumlah yang cukup dan dalam waktu yang lama. Senyawa Hg akantersimpan secara permanen di dalam tubuh, yaitu terjadi inhibisi enzim dan kerusakan sel sehingga kerusakan tubuh dapat terjadi secara permanen (WHO, 1976).Merkuri adalah unsur kimia sangat beracun (toxic).Unsur ini dapat bercampur dengan enzim di dalam tubuh menyebabkan hilangnya kemampuan enzim untuk bertindak sebgai katalisator untuk fungsi tubuh yang penting. Logam Hg ini dapat terserap ke dalam tubuh melaui saluran pencernaan dan kulit. Karena sifat beracun dan cukup volatile (mudah menguap),maka uap merkuri sangat berbahaya jika terhisap, meskipun dalam jumlah yang sangat kecil. 9 Merkuri bersifat racun yang kumulatif, dalam arti sejumlah kecil merkuri yang terserap dalam tubuh dalam jangka waktu lama akan menimbulkan bahaya. Bahaya penyakit yang ditimbulkan oleh senyawa merkuri diantaranya adalah kerusakan rambut dan gigi, hilang daya ingat dan terganggunya system syaraf (Setiabudi, 2005).2.3.1. Sumber Pencemar Merkuri Merkuri metal (elemental merkuri) Hg 0) merupakan logam berwama putih,berkilau dan pada suhu kamar berada dalambentuk cairan. Pada suhu kamar akanmenguap dan membentuk Hg uap yang tidakberwarna dan tidak berbau. Makin tinggisuhu, makin banyak yang menguap.Banyakorang yang telah menghirup Hg mengatakanbahwa terasa logam dimulutnya. Merkuri (Hg) metalmasih digunakan dalam beberapa herbal danobat tradisional di Amerika Latin dan diAsia, digunakan juga dalam acara ritualseperti Voodoo, Santeria dan Espiritismosuku Caribia di Amerika Latin. Digunakanjuga untuk bahan pembuat themometer,barometer. Hg metal banyak digunakan untukproduksi gas chlorine dan caustic soda danuntuk pemurnian emas. Juga digunakanuntuk pembuatan baterai, dan saklar listrik.Untuk bahan penambal gigi biasanyamengandung Hg metal 50% WHO,1976,1989).Senyawa merkuri anorganik terjadi ketika Hg dikombinasikan dengan elemen lain seperti chlorine (Cl )sulfur atau oksigen. Senyawasenyawa ini biasa disebut garam-garam Hg. Senyawa Hg anorganik 10 berbentuk bubuk putih atau kristal, kecuali merkurik sulfida (HgS) yang biasa disebut Chinabar adalah berwarna merah dan akan menjadi hitam setelah terkena sinar matahari. Senyawa Hg anorganik digunakan sebagai fungisida.Garam-garam merkuri anorganik termasuk amoniak merkuri chlorida dan pemutih kulit. Merkuri chlorida (HgCl2) adalah sebagai antiseptik atau disinfektan. Pada waktu lampau, merkuri klorida digunakan dalam dunia kedokteran untuk obat penjahar (urus-urus),obat cacing dan bahan penambal gigi. Senyawa kimia lain yang mengandung Hg masih digunakan sebagai anti bakteri.Produk ini termasukmercurokrom mengandung 2% merkuri sulfida) dan merkuri oksida digunakanuntuk zat warna pada cat, sedangkanmerkurisulfida digunakan pula sebagaipewarna merah pada tattoo.Merkuriklorida juga digunakan sebagai katalis,industri baterai kering, dan fungisida dalampengawetan kayu. Merkuri asetat digunakanuntuk sintesa senyawa organomerkuri,sebagai katalis dalam reaksi-reaksipolimerisasi organik dan sebagai reagendalam kimia analisa (IARC, 1993 )Senyawa-senyawanya banyak digunakansebagai disinfektan, pestisida, bahan cat,antiseptik, baterai kering, photografi, dipabrik kayu dan pabrik tekstil (WHO, 1976;Thomas, 2002).Metilmerkuri dihasilkandari proses mikroorganisme (bakteria danfungi) di lingkungan. Sampai tahun 1970-anmetilmerkuri dan etilmerkuri digunakan untuk mengawetkan biji-bijian dan infeksifungi. Ketika diketahui adanya efek negatif terhadap kesehatan dari bahan berbahayametilmerkuri dan etilmerkuri, makapenggunaan selanjutnya 11 sebagai fungisidabiji-bijian dilarang.Sampai tahun 1991-an penggunaan penilmerkuri sebagai antifungi pada cat dalam maupun cat luar bangunan masih diperbolehkan, tetapi penggunaan ini selanjutnya juga dilarang karena akan terjadipenguapan Hg dari cat-cat tersebut. Sabun dan krem yang mengandung merkuri telah digunakan dalam waktu yang lama oleh masyarakat kulit hitam di beberapa wilayah untuk pemutih kulit.Sabun biasanya mengandung merkuri 3% sedangkan krem pemutih mengandung merkuri 10%.Sabun dan krem pemutih digosokkan pada kulit dan dibiarkan kering atau digunakan sebelum tidur. WHO (1989) disebutkanbahwa merkuri di alam umumnya terdapat sebagai metil merkuri (CH3-Hg),yaitubentuk senyawa organik dengan daya racuntinggi dan sukar terurai dibandingkan zatasalnya.Merkuri yang dapat diakumulasiadalah merkuri yang bentuk metil merkuri,yang mana dapat diakumulasi oleh ikan ataushellfish, dan juga merupakan racun bagimanusia. Proses metilasi terpengaruh olehadanya dominasi unsur sulfur (S),yaitu padakeadaan anaerob dan redoks potensial yangrendah. Faktorfaktor yang sangatberpengaruh di dalam pembentukan metilmerkuri antara lain:suhu, kadar ion Cl-,kandungan organik, derajad keasaman (pH),dan kadar merkuri. Transfer dan transformasi merkuridapat dilakukan oleh phytoplankton danbakteri, disebabkan kedua organisme tersebutrelatif mendominasi suatu perairan, dan jugaoleh sea grasses. Bakteri dapat merubah merkuri menjadi metil merkuri ,dan membebaskan merkuri dari 12 sedimen. Dalam kegiatannya bakteri membutuhkan bahan organik atau komponen-komponen karbon, nitrogen dan posphat sebagai makanannya. Senyawa merkuri anorganik (Hganorganik) seperti HgCl atau HgCl 2 (yang berbentuk bubuk putih) dan tidak teruapkan dalam suhu kamar, bila terhirup tidak diserap oleh tubuh semudah menghirup uap Hg metal. Ketika senyawa Hganorganikterhirup, kurang dari 10% diserap oleh tubuh. Hingga 40% masuk ke dalam tubuh melalui jalur pencernaan.Beberapa senyawa Hg anorganik dapat masuk ke dalam tubuh melalui kulit, tetapi hanya dalam jumlah kecil yang diserap oleh tubuh bila dibandingkan dengan Hganorganik yang masuk dalam tubuh melalui jalur pencernaan.Senyawa alkil merkuri diabsorbsi melalui jalur pencernaan, pernapasan dan kulit.Hampir 90% diabsorpsi melalui jalur pencernaan dan ini sangat berbeda dengan Hg-anorganik dan penil merkuri yang hanyasedikit diserap melalui jalur pencernaan.Alkil merkuri dikonsentrasikan dalam liver,darah, otak, rambut.Waktu paruhnya 70 –90 hari.Pengaruh negatifnya adalah terhadap sistem syaraf pusat.Ekskresi melalui empedu dan di reabsorpsi oleh darah.Hanya 10% yang diekskresikan melalui urine (Peter, 1989).2.3.2. Bahaya Metilmerkuri Sebagian dari pada logam berat bersifat essensial bagi organisme untuk pertumbuhan dan perkembangan hidupnya antara lain dalam pembentukan hemosianin dalam sistem darah dan enzimatik pada biota (Darmono, 1995) bila jumlah logam berat masuk dalam tubuh maka akan berubah fungsi menjadi racun bagi tubuh contonya adalah Hg, Cd, dan Pb (Palar, 1994).13 Pencemaran logam berat ini menimbulkan berbagai permasalahan diantaranya: 1) berhubungan dengan estetika (perubahan warna, bau, dan rasa air),2) bebahaya bagi kehidupan tanaman dan binatang, 3) berbahaya bagi kesehatan manusia, dan (4)menyebabkan kerusakan pada ekosistem. Keracunan akut merkuri pada manusia antara lain mual, muntahmuntah, diare berdarah, kerusakan ginjal serta dapat menyebabkan kematian. Keracunan kronis ditandai dengan peradangan mulut dan gusi, pembengkakan kelenjar ludah, dan mengeluarkan ludah secara berlebihan. Tanda-tanda keracunan pada manusia terjadi apabila kadar metil merkuri dalam darah adalah 0,2 μg (Made, 1989 Dalam Misran, 2002).Karena sifatnya yang sangat beracun, maka U.S. Food and Administration (FDA) menentukan pembakuan atau Nilai Ambang Batas (NAB) kadar merkuri yang ada dalam air sungai, yaitu sebesar 0,005 ppm.Food and Drug Administration(FDA) mengestimasi pajanan Hg dari ikanrata-rata 50 ng/kg/hari atau kira-kira 3,5 g/hari untuk orang dewasa dengan berat badan rata-rata (70 kg).Secara alamiah kandungan Hg di lingkungan adalah sebagai berikut: Kadar total Hg udara =10 –20 ng/m3 untuk udara outdoor di kota. Kadar total Hg air permukaan =5 ppt =5 ng/l dan kadar total Hg dalam tanah 20 –625 ppb. 2.4. Arsen (As).Arsen telah dikenal sebagai zat kimia yang sangat berbahaya. Keracunan arsen (warangan) yang akut dapat berasal dari makanan yang jumlahnya lebih dari 100 mg unsur tersebut. Dalam kerak bumi, arsen 14 terdapat pada konsentrasi rata-rata 2-5 ppm. Pembakaran bahan bakar fosil terutama batubara, mengeluarkan sejumlah warangan As2O3) ke lingkungan. Dimana sebagian besar akan masuk ke dalam perairan alami. Arsen terdapat di alam bersama-sama dengan mineral-mineral fosfat dan dilepaskan ke lingkungan bersama-sama dengan senyawa fosfor. Beberapa pestisida, terutama yang digunakan untuk berbagai kegunaan yang luas sebelum Perang Dunia II mengandung senyawa arsen yang sangat toksik. Keracunan kronis dapat terjadi melalui makanan dalam jumlah arsen yang sedikit dalam waktu yang lama. Dari bermacam-macam kejadian telah diketahuai bahwa arsen bersifat karsinogenik. Yang paling umum dari senyawa tersebut adalah Pb arsenat, Pb 3(AsO4);Natrium arsenit (Na3AsO3) ijau paus (Cu3AsO3)2. Sumber utama lain dari arsen adalah hasil akhir penambangan tembaga, emas, dan terakumulasi sebagai limbah.Beberapa senyawa arsen dapat diproses oleh bakteri sehingga terbentuk senyawa-senyawa metil yang sangat toksik. Proses reaksinya sebagai berikut: 2 H+ H3AsO4 2e H3AsO3 +H2O Metil kobalamin H3AsO3 CH3AsO(OH)2 Metil kobalamin CH3AsO(OH)2 CH3)2AsO(OH) Asam dimetil arsenat) CH3)2AsO(OH) 4 H+ 4 e 15 CH3)2 AsH (Dimetil arsine) 2.5. Kadmium (Cd) Kadmium (Cd) sebagai unsur alami dalam tanah merupakan logam lunak yang berwarna keperakan dan bersifat tidak pecah atau terurai menjadi bagian-bagian yang kurang beracun. Kadmium pada kadar rendahpun masih beracun, karena kemampuannya berkumpul dalam tanah (Sunu, 2001).Sebagian besar limbah kadmium dalam air diakibatkan oleh kegiatan proses penyepuhan secara elektrolisis. Sedangkan sumber pencemaran kadmium di udara sebagian besar karena adanya kegiatan industri yang menggunakan seng. Dampak lainnya dari menghirup maupun memakan/meminum unsur kadmium dapat mengakibatkan gangguan kesehatan berupa :1) gangguan pernafasan, 2) gangguan pada ginjal dan hati. Wittman (1979) dalam Supriharyono (2002),Kadmium masuk ke dalam tubuh manusia melalui pernafasan atau tertelan bersama makanan. Hampir semua organ tubuh dapat mengabsorbsi kadmium, dan konsentrasi yang paling tinggi biasanya terjadi di dalam hati dan ginjal. Racun kadmium menimbulkan penyakit sebagai berikut :Kehamilan, lactasi, ketidakseimbangan dalam internal sekresi, penuaan, kekurangan kalsium, indra penciuman, mulut kering, kerusakan sumsum tulang, paru-paru basah, dan lain lain. Pada th 1947, masyarakat Jepang disekitar Sungai Jintsu, Toyama dijangkiti penyakit aneh, yaitu semacam rematik. Penderitanya meraung keras-keras karena rasa nyeri pada tulang. Penyalit ini disebut Ïtai-itai”,16 yang artinya “auch-auch”.Tahun 1968 diketahui bahwa penyakit tersebut berasal dari racun kronis Cadmium, limbah perusahaan tambang Mitsui. Cadmium masuk kedalam tubuh melalui pernafasan dan makanan. Konsentrasi tertinggi pada hati dan ginjal. 2.6.Timbal (Pb) Timbal (Pb) adalah logam lunak kebiruan atau kelabu keperakan yang lazim terdapat dalam kandungan endapan sulfit yang tercampur mineral-mineral lain, terutama sengdan tembaga. Timbal merupakan logam yang amat beracun yang pada dasarnya tidak dapat dimusnahkan serta tidak terurai menjadi zat lain dan bila berakumulasi dalam tanah akan tersimpan relatif lama. Karena itu apabila timbal yang terlepas ke lingkungan akan menjadi ancaman bagi makhluk hidup (Sunu, 2001).Timbal digunakan pada bensin untuk kendaraan, cat dan pestisida. Sampai dengan tahun 2000, bensin menggunakan timbal masih digunakan di Indonesia, sementara di negara-negara yang peduli lingkungan sudah melarang penggunaan bensin yang mengandung timbal. Timbal juga digunakan untuk produk-produk logam seperti :Amunisi, pelapis kabel, bahan kimia, pewarna, pipa, solder, dan sebagainya. Pencemaran timbal dapat terjadi di udara maupun tanah.Timbal dapat tersimpan dalam tulang dan dapat mempengaruhi kesehatan secara menyeluruh selama masa ketegangan (stres),kehamilan, penderitaosteoporosis(tulang keropos).Dampak utama pencemaran timbal dalam dosis yang banyak dapat berpotensi mengganggu kesehatan, antara lain:(1) kelambanandalam pengembangan neurologis saraf dan fisik pada anak, 2) keguguran 17 kandungan, dan kerusakan sistem reproduksi pria, 3) penyakit saraf, perubahan perubahan daya pikir dan perilaku, 4) tekanan darah tinggi, dan anemia (Wardhana, 1995).2.2. Fitoremediasi Phyto asal kata Yunani/greek phyton yang berarti tumbuhan/tanaman (plant),remediation asal kata Latin remediare (to remedy) yaitu memperbaiki/menyembuhkan atau membersihkan sesuatu.Jadi fitoremediasi (phytoremediation) merupakan suatu sistim dimana tanaman tertentu yang bekerjasama dengan micro-organisme dalam media tanah, koral dan air) dapat mengubah zat kontaminan pencemar/polutan) menjadi kurang atau tidak berbahaya bahkan menjadi bahan yang berguna secara ekonomi. Proses dalam sistim ini berlangsung secara alami dengan enam tahap proses secara serial yang dilakukan tumbuhan terhadap zat kontaminan/ pencemar yang berada disekitarny. Phytoacumulation phytoextraction) yaitu proses tumbuhan menarik zat kontaminan dari media sehingga berakumulasi disekitar akar tumbuhan, proses ini disebut juga Hyperacumulation.Rhizofiltration (rhizo= akar) adalah proses adsorpsi atau pengendapan zat kontaminan oleh akar untuk menempel pada akar. Proses ini telah dibuktikan dengan percobaan menanam bunga matahari pada kolam mengandung zat radio aktif di Chernobyl Ukraina.Phytostabilization yaitu penempelan zat-zat contaminan tertentu pada akar yang tidak mungkin terserap kedalam batang tumbuhan. Zat-zat 18 tersebut menempel erat (stabil )pada akar sehingga tidak akan terbawa oleh aliran air dalam media. Rhyzodegradetion disebut juga enhenced rhezosphere biodegradation, or plented-assisted bioremidiation degradation, yaitu penguraian zat-zat kontaminan oleh aktivitas microba yang berada disekitar akar tumbuhan. Misalnya ragi, fungi dan bakteri. Phytodegradation phyto transformation) yaitu proses yang dilakukan tumbuhan untuk menguraikan zat kontaminan yang mempunyai rantai molekul yang kompleks menjadi bahan yang tidak berbahaya dengan susunan molekul yang lebih sederhana yang dapat berguna bagi pertumbuhan tumbuhan itu sendiri. Proses ini dapat berlangsung pada daun, batang, akar atau di luar sekitar akar dengan bantuan enzym yang dikeluarkan oleh tumbuhan itu sendiri. Beberapa tumbuhan mengeluarkan enzym berupa bahan kimia yang mempercepat proses degradasi. Phytovolatization yaitu proses menarik dan transpirasi zat kontaminan oleh tumbuhan dalam bentuk yang telah menjadi larutan terurai sebagai bahan tidak berbahaya lagi untuk selanjutnya diuapkan ke atmosfir. Beberapa tumbuhan dapat menguapkan air 200 sampai 1000 liter perhari untuk setiap batang (http:/h925.blogspot.com/2008/05/fitoremidiasi.html).2.2.1. Jenis Tanaman Yang Digunakan Untuk Fitoremediasi. Tanaman Bunga Matahari (Helianthus annuus),tanaman bunga matahari mampu mentranslokasikan boron (B) dan timah (Pb) sangat tinggi. Tanaman palma-palma-an dan juga Thlaspi sp umumnya adalah hiperakumulator Cl, Mg, dan juga K yang bagus. Tanaman Halophytes adalah akumulator sodium (Na) yang baik contohnya, misalnya, Hordeum 19 vulgare.Tanaman yang mampu menyerap logam dan juga metaloid umumnya berada dalam spesies Brassicaceae, Asteraceae dan Pteridaceae, dan lain-lain. Thlaspi caerulescens adalah akumulator Zink(Zn) dan Kadmium (Cd) yang baik (mampu menyerap 20.000 ppm Zn dan di atas 300 ppm Cd).Alyssum sp dan Berkheya sp ataupun Sebertia acuminata mampu menyerap nikel (Ni) hingga lebih dari 2 persen dari biomassa keringnya, sehingga proyek pengembangan pertambangan nikel dengan metode fitoremediasi sedang dikembangkan besar-besaran (termasuk satu proyek besar di Indonesia yang sedang berlangsung).Brassicacea sp. Mampu menyerap unsur sulfat dengan baik.Brassica sp, mampu menyerap emas dengan baik sehingga Brassica sp, di gunakan pada proyek fitomining (menambang emas melalui tanaman) untuk penambangan emas terbesar di New Zealand.Brassica juncea mampu menyerap Selenium (Se) hingga lebih dari 1.000 ppm. Pteris vittata dan Pityrogramma calomelanos mampu menyerap Arsenik (As) lebih dari 10.000 ppm As di pucuk tanaman. Pteris vittata, transgenik Nicotiana tabacum dan Liriodendron tulipifera mampu menyerap Merkuri (Hg).Brassica oleracea acephala dan Iberi intermediate mampu menyeap Thallium. Thlaspi caerulescens, Alyssum murale, Oryza sativa, dan lain-lain mampu menyerap Senyawa organik (petroleum hydrocarbons, PCBs, PAHs, TCE juga TNT) misal oleh Unsur Dioxin oleh genus Curcubita (misalnya pumpkin dan zuchini).20 Tanaman sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) yang mampu menyerap kandungan minyak sampai 51,23% dan kandungan logam berat Cd, Cr, Pb, Cu, Zn dan Ni.masing-masing sebesar 30,2%,2,5%,32,6%,71,9%,62,8% dan 47,09%.Tumbuhan mengapung (Eichhornia crassipes (Mart.)Solms danPistia stratiotes L.)dua jenis tumbuhan tenggelam (Hydrilla verticillata (L.f.)Royle dan Vallisneria spiralis Auct. Non L.)dan dua jenis tumbuhan mencuat (Typha angustifolia L. dan Cyperus papyrus L.)berpotensi sebagai agen fitoremediasi dalam menurunkan konsentrasi besi sehingga dapat memperbaiki kualitas air sumur, agar air dapat digunakan oleh masyarakat. http:/digilibampl.net/file/pdf/fitoremediasi.pdf).2.2.2. Keunggulan Teknik Fitoremediasi Fitoremediasi memiliki beberapa keunggulan jika dibandingkan dengan metode konvensional lain untuk menanggulangi masalah pencemaran, seperti :Biaya operasional relatif murah;Tanaman bisa dengan mudah dikontrol pertumbuhannya;Kemungkinan penggunaan kembali polutan yang bernilai seperti emas (Phytomining);Merupakan cara remediasi yang paling aman bagi lingkungan karena memanfaatkan tumbuhan;Memelihara keadaan alami lingkungan. 2.2.3. Kelemahan Teknik Fitoremediasi Walaupun memiliki beberapa kelebihan, ternyata fitoremediasi juga memiliki beberapa kelemahan.Salah satu kelemahannya adalah kemungkinan akibat yang timbul bila tanaman yang telah menyerap polutan 21 tersebut dikonsumsi oleh hewan dan serangga. Dampak negatif yang dikhawatirkan adalah terjadinya keracunan bahkan kematian pada hewan dan serangga atau terjadinya akumulasi logam pada predator-predator jika mengosumsi tanaman yang telah digunakan dalam proses fitoremediasi. 2.3. Gambaran Umum Lokasi Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di desa Mopuya Kecamatan Dumoga Utara Kabupaten Bolaang Mongondow Propinsi Sulawesi Utara. Lokasi tersebut terletak pada saluran irigasi sawah yang bermuara langsung ke sungai Ongkak, luas wilayah desa Mopuya diperkirakan 4900Ha dimana sebagian besar digunakan untuk lahan pertanian sawah terutama tanaman padi. Berdasarkan data penduduk tahun 2012 penduduk di daerah tersebutadalah 6163 jiwa. 2.3.1. Deskripsi lokasi Penelitian Berdasarkan survey dan pengamatan di lapangan, disekitar lokasi tersebut, dihalaman rumah-rumah penduduk ditemukan kegiatan pengolahan emas, yang telah mempengaruhi beberapa aspek kehidupan masyarakat terutama aspek ekonomi, hukum, dan kesehatan masyarakat. Secara umum kegiatan pertambangan ini telah membuka lapangan kerja bagi sebagian masyarakat, terutama bagi pemilik tanah dan pemilik usaha pengolahan emas. Peluang bagi tenaga kerja, ini sangat besar dan penambangan, yang telah mempengaruhi beberapa aspek kehidupan masyarakat terutama aspek ekonomi, hukum, dan kesehatan masyarakat. Secara umum kegiatan pertambangan ini telah membuka lapangan kerja bagi sebagian masyarakat, terutama bagi pemilik tanah dan pemilik usaha 22 pengolahan emas. Peluang bagi tenaga kerja, ini sangat besar dan berantai dimulai dari penambang, penumbuk batuan, pengangkut dan pekerja gelundung (tromol).2.3.2. PengolahanEmas Batuan yang mengandung biji emas (ore) oleh masyarakat setempat dinamakan rep yang kemudian di crusher (dipecah) dengan menggunakan alat penghancur atau penumbuk hingga berukuran 200 –300 mesh, oleh para penambang proses ini disebut penumbukan. Hasil tumbukan kemudian dimasukan ke dalam tromol (gelundung),dan di dalam tromol terlebih dahulu diisi dengan batuan sebesar mangga dengan maksud apabila saat digelundung (diputar) maka benturan antara batuan dengan rep yang sudah dihancurkan tadi dapat menjadi halus. Apabila semua tromol pada unit tersebut telah terisi maka selanjutnya diputar dengan menggunakan alat berupa mesin dieselselama ±6 jam hingga menghasilkan kehalusan 100 mesh.Merkuri nanti dimasukkan ke dalam tromol setelah diputar ±5 jam dengan maksud untuk menangkap biji emas secara amalgamasi. Merkuri yang digunakan 200 gram per tromol. Tahap selanjutnya adalah proses pengeluaran rep yang daridalam tromol ke sebuah wadah berupa ember untuk memisahkan merkuri yang sudah mengikat emas dengan rep yang sudah menjadi halus. Untuk memisahkan emas dari merkuri digunakan kain parasutyang berpori halus agar dalam proses penyaringan dengan diperas, merkuri akan keluar dan yang tersisa adalah biji emas dan sedikit merkuri (bullion),oleh para penambang proses ini dinamakan “toyong”.23 Untuk membebaskan merkuri yang terikat dalam bullion yang sudah didapat, ditempatkan pada sebuah cawan yang terbuat dari tanah liat, dengan menambahkan imbuh/fluks (boraks dan soda abu),lalu dilebur dengan menggunakan emposan pada suhu sekitar 400 0C merkuri akan menguap, emasnya terpisah dari logam-logam pengotornya, logam berat lainnya terserap dalam imbuh/fluks di dalam cawan. Gambar 2.1.Skema pengolahan emas tradisional Sumber Limbong 2004 Kegiatan penambangan ini pada proses pengolahan hasil emasnya menggunakan Merkuri Hg) untuk mengikat emas dan hasil sampingnya adalah logam-logam berat seperti Kadmium (Cd),Arsen (As),dan Plumbum (Pb).Mengingat sifat logam berat yang berbahaya, maka penyebaran logam-logam ini perlu diawasi agar penanggulangannya dapat dilakukan sedini mungkin secara terarah. 24 Selain itu untuk menekan jumlah limbah yang dihasilkan maka perlu dilakukan perbaikan sistem pengolahan yang dapat menekan jumlah limbah yang dihasilkan akibat pengolahan dan pemurnian emas. Untuk mencapai hal tersebut di atas maka diperlukan upaya pendekatan melalui penanganan tailing atau limbah B3 yang berwawasan lingkungan dan sekaligus peningkatan efisiensi penggunaan logam berat. Buangan limbah, baik yang mengandung senyawa beracun (toksik) maupun logam berat, merupakan faktor lain juga mempebgaruhi kwalitas tanaman. Bahan-bahan ini berasal dari daerah aliran maupun areal pemukiman serta kawasan pertambangan yang membuang limbah ke sungai. Eisherth (1990) mengelompokkan empat kategori lingkungan air, yaitu :1) pencemaran limbah industri (industrial pollution) seperti industri pulp, kertas, pengolahan makanan dan industri farmasi-kimia, 2) pencemaran sampah/limbah domestik (sewage pollution) yang umumnya mengandung bahan organik, 3) pencemaran karena sedimentasi sedimentation pollution) akibat adanya erosi, dan (4) pencemaran oleh aktifitas pertanian (agricukture pollution) yakni dengan adanya penggunaan pestisida. 25 Gambar 2.2. Peta Desa Mopuya dan Peta lokasi penelitian 26 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode ekplorarif deskriptif yaitu: mengkaji dan menggambarkan atau melukiskan keadaan objek-objek penelitian pada saat sekarang berdasarkan fakta-fakta yang tampak atau sebagaimana adanya (Nawawi, 1987).Dalam penelitian ini ditentukan lokasi pengambilan sampeltanaman padidan padi yang ditanam di lahan yang sehari-harinya diairi oleh air yang mengandung limbah PETI. Pengambilan lokasi penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan logam berat pada tanaman padi. 3.2. Tempat dan Waktu Pelaksanaan Penelitian Pada dasarnya penelitian ini merupakan penelitian lapangan yang dilakukan pada tanaman padi di lahan sawah yang diairi oleh limbah PETI di Desa Mopuya Kecamatan Dumoga Kabupaten Bolaang Mongondow, dilanjutkan dengan analisis Laboratorium. Analisis Laboratorium sampel tanaman padi dilaksanakan di Laboratorium Balai Penelitian Tanah Bogor, Jawa Barat dan Analisis biji padi dilakukan di Laboratorium Balai Riset Dan Standardisasi Industri Manado.Analisis logam berat pada sampel tanaman padi dan biji padi menggunakan SSA (Spektrofotometri Serapan Atom).Penelitian serapan logam berat pada tanaman padi dilakukan pada bulan Nopember –Desember 2011. Pengambilan sampel untuk analisis 27 logam berat pada Tanaman Padidilakukan tanggal 10 Nopember 2011, pada pukul 05.00. Sedangkan penelitian sampel biji padi dilakukan pada bulan Oktober 2011. 3.3. Prosedur Penelitian Tanaman padi diambil pada empat lokasi dengan ciri dan karakternya masing masing. Sampel tanaman padi (1) dengan kode LA diambil pada tempat jatuhnya air irigasi. Sampel (2) dengan kode LB diambil dengan jarak 30 meter dari sampel 1. Sampel (3) dengan kode LC diambil dengan jarak 20 meter dari sampel 2, sedangkan sampel (4) dengan kode LD diambil dengan jarak 30 meter dari sampel 3. Setelah titik sampel ditentukan, selanjutnya sampel (padi) diambil langsung dari keempat lokasi penelitian dengan dijaga agar tanaman padi yang diambil dengan buahnya tidak layu sampai ditempat dilakukannya analisis. Lokasi analisis dilakukan di Laboratorium tanah Bogor. Pengambilan sampel biji padi,dilakukan dengan mengambil beberapa bulir padi yang ditanam pada titik air masuk sawah. 3.3.1. Alat dan bahan 1. Pengujian Kandungan As, Cd, dan Pb pada tanaman padi dan biji padi. 1.1. Peralatan dan bahan penunjang uji Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Botol sampel; 2. Kamera; 3. Neraca analitik; 4. Tabung kimia volume 20 ml; 28 5. Vortex mikxer; Dilutor skala 10 ml; 6. Pipet ukur volume 10 ml; 7. Dispenser skala 10 ml; 8. Pipet volume 1 ml; 9. Dan SSA. 1.2. Bahan kimia yang berkualitas p.a. dan bahan lain yang digunakan dalam pengujian ini terdiri atas: 1. HNO3 pekat (65%)p.a; 2. HClO4 pekat (60 %p.a; 3. Standar 0 (larutan HClO4 1 %4. 1.000 ppm Cd(titrisol);dan 5. 1.000 ppm As(titrisol))3.3.2.Cara Kerja preparasi sampel tanaman padi dan biji padi sebagai dasarpenetapan logam berat (As, Cd dan Pb).Siapkan benda uji dengan tahapan sebagai berikut: 1. Sampel tanaman padi yang berasal dari lapangan sebelum dianalisis terlebih dahulu dicuci dengan air bebas ion untuk menghilangkan debu-debu dan kotoran lainnya yang dapat memberikan kesalahan pada hasil analisis. 2. Sampel tanaman tersebut secepatnya dikeringkan dalam oven berkipas bila perlu sebelumnya dipotong-potong agar pengeringan lebih cepat dan oven diset pada 70 0C. 3. Sampel yang telah kering kemudian digiling dengan grinder mesin yang menggunakan filter dengan kehalusan 0,5 mm. Sampel yang telah 29 digiling dimasukkan ke dalam botol plastik ditutup rapat-rapat agar tidak terkontaminasi dan diberi nomor urut sesuai dengan nomor percobaan atau perlakuan. 4. Sampel tersebut siap untuk analisis kimia. 5. Unsur logam berat total dalam tanaman diekstrak dengan cara pengabuan basah menggunakan campuran asam pekat HNO 3 dan HClO4. 6. Kadar logam berat dalam ekstrak diukur menggunakan SSA. Pereaksi yang digunakan untuk analisis As, Cd, dan Pb. adalah: 1. HNO3 pekat (65%)p.a. 2. HClO4 pekat (60%)p.a. 3. Standar 0 (larutan HClO4 0,6%)Pipet 1 ml HClO4 pekat (60%)ke dalam labu ukur 100 ml yang telah berisi air bebas ion kira-kira setengahnya, goyangkan dan tambahkan lagi air bebas ion hingga tepat 100 ml. 4. Standar pokok 1.000 ppm Cd (Titrisol) 5. Standar pokok 1.000 ppm As (Titrisol) Pindahkan secara kuantitatif larutan standar induk logam berat Titrisoldi dalam ampul ke dalam labu ukur 1.000 ml. Impitkan dengan bebas ion sampai dengan tanda garis, kocok).Untuk menganalisis logam berat As, Cd, dan Pb dengan SSA pada konsentrasi ppm maka teknik yang digunakan adalah Metode Nyala. Prosedur Kerja analisis AS, Cd, dan Pb dengan SSA. 30 1. Standar campuran 1 (ppm):20 ppm Pb, 2 ppm Cd, 5 ppm Co, 10 ppm Ni, 20 ppm Cr).2. Pipet 20 ml standar pokok Pb, 2 ml standar pokok Cd, 5 ml standar pokok Co, 20 ml standar pokok Cr dan 10 ml standar pokok Ni ke dalam labu ukur 1.000 ml, kemudian diencerkan dengan larutan standar 0 hingga 1.000 ml lalu dikocok. 3. Standar campuran 2 (ppm):20 ppm Mo, 20 ppm As, 10 ppm Se) pipet 20 ml standar pokok Mo, 20, 20 ml standar pokok As dan 10 ml standar pokok Se ke dalam labu ukur 1.000 ml, kemudian diencerkan dengan larutan standar 0 hingga 1.000 ml lalu dikocok. 4. Deret Standar Campuran (ppm):Pipet masing-masing 0; 1; 2; 4; 6; 8 dan 10 ml larutan standar campuran ke dalam tabing reaksi, kemudian tambahkan masing- masing 10; 9; 8; 6; 4; 2 dan 0 ml laruta 0 ml x 1.000 g (g contoh)-1 x fp x fk =ppb kurva x 25 ml/1.000 ml x 1.000 g/2,5 g contoh x fp x fk =ppb kurva x 10 x fp x fk Keterangan :32 ppm/ppb kurva =kadar contoh yang didapat dari kurva regresi hubungan antara kadar deret standar dengan pembacaannya setelah dikurangi blanko. 1.000 g faktor konversi ke ppm/ppb(mg/kg atau µg/kg) fp faktor pengenceran (bila ada) fk faktor koreksi kadar air =100/(100 -kadar air)2. 2. Pengujian Kandungan Hg pada tanaman padi dan biji padi. 1. Peralatan dan bahan penunjang uji Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Neraca analitik; 2. Vortex mikxer; 3. Spektrometer Serapan Atom; 4. Generator uap raksa 5. Tabung reaksi 20 ml; 6. Labu ukur 1 liter 7. Erlenmeyer 100 ml; 8. Pipet 1 –10 ml. 2. Bahan penunjang uji Bahan kimia yang berkualitas p.a. dan bahan lain yang digunakan dalam pengujian ini terdiri atas: 1. Ekstak tanaman padi; 2. HNO3 pekat (65%)p.a; 3. HClO4 pekat (60 %p.a; 4. H2SO4 (95 –97%)p.a. 33 5. Air bebas ion dua kali demineralisasiatau destilasi (DHL <1 μ S/cm);6. Standar pokok 1.000 ppm Hg (Titrisol).3. Prosedur Kerja analisis Hg dengan SSA. Metode SSA nyala yang biasa tidak cukup peka dalam mengukur raksa (Hg).Metode SSA uap dingin dapat mengukur Hg hingga level ppb (part per billion=10-9).1. Contoh didekstruksi dalam campuran asam pekat HNO3 dan HClO4 .2. Merkuri dalam analit direduksi dengan SnCl2 dalam suasana asam yang langsung membentuk uap atom Hg, sehingga tidak perlu menggunakan tehknik nyala tapi dengan tehknik uap dingin. 3. Uap Hg dibawah oleh aliran gas inert (nitrogen atau argon) ke dalam sel kuarsa. Sinar dari lampu katode Hg yang melewati sel diabsorpsi oleh uap atom Hg dan diukur dengan SSA. 4. Pereaksi Pereaksi yang digunakan untuk analisis logam berat Hg adalah :1. HNO3 pekat (65%)p.a. 2. HClO4 pekat (60%)p.a. 3. Standar 0 (larutan HClO4 1 %Di pipet 10 ml HClO4 pekat (60%)ke dalam labu ukur 1.000 ml yang telah berisi air bebas ion kira-kira setengahnya, goyangkan dan tambahkan lagi air bebas ion hingga tepat 1.000 ml. 4. Standar 1 ppm Hg: Pipet 1 ml standar pokok Hg ke dalam labu ukur 1.000 ml, kemudian diimpitkan dengan standar 0 hingga tanda garis. 34 5. Deret Standar Hg :0; 10; 20; 30 ppb Hg Pipet masing-masing 0; 1; 3 ml standar 1 ppm Hg ke dalam labu ukur 100 ml, kemudian diimpitkan dengan standar 0 hingga tanda garis. Larutan standar harus selalu segar. 6. Larutan SnCl2 0,1 %dalam H2 SO4 encer Sebanyak 1 g SnCl2 dilarutkan dengan H2O hingga sekitar 500 ml di dalam labu ukur 1 liter. Ditambahkan perlakuan 10 ml H 2SO4 (p) sambil labu digoyangkan dan dijadikan 1 liter dengan H2O. 7. Larutan H2SO4 encer Sebanyak 5 ml H2SO4 (p) dimasukkan perlahan ke dalam labu ukur 1 liter yang berisi sekitar 500 ml H2O, dijadikan 1 liter dengan H2O dan kocok hingga homogen. 5. Prosedur Kerja analisis Hg dengan SSA. 1. Ditimbang teliti 2,500 g contoh tanaman halus <0,5 mm ke dalam tabung digest, ditambahkan 5 ml asam nitrat pekat, didiamkan satu malam. 2. Esoknya dipanaskan pada suhu 100 0C selama 1 jam 30 menit, dinginkan dan ditambahkan lagi 5 ml asam nitrat pekat dan 1 ml asam perklorat pekat. 3. Kemudian dipanaskan hingga 130 0C selama 1 jam, suhu ditingkatkan lagi menjadi 150 0C selama 2 jam 30 menit (sampai uap kuning habis, bila masih ada uap kuning waktu pemanasan ditambah lagi),setelah uap kuning habis suhu ditingkatkan menjadi 170 0C selama 1 jam, kemudian 35 suhu ditingkatkan menjadi 200 0C selama 1 jam (hingga terbentuk uap putih).4. Destruksi selesai dengan terbentuknya endapan putih atau sisa larutan jernih sekitar 1 ml. Ekstrak didinginkan kemudian diencerkan dengan air bebas ion menjadi 25 ml, lalu dikocok hingga homogen, biarkan semalam. 5. Ekstrak jernih diukur dengan SSA yang dilengkapi generator uap pada 253,7 nm dengan deret standar Hg sebagai pembanding. Gas pembawa dialirkan, pereaksi SnCl2, larutan H2SO4 encer, dan deret standar/contoh dimasukkan ke dalam generator melalui pipa pengisap masing-masing. 6. Perhitungan. Kadar Hg (ppb) ppb kurva x ml ekstrak/1000 ml x 1.000/g contoh x fp x fk =ppb kurva x 25 ml (1.000 ml)-1 x 1.000/2,5 g contoh x fp x fk =ppb kurva x 1.00/g contoh x fp x fk Keterangan :ppb kurva= kadar contoh yang didapat dari kurva regresi hubungan antara kadar deret standar dengan pembacaannya setelah dikurangi blanko. fp faktor pengenceran (bila ada) fk faktor koreksi kadar air =100/(100 -kadar air) 3.4. Analisis Laboratorium Analisis Laboratorium dilaksanakan diLaboratorium Balai Penelitian Tanah Bogor Propinsi Jawa Barat. Hasil pengamatan lapangan dan analisis 36 laboratorium dipilah dalam dua kategori yaitu hasil pengamatan yang bersifat kualitatif dan kuantitatif. Nilai pengamatan kualitatif disajikan dalam bentuk grafik sedangkan nilai pengamatan kuantitatif disajikan dalam bentuk tabel dan dibandingkan dengan persyaratan logam berat dalam tanah dan tanaman dari data Alloway. J.,Heavy Metal in Soils Blackie Academic and Professional 1995. 3.5. Parameter dan Metode Pengujian Laboratorium Parameter dan metode laboratorium yang digunakan dapat dilihat pada (tabel 3.1) berikut: Tabel 3.1. Parameter dan Metode Pengujian Laboratorium. N Parameter logam Berat Metode o 1 Cd SSA Nyala 2 As SSA Nyala 3 Pb SSA Nyala 4 Hg SSA uap dingin 3.6. Variabel Pengamatan Yang menjadi variabel pengamatan dalam penelitian ini adalah: 1. Konsentrasi logam berat pada tanaman padi yang diairi limbah Peti. 2. Konsentrasi logam berat pada biji padi yang berumur 2,5 bulan dan 3 bulan. BAB IV 37 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian 4.1.1.Data pengambilan sampel tanaman padi Data sampel tanaman padi dilakukan di lahan sawah yang menggunakan air irigasi yang mengandung limbah PETI. Pengambilan sampel dilakukan pada tanggal, 10 Nopember 2011 diambil dari empat stasiun pengambilan sampel dengan jarak rata-rata antar stasiun tersebut, yaitu: Sampel1 dengan kode LA Diambil pada titik jatuh air masuk, jarak dari sumber PETI 2000 meter. Sampel 2dengan kode LB :Diambil pada jarak 30 meter dari sampel 1 Sampel 3 dengan kode LC :Diambil pada jarak 20 meter dari sampel 2 Sampel 4 dengan kode LD :Diambil pada jarak 30 meter dari sampel 3. Pemilihan lokasi pengambilan sampel berdasarkan pada lahan sawah menggunakan air irigasi yang mengandung limbah PETI dan mengambil tanaman padi sebagai sampel karena padi merupakan tanaman yang dapat menyerap logam berat. Tabel 4.1.Data Hasil analisis logam berat pada tanaman padi di Desa Mopuya Berdasarkan hasil analisis Laboratorium Balai Penelitian Tanah Bogor kandungan Cadmium (Cd) pada lokasi LA adalah 0,08 ppm, sedangkan di tiga 38 lokasi LB, LC, dan LD kadar Cd tidak terdeteksi, dengan limit deteksi 0,0012 ppm. Grafik pengamatan pada (Gambar 4.1).ppm Cadmium (Cd) 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 LA LB LC LD Gambar 4.1.Grafik Kadar Cd pada tanaman padi Gambar 4.2. menunjukkan kadar Arsen (As) hasil penelitian yaitu dimana kandungan As pada lokasi LA, LB, dan LC tidak terderteksi dengan limit deteksi 0,0036 ppm sedangkan kadar As pada lokasi LD adalah 3,8 ppm. Gambar.4.2).ppm Arsen (As) 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 LA LB LC LD Gambar. 4.2.Grafik kadar Arsen pada tanaman padi Uji Laboratorium menunjukkan konsentrasi Merkuri (Hg) dalam tanaman padi di lahan sawah di desa Mopuya adalah pada lokasi LA dan lokasi LC adalah 0,1 ppm sedangkan pada lokasi LB dan Lokasi LD tidak terdeteksi dengan limit deteksi 0,0027 ppm. Gambar 4.3).39 Merkuri (Hg) 0.12 0.1 ppm 0.08 0.06 0.04 0.02 0 LA LB LC LD Gambar. 4.3.Grafik kadar merkuri pada tanaman padi 4.2.Data pengambilan sampel biji padi. Data sampel tanaman padi dilakukan di lahan sawah yang menggunakan air irigasi mengandung limbah PETI. Pengambilan sampel dilakukan pada tanggal, 10 Oktober 2011, pengambilan dilakukan pada pintu masuk air irigasi. Padi diambil pada jarak 1700 meter dari sumber limbah PETI. Tabel 4.2.Data Hasil analisis logam berat pada biji padi di Desa Mopuya No Parameter 1 Raksa (Hg) 2 Timbal (Pb) 3 Cadmium (Cd) Hasil Analisis Umur 2,5 Bulan Umur 3 Bulan 0.01 0.01 0.02 0.13 0.1 0.21 Satuan Metode Analisis ppm ppm ppm SSA SSA SSA Sumber :Hasil Analisis Laboratorium Balai Riset Dan Standardisasi Industri Tahun 2011. Berdasarkan hasil analisis dari laboratorium Balai Riset Dan Standardisasi Industri Manado bahwa biji padi di Desa Mopuya, kandungan Merkuri (Hg) pada biji padi yang diambil berumur 2,5 bulan adalah 0,01 ppm. Grafik pengamatan pada (Gambar.4.4.)40 Merkuri (Hg) 0.01 0.01 ppm 0.01 0.01 0 0 0 Umur 2,5 Bulan Umur 3 Bulan Gambar 4.4. Grafik kadar Merkuri pada biji padi Uji Laboratorium menunjukkan konsentrasi Timbal (Pb) dalam biji padi umur 2,5 bulan adalah 0,02 ppm sedangkan pada biji padi umur 3 bulan adalah 0,13 ppm. Gambar 4.5.)Timbal (Pb) 0.14 0.12 ppm 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 Umur 2,5 Bulan Umur 3 Bulan Gambar 4.5. Grafik kadar Timbal (Pb) pada biji padi Pada uji laboratorium konsentrasi Cd pada biji padi umur 2,5 bulan adalah 0.1 ppm, dan konsentrasi Cd pada umur 3 bulan adalah 0,21 ppm (Gambar. 4.6.)41 Cadmium (Cd) 0.25 0.2 ppm 0.15 0.1 0.05 0 Umur 2,5 Bulan Umur 3 Bulan Gambar 4.6. Grafik kadar Cadmium (Cd) pada biji padi 4.2. Pembahasan 4.2.1. Hasil Pengukuran Logam Berat pada tanaman padi. Hasil pengukuran logam berat Cd dan As pada tanaman padi dianalisis denganmetode SSA Nyala sedangkan analisis logam berat Hg dianalisis dengan metode SSA Sistem uap dinginyang dilakukan di Laboratorium Balai Penelitian Tanah Bogor yaitu:Sampel LA =Contoh tanaman padi yang diambil pada titik air irigasi masuk dilahan sawah ditemukan Cd =0,08 ppm, As =tidak terdeteksi, dan Hg =0,1 ppm; Sampel LB= Contoh tanaman padi yang diambil pada jarak 30 meter dari lokasi LA, ditemukan Cd =td, As =td, dan Hg =0,0 ppm; SampelLC= Contoh tanaman padi yang diambil dengan jarak 20 meter dari lokasi LB ditemukan Cd =td, As =td, dan Hg =0,1 ppm; Sampel LD sampel tanaman padi yang diambil dengan jarak 30 meter dari lokasi LC ditemukan Cd =td, As =3,8 ppm, dan Hg =0,0 ppm.Analisis logam berat ini menggunakan limit deteksi untuk Cd :0,0012 ppm; As :0,0036 ppm; dan Hg :0,0027 ppm. 4.2.1.1. Cadmium (Cd).42 Nilai Cd yang diperoleh dari hasil pengukuran tanaman padi dengan analisis SSA system nyala, terdeteksi di lokasi LA dengan konsentrasi 0,08ppm sedangkan di tiga lokasi LB, LC, dan LD tidak terdeteksi. Nilai konsentrasi Cd 0,08 ppm yang ditemukan masih berada di bawah batas ambang batas Cd dalam tanaman yaitu :0,1 ppm. 4.2.1.2Arsen (As).Hasil analisis As pada tanaman padi yang di analisis SSA system nyala, terdeteksi di lokasi LD dengan konsentrasi 3,8 ppm sedangkan di tiga lokasi LA, LB, dan LC tidak terdeteksi. Konsentrasi As 3,8 ppm yang ditemukan sudah melampaui ambang batas logam berat yang diperbolekanpada tanaman yaitu: 0,02 ppm. 4.2.1.3. Merkuri (Hg).Nilai Hg yang diperoleh dari hasil pengukuran tanaman padi dengan analisis SSA system uap dingin, terdeteksi di dua lokasi yaitu: lokasi LA =0,1 ppm; lokasi LC =0,1 ppm. Sedangkan di dua lokasi yang lain yaitu: Lokasi LB dan LD =0,0 ppm dengan asumsi konsentrasi d
IDENTIFIKASI KANDUNGAN LOGAM BERAT MERKU
Dokumen baru
Aktifitas terbaru
Penulis
Dokumen yang terkait
Upload teratas

IDENTIFIKASI KANDUNGAN LOGAM BERAT MERKU

Gratis