EVALUASI KANDUNGAN LOGAM BERAT Fe, CD - ANSN

Supriyanto,dkk.
II
ISSN 0216-3128
EVALUASI KANDUNGAN LOGAM BERAT Fe, CD, Cr, Ph,
DAN Zn DALAM KERANG, UDANG, DAN IKAN DENGAN
SPEKTROMETRI SERAP AN ATOM
Sopriyanto C., Zainol Kamal daD Samin B.K.
PuslitbangTeknologiMaju Batan,Yogyakarta
ABSTRAK
..
EVALUASI KANDUNGAN LOGAM BERAT Fe, Cu, Cr, Ph, DAN Zn DALAM KERANG, UDANG,
DAN lKAN DE1VGAN SPEKTROMETRI SERAPAN ATOM. Te/ah di/akukan eva/uasi kandungan
/ogam-/ogam bercu Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn do/am kerang, udang, don ikon di /ingkungan ka/i Surabaya
dengan metode ,,!ya/a spektrometri serapan atom. Kandungan /ogam-/ogam Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn
diperoleh dengan metode kalibrasi standar pada kondisi yang optimum dari masing-masing unsur.
Diperoleh kandu,,!gan unsur-unsur Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn dalam ikon dari perairan Surabaya Fe 102,5.:t
1,2 ppm , Zn 16,3 :t 1,1 ppm; Cu 4,5 .:t 0,2 ppm; Cr <0,03 ppm; don Pb <0,18 ppm. Sedangkan /ogam berat di
dalam udang Fe 122 .:t2,7 ppm. Zn78.:t 1,7 ppm; Cu 5,5 .:to, 7 ppm; Cr <0,03 ppm; don Pb <0,18 ppm. Kadar
/ogam do/am kerang Fe 67,2.:t 2,3 ppm; Zn 53,7.:t 2,1 ppm; Cu 16.4 :t 1,9 ppm; Cr <0,03 ppm; don Pb
<0,18 ppm. Kada," /ogam-/ogam Fe, Cu, Cr, Pb, don Zn do/am ikon, kerang don udang di perairan ka/i
Surabaya be/urn ,melebihi kadar maksimum dari yang diperkenankan. Uji metode ana/isis menggunakan
SRM Oyster Tissue (SRM 1566a) buatan NIST menunjukan kadar unsur-unsur Fe, Cu, don Zn berada pada
kisaran data sertiJ'ikiit.
ABSTRACT
EVALUATION OJ' THE HEA VY METALS CONTENT OF Fe, Cu, C-r, Pb, AND Zn IN MUSSEL, LOBSTER,
AND FISH BY A7VMIC ABSORPTION SPECTROMETRY. Evaluation of the heavy metals Fe, Cu, Cr, Pb,
and Zn in mussI!I, lobster, and fish by flame atomic absorption spectrometry method has been carried
out.The content oJrFe, Cu, Cr, Pb, and Zn were obtained with calibration standard method at the optimum
condition ofeleml~nt. The content of Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn infish of Surabaya waters river were Fe 102.5
:t1.2ppm, Zn 16.3 :tl.lppm;
Cu 4.5:t0.2ppm; Cr <0.03ppm; don Pb <0.18ppm. While the content of Fe,
Cu, Cr, Pb, and Zn in lobster were Fe 122 :t 2.7 ppm,Zn 78:t 1.7 ppm; Cu 5.5 :t O.7 ppm; Cr <0.03 ppm.; and
Pb <0.18 ppm. The content of Fe, Cu, Cr, Pb, and Zn in mussel were Fe 67.2:t 2.3 ppm; Zn 53.7:t 2.1 ppm;
Cu 16.4:t 1.9 pp~l; Cr <0.03 ppm; and Pb <0.18 ppm. The content of Fe, Cu, and Zn in mussel, lobster, and
fish in Surabaya waters river more than permissible limits. The test of analysis method using SRM Oyster
Tissue (SRM 156lia) of NIST showed that the concentration of Fe, Cu, and Zn elements are in the range of
certificate data.
PENDAHULUAN
M
akhiUk
hidup
di bumi
tidak
terlepas
kebutuhannya aikan air. Air sebagai sumber
kebutuhan utama makhluk hidup khususnya
manusia perlu mendapatkan perhatian, terutarna
masalah pencemaran air. Untuk mendapatkan
kualitas air yang baik sesuai dengan stanctar
tertentu di daerah perkotaan khususnya Surabaya
semakin sulit karena air sudah banyak tercemar
oleh bermacam-macam limbah basil kegiatan
manusia, baik limba:h kegiatan rumah tangga,
industri, dan kegiataI1l-kegiatanmanusia lainnya.
Banyak industri atau pusat kegiatan kerja yang
membuang limbahnya ke lingkungan melalui
sungai. Limbah (baik berupa padatan maupun
cairan) yang masuk ke lingkungan air menye-
babkan terjadinya pencemaran. Pencemaran logam
beret seperti Fe, Cu, Cr, Pb, dan Zn sangat
berbahaya bagi manusia karena bersifat racun(l).
Pencemaran logam seperti Fe, Cu, Cr, Pb,
dan Zn menunjukan hasil kegiatan industri oleh
manusia. Manusia
menjadi korban
akibat
mengkonsumsi ikan, udang, dan kerang sungai
ataupun laut. Kali Surabaya sebagai sumber air dari
PerusahaanOaerah Air Minum (POAM) Surabaya
serta biotanya yang menjadi konsumsi sehari-hari
masyarakatSurabaya perlu mendapatkanperhatian.
Pencemaranlogam beret Fe, Cu, Cr, Pb, dan
Zn di atas, dapat pula terjadi di lingkungan kali
Surabaya. Hal ini bukanlah tidak beralasan, sebab
pertumbuhan berbagai industri di Surab~ya berjalan
sangat pesat. Salah satu dampak industrialisasi
Proslding Perte!muan dan Presentasilimiah Penelltian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir
P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001
80
ISSN0216-3128
terhadap lingkungan hidup adalah terjadinya
pencemaran lingkungan oleh logam-logam tersebut
yang dapat berakibat negatif bagi kesehatan,karena
terakumulasi atau menumpuk dalam tubuh(2).Salah
satu tindakan yang diperlukan untuk menanggulangi
kemungkinan terjadinya pencemaran logam-logam
tersebut adalah denganjalan melakukan pemantauan
secaraperiodik. Dalam melakukan pemantauan perlu
ditentukan indikator yang dipergunakan dalam
mengukur tingkat pencemaran. Dalam penelitian ini
dilakukan pemantauan dengan menentukan kadar
Fe, Cu, Cr, Pb, dan Zn dalam ikan, udang dan kerang
yang berasal dari kali Surabaya dengan metode
spektrometri serapanatom
TATA KERJA
Bahan
Dalam percobaanini digunakan larutan
spektrosolZn, Fe, Ph, dan Cu nitrat buatanBDH
yang mempunyaikadar unsur Zn, Fe, Pb dan Cu
1000 j.1g/ml,larutankhromium nitrat buatan,asam
nitrat supra pure masing-masing buatan Merck,
akuabidesbuatan Laboratorium
Kimia Dasar dan
Karakteristik Bahan. Sedangkan cuplikan ikan,
kerangdanudangberasaldari kali Surabaya.
Untuk uji metoda analisis digunakan standard
reference materials (SRM) oyster tissue buatan
NBS Amerika.
Cara kerja
Percobaandilakukan denganmenggunakan
seperangkatalat spektrofotometerserapan atom
AA 300 P yang dilengkapi dengan GTA-96 dan
PSC56 buatanVarian,Australia.
Optimasi analisis
Optimasi analisis Fe, Cu, Cr, Ph, daD Zn
dilakukan dengan pengamatan
serapan yang
maksimum pada panjang gelombang maksimum
masing-masing unsur pada setiap perubahan laju
alir asetilen, laju alir cuplikan, kuat arus, daD tinggi
pemb~r.
Preparasi cuplikan daD SRM Oyster tissue
Cuplikan ikan, kerang, udang, dan SRM
oyster tissue, masing-masing ditimbang dengan
berat 0,5 g, dimasukan dalam teflon bomb digester.
Oitambahkan 0,2 ml asam fluorida, dan 2 ml asam
nitrat pekat, dibiarkan selama 1 jam, kemudian
dipanaskan dlam oven pada suhu 150 DCselama 3
jam. Hasil pelarutan dituang dalam beker teflon,
Supriyanto,dkk.
kemudiandipanaskandiatas penangaspasir untuk
menghilangkan asam sisa. Hasil penguapan
ditepatkan menjadi volume tertentu dengan
akuabides, kemudian hila analisis belum siap
dilakukan,larutancuplikan disimpandalam almari
pendinganpactasuhu20°c.
Kurva standar Unsur.
Disiapkan 5 buah larutan campuran yang
masing-masingterdiri dari Zn 100ppm, HNO) IN,
clan akuabides sedemikian rupa sehingga
konsentrasiHNO) yang ada dalam masing-masing
larutan tetap 0,1 N, sedangkankon"SentrasiZn
bervariasi mulai dari 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, clan 0,5
ppm. Masing-masinglarutan diamati serapannya
pada kondisi yang optimum, sehingga akan
diperolehdata konsentrasiclanserapanunsur Zn.
Dataserapanclankonsentrasiuntuk unsuryang lain
yaitu Ph, Cr, Fe clan Cu diperoleh dengan cara
kerja yang sarnapadaZn denganperbedaanvariasi
konsentrasinya.
Analisis unsur Fe, Cu, Cr, Ph, daD Zn dalam
cuplikan, daDSRM.
Analisis unsurFe, Cu, Cr, Pb,dan Zn dalam
cuplikan ikan, kerang, udang, clan SRM oyster
tissue dilakukan denganmetode kurva kalibrasi
standar,yaitu dengan mengukur serapanmasingmasingunsur dalamcuplikan ikan, kerang, udang,
daD SRM oyster tissue kemudian dilakukan
intrapolasi terhadap kurva kalibrasi standar
masing-masing unsur, sehingga akan diperoleh
konsentrasimasing-masingunsur dalam masingmasingcuplikan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis unsur-unsur Fe, Cu, Cr, Ph, dan Zn
dalam cuplikan ikan, kerang, dan udang dilakukan
dengan metoda nyala spektrofotometri serapan
atom, dengan menggunakan campuran bahan bakar
udara-asetilen. Beberapa parameter yang perlu
mendapatkan perhatian agar diperoleh kondisi
analisis yang optimum adalah laju alir udara dan
asetilen, arus lampu, laju alir cuplikan, tinggi
pembakar, seperti dalam tabel I. Data pada tabel 1
diperoleh dengan melakukan pengukuran serapan
yang maksimum pada panjang gelombang
m~simum
masing-m~ing
unsur pada setiap
perubahan laju alir cuplikan, laju alir asetilen,
tinggi pembakar, kuat arus lampu dari masingmasing unsur.
Proslding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nuklir
P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001
No.
Supriyanto,dkk.
ISSN 0216-3128
81
Tabell. Kondisi optimumFe, Cu, Cr, Ph,don Zn
Kandungan UnS\lr-UnSurFe, Cu, Cr, Pb, clan
Zn yang ada di dalam SRM oyster tissue maupun
cuplikan ikan, kerang, clanudang diperoleh dengan
mengintrapolasikan serapan masing-masing unsur
ke dalam kurva kalibl3Si standar, sehingga akan
diperoleh
konsentrasii masing-masing unsur,
kemudian
diperhitull1gkan
dengan
faktor
pengenceran clan pe:larutan, diperoleh kadar
masing-masing unsur dalam SRM
cuplikanikan,kerangdanudang.
maupun
Datahasil analisisdan data sertifikat unsurunsurFe, Cu, Cr, Ph, dan Zn dalam oyster tissue,
disajikanpadatabel2, sedangkandatahasilanalisis
unsur-unsurFe, Cu, Cr, Ph,dan Zn dalamcuplikan
ikan, kerang dan udang disajikan pada Tabel 3,
sebagaiberikut:
Tabel 2. Data J~dar unsur-unsur Fe, Cu, C~, Ph, don Zn do/am serJifi-tgt_SRMQyster tissue.
dan ~Ita hasil ana/isis
No.
Unsur
Kadar :f: SD
% Kesalahan
Kadar :i: SO
(Sertifikat, ~g/g)
(hasil analisis, Jig/g)
1
Fe
539:f: 15
548:t 5,7
1,67
2
Cu
66,3:f: 4,3
64,5:t 1,2
2,71
3
Cr
1,43 :f: 0,46
4
Ph
0,371 :f: 0,014
5
Zn
795:t 14,2
4,22
830:f:
57
"
Tabel3. Data ~:adarun sur-unsur Fe, Cu, Cr, Ph, dan Zn dalarn cuplikan ikan, kerang dan udang
Kadar (l.1g/g):t SD
Cuplikan
Ikan
2
3
Kerang
Udang
Fe
Cu
Cr
102,5:i: 1,2
67,2 :i: 2,3
4,5 :to,2
16,4:t 1,9
5,5 :t 0,7
<0,03
<0,03
<0,03
122:i: 2,7
Berdasarkan pada Tabel 2, kandungan
logam-logam Fe, Cu, Cr, Pb, clan Zn yang ada
dalam sertifikat maup~!1 basil analisis dengan
metoda nyala spektroJ:netri serapan atom, dapat
dikatakan
bahwa metoda yang
dilakukan
mempunyai
validita!.
yang
baik,
karena
berdasarkan data hasiil analisis yang diperoleh
berada di dalam kisBlran konsentrasi yang ada
-Pb
<OJ8
<0,18
<0,18
Zn
16,3:t 1,1
53,7 :t 2,1
78:t 1,7
dalam sertifikat, meskipun untuk logam Cr dan Pb
metoda yang digunakan tidak mampu mendeteksi,
sehingga diperlukan metode lain selain metode
tersebut.
Berdasarkan Tabel 3 terlihat bahwa kadar
logam berat di dalam ikan dari perairan Surabaya
yaitu Fe 102,5:f: 1,2, Zn 16,3:f: 1,1 ; Cu 4,5:f: 0,2 ;
Cr <0,03; dan Pb <0,18. Sedangkanlogam berat di
Prosldlng Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr
P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001
82
ISSN0216-3128
Supriyanto, dkk.
dalarn udang dari perairan Surabaya yaitu Fe 122 :i:
2,7 , Zn 78 :i: 1,7 ; Cu 5,5 :i: 0,7 ; Cr <0,03; clan Pb
<0,18. Dari tabel 3 terlihat pula kadar logarn dalarn
kerang dari perairan Surabaya yaitu Fe 67,2 :i: 2,3 ,
Zn 53,7 :i: 2,1 ; Cu 16,4 :i: 1,9 ; Cr <0,03; clan Pb
<0,18. Hasil pada tabel 3 apabila dibandingkan
dengan kandungan unsur logarn berat dalarn ikan,
udang, clan kerang menurut keputusan Direktur
Jenderal Pengawasan Obat clan Makanan Nomor
03725/B/SK/VII/89
tentang Batas Maksimum
Cemaran Logam dalarn Makanan, Standar Nasional
Indonesia (SNI) 01-3917-1995 serta Standar
Nasional Indonesia (SNI) 01-3919-1995, maka
kandungan Fe, Cu, Cr, Ph, clan Zn memang belum
melebihi
kadar
maksimum
dari
yang
diperkenankan(2).Namun mengingat efek Fe, Cu,
Cr, Ph, clan Zn terhadap tubuh manusia
berlangsung kumulatif
clan bertahap dengan
pembentukan kompleks dengan gugus sulfihidrit (SH) sehingga tak mudah untuk melihatnya sebagai
bencana seketika (3) .Efek logarn-iogarn tersebut
Logam di dalam biota air selain terikat
denganprotein juga dapat membentui$ion yang
dapat larut dalam lemak dan mampu melakukan
penetrasi ke dalam membran sel(3) .Lokasi
keberadaanlogam pada daging biota air sangat
tergantungpada protein yang mempunyai gugus
sulfihidrit (-SH) dan lemak pada daging biota air
tersebut. Hal inilah kemungkinan yang
menyebabkankonsentrasilogam berat Fe, Cu, Cr,
Ph, dan Zn pada ikan , udang, dan kerang
mempunyaikadaryangberbeda.
barn akan terlihat dalam kurun waktu ketika-anakanak balita yang menyusui ASI yang mengandung
logam berat setelah beranjak dewasa. Selain sulit
mengobati penyakit yang disebabkan oleh
pencemaran logam berat, karena logarn berat bisa
meracuni secara sistematis, sehingga dardh, guinjal,
clan hati si penderita berubah sarna sekali. Ini
KESIMPULAN
mengingatkan banyak orang
pada
tragedi
Minarnata, salah satu bencana lingkungan terbesar
yang terjadi di Jepang yang disebabkan oleh
pencemaran logarn berat.
Kandungan logarn berat pada suatu perairan
dari waktu ke waktu
selalu berub-ubah
konsentrasinya bisa semakin meningkat maupun
sebaliknya. Hal ini karena kondisi air laut sangat
labil. Adanya pergerakan arus, gelombang, curah
hujan clan perubahan kondisi sehingga vegetasi ini
memiliki kemampuan luar biasa dalarn menyerap
logam berat.
Jumlah konsentrasi setiap logarn berat yang
dimiliki
oleh setiap biota air mempunyai
konsentrasi yang berbeda. Hal ini
selain
dipengaruhi oleh kemarnpuan biota air dalam
mengabsorbsi clan mengekskresikan logarn yang
ada di perairan tersebut, dapat juga terjadi karena
ikatan kimia dari masing-masing logarn yang
terlarut di dalarn perairan tersebut berbeda(4).
Logalll berat dapat masuk ke dalarn tubuh biota air
melalui rantai makanan (food chain), absorbsi
aktif/pasif secara dltusi melalui permukaan kulit
clan melalui insang. Sedangkan akumulasi logam
berat dalarn biota air terjadi pada otot abduktor,
insang, mantel, gonad, ginjal, clan hati .
Di dalam perairan,logam berikatandengan
garam organik seperti metil, etil, fenil, maupun
garam anorganikberupa oksida, klorida, sulfida,
karbonat, hidroksida dan sebagainya. Senyawa
logam berat organik lebih mudahterabsorbsioleh
tumbuhandaD hewan air dibandingkan senyawa
organiknya.
Untuk mengetahuikandunganlogam-logam
Fe, Cu, Cr, Ph, clan Zn pada ikan , \ldang, clan
kerang dari perairan Surabaya,dapat digunakan
deng?.'1
metl)rla nyala ~pektrometriserapan atom
denganvaliditasyang baik, dengankesalahanhila
dibandingkandenganSRM < 5 %.
Diperoleh kandunganunsur-unsurFe, Cu,
Cr, Ph,clan Zn dalam ikan dari perairanSurabaya
Fe 102,51: \.,2ppm ,Zn 16,31: 1,1 ppm; Cu 4,51:
0,2 ppm; Cr < 0,03 ppm; clan Pb < 0,18 ppm.
Sedangkanlogam beratdi dalam udang Fe 1221:
2,7 ppm, Zn 78 1: 1,7ppm; Cu 5,5 1: 0,7 ppm; Cr <
0,03 ppm; clan Pb < 0,18 ppm. Kadar logam
dalamkerang Fe 67,2 1: 2,3 ppm; Zn 53,7 1: 2, I
ppm; Cu 16,41: 1,9 ppm; Cr < 0,03 ppm; clan
Pb < 0,18 ppm.
Berdasarkandata-databasil analisis dapat
disimpulkan bahwa kandunganlogam-logam Fe,
Cu, Cr, Ph, clanZn pada ikan , udang,clankerang
dari perairan Surabaya, masih belum melebihi
kadarmaksimumdari yangdiperkenankan.
DAFTARPUSTAKA
DARMONO, "Logam Dalam Sistem Biologi
Makhluk Hidup" Cetakan Pertama, VI Press,
Jakarta (1995).
2,
PALAR, HERYANDO, "Pencemaran dan
Toksikologi Logam Bernt", Rineka Cipta,
Jakarta (1994).
Prosldlng Pertemuan dan Presentasl IImlah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr
P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001
Supriyanto,dkk.
3
BRYAN,
Metal
ISSN 0216-3128
G.W., " Some Aspect of Heavy
Tolerance
in Aquatic
Organisms",
University Press, C~ln1bridge,(1976).
4. CaNNEL, W.D. alld MILLER, J.G., "Kimia
dan Ekotoksikologi
Pencemaran", UI Press,
83
Supriyanto
-Sebelum diperoleh data, dilakukan terlebih
dahulubeberapaparameteryaitu:
.Verifikasi alat untukmengujikeandalanalat
".
.Kurva standar (dipilih yang tepat)
Jakarta, (1995).
.Uji metodedenganSRM
.Dari beberapa parameter yang dilakukan
diperolehdatayang akurat.
TANYAJAWAB
Djoko Widodo
Agus Taftazani
-Mana
-Tujuan
-Di
yang benar
spektrofotometri serapan
penelitian
saudara
data
untuk
atom atauspektrome1:ri
serapanatom.
dalamTabel2. ClrdanCd tidak adadatanya,
tetapi di dalamTabel3. ditunjukkanadanyaCr
danPh. Bagaimanaini ? Berapabatasdeteksi
penggunaanCr dan Fib?
lingkungan, untuk itu diperlukan data lokasi
sampling dan tanggaVwaktu sampling cuplikan
tersebut, sehingga data basenya akan lebih
sempuma. Apakah saudara telah menuliskan
hal tersebut diatas.
Supriyanto
-Yang benarspektrometri
mengumpulkan
adalah
membuatl
base
-Bagaimana
kualitas kadar- logam-logam berat
tersebut jika dibandingkan dengan baku mutu/
batasambang yang diperkenankan ?
-Terimakasih, mestin;'asarna antara data pada
Tabe/2. dan Tabe/3. Sedangkanbatasdeteksi
Cr = 0,03ppm dan Pb = 0,18ppm.
Supriyanto
Sumijanto
-Kadar unsur-unsur Ph, Cr, Fe, Cu don Zn
da/amikon kerangdibawah batasambangyang
diiijinkan o/ehDirjen paM.
-Pacta
dasarnya penelitian anda ini adalah
penentuan kandung;m unsur dalam sampel,
bagaimana anda )I'akin bahwa data yang
diperoleh adalah akul:atltepat. jelaskan.
-Sudah
di/akukan
!1~
, -
.
..
Prosldlng Pertemuan dan Presentasl IImlah Penelitlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nuklir
P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001