Yumiarti*, June Mellawati*, dan Suwirma S - Digilib

STUDI PENYERAPAN
RAKSA ANORGANIK OLE" IKAN LELE (Clarias
ANALISIS AKTIVASI NEUTRON
batrachus) DALAM AIR MENGGUNAKAN
Yumiarti*, June Mellawati*, dan Suwirma S·.
ABSTRAK
STUDt PENYERAPAN RAKSA ANORGANIK OLEH IKAN LELE (Clorio.f batrachu.f)
DALAM AIR MENGGUNAKAN
ANALISIS AKTIVASI NEUTRON.
Penelitian ini dilakukan
untuk mengetahui akumulasi, distribusi dan toksisitas Hg terhadap ikan Iele. Percobaan dilakukan
dalam akuarium yang diisi media air kran dengan konsentrasi Hg 0,05 - 1,0 ppm, dan variasi pH 5, 7,
dan 9. Pengambilan contoh ikan untuk dianalisis dilakukan setelah ikan berada selama 2, 4, 7, 10, 14,
21, dan 28 hari dalam media. Kandungan Hg dalam ikan diukur dengan spektrofotometer serapan atom·
(AAS). Penentuan distribusi Hg dalam ikan dilakukan secara analisis aktivasi neutron, setelah pemeliharaan 4 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa akumulasi Hg tertinggi dalam ikan Iele diperoleh
pada media dengan konsentrasi Hg 0,20 ppm. Akumulasi Hg lebih banyak di bagian hati dan ginjal
daripada di bagian otot. Uji toksisitas Hg terhadap ikan lele menunjukkan bahwa pada media yang
mengandung Hg 0,60 ppm, kematian ikan 50% terjadi setelah 20,01 ± 2,27 jam.
ABSTRACT
STUDY ON ABSORPTION
OF INORGANIC MERCURY BY CATFISH (Ciorios batrachus) IN WATER USING NEUTRON ACTIVATION ANALYSIS. This study was carried out to
know accumulation,
distribution, and toxicity of Hg to catfish (Clarias balracJlIls). The experiment
was conducted in an aquarium filled with tap water as media for growing the fish containing Hg with
concentration ranging from 0,05 to 1,0 ppm, at pH 5, 7, and 9. The fish samples were taken after 2, 4,
and 28 days of planting in the media. The Hg content in the fish was determined using
7,10,14,21,
Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS). The determination of Hg distribution in the catfish was
carried out using neutron activation analysis after 4 days planting. The result showed that maximum
accumulation of Hg occurred in fish from media containing 0,20 ppm of Hg. The distribution of Hg
absorbed from the media was found to be higher in lever and kidney than in the muscles. The result of
Hg toxicity test to catfish showed that in media containing 0,60 ppm Hg, 50% mortality occurred after
20,01 ± 2,27 hours of treatment.
PENDAHULUAN
Raksa (Hg) termasuk kelompok logam berat yang banyak digunakan dalam
industri, antara lain industri selulose, plastik, obat-obatan, pestis ida, dan soda.
Apabila Iimbah industri tersebut langsung dibuang ke perairan tanpa mengalami
pengolahan terlebih dahulu, maka kemungkinan dapat menyebabkan pencemaran dan
mengganggu keseimbangan ekosistem. Oalam badan air, raksa dapat tersebar merata, baik pada bagian permukaan ataupun pada kedalaman tertentu. Sebagian
mengendap dalam sedimen atau terakumulasi dalam tuhuh organisme hidup di perairan.
*
Pusat Aplikasi Isolop dan Radiasi, 8ATAN
71
Logam raksa sarna sekali tidak dibutuhkan pada proses kehidupan biologis
akuatik clan tergolong logam beracun yang sangat berbahaya. Raksa dalam bentuk
senyawaan organik lebih .bersifat racun, karena mudah diserap oleh organ-organ
tubuh baik hewan maupun manusia (1). Disamping itu, karena sifatnya yang akumulatif, logam berat tersebut akan terakumulasi secara biologis dalam biota air sekalipun kadarnya cukup rendah. Selanjutnya, melalui rantai makanan dapat masuk ke
tubuh manusia yang memakan biota tersebut, sehingga dapat mengganggu kesehatan.
Pada biota, raksa dapat menimbulkan keracunan. Ada dua kemungkinan
keracunan yang ditimbulkan Hg, yaitu keracunan akut yang menimbulkan kematian
langsung dan keracunan kronis yang menyebabkan gangguan atau kerusakan syaraf
yang akhirnya dapat menyebabkan kematian juga (2).
Salah satu jenis hewan air yang hidup di perairan tawar seperti sungai, rawarawa, dan sawah ialah ikan lele (Clarias batrachus) yang banyak terdapat di Indonesia. Ikan lele mampu hidup pada kondisi kekurangan oksigen seperti di perairan
limbah (3). Kecuali itu ikan lele termasuk jenis ikan bernilai ekonomi tinggi, artinya
mempunyai nilai pasar tinggi bila dibandingkan dengan jenis ikan tawar lain (4).
Ikan lele, juga merupakan sumber protein yang banyak dikonsumsi oleh penduduk
Jakarta dan sekitarnya.
Studi penyerapan logam berat raksa oleh ikan lele ini ditujukan untuk
mengetahui pola penyerapan raksa oleh ikan lele, yaitu distribusi dan akumulasinya,
serta menentukan konsentrasi raksa yang dapat menyebabkan keracunan akut pada
ikan lele.
BAHAN DAN METODE
Bahan. Ikan yang digunakan ialah jenis ikan lele lokal (Clarias batrachus)
yang diperoleh dari daerah Ciputat, Tangerang. Pada semua percobaan digunakan
ikan lele dengan berat 4 - 6 gram per ekor. Air yang digunakan sebagai media ialah
air kran, dengan berbagai konsentrasi Hg. Larutan Hg dibuat dengan melarutkan
HgCI2 (p.a). Pereaksi lain, yaitu HN03, H202 dan NH40H, semua buatan Merck.
Peralatan. Untuk mengukur kadar fig dalam daging ikan digunakan alat
spektrofotometer
serapan atom (AAS) dengan lampu katoda berongga (Hollow
Cathode Lamp Hg). Pada penentuan distribusi Hg dalam ikan lele, iradiasi neutron
dilakukan di reaktor TRIGA-MARK II PPTN Bandung, dan pengukuran Hg sebagai
203Hg dilakukan dengan alat penganalisis salur ganda Nuklir Data-62 (MCA ND62). Percobaan dilakukan di dalam akuarium berukuran 50 x 20 x 35 em.
Cara Pemeliharaan Ikan Lete. Sebelum digunakan dalam pereobaan, ikan
lele dipelihara dahulu selama 15 hari dalam media tanpa Hg untuk penyesuaian
kondisi. Setiap hari ikan diberi makanan sebanyak 5 % berat badan. Hasil anal is is
72
kandungan unsur unsur logam dalam pakan dapat dilihat pada Tabel 1. S~tiap hari
dilakukan penggantian air (5). Sebelum percobaan ikan harus dipuasakan selama 2
hari (6).
Pengaruh pH pada Penyerapan Hg oleh Ikan Lele. Pada percobaan ini
beberapa akuarium diisi media air kran masing-masing sebanyak 20 L dan diisi 20
ekor ikan. Media tersebut mengandung Hg dengan variasi pH 5, 7, dan 9. Pengamatan penyerapan Hg dilakukan setelah 4 hari. Setelah diambil, ikan dicuci dengan
air kran, lalu didestruksi menggunakan HN03 (60%) dan H202 (30%), selanjutnya
diukur dengan alat AAS.
Pengaruh Konsentrasi pada Penyerapan Hg oleh Ikan Lele. Percobaan
dilakukan seperti di atas dengan variasi konsentrasi Hg 0; 0,10; 0,15; dan 0,20 ppm.
Pengambilan contoh dilakukan setelah 2, 4,7, 10, 14,21, dan 28 hari, pH media
yang digunakan ialah 7.
Pengaruh Hg pada Pertumbuhan Ikan Lele. Percobaan dilakukan dalam
media yang mengandung
Hg 0,20 ppm dan tanpa Hg. Pertambahan berat ikan
diamati setelah 2, 4, 7, 14,21, dan 28 hari.
Penentuan Distribusi Hg dalam Ikan Lele. Percobaan dilakukan dengan
memelihara ikan yang beratnya 15 gram pada media yang mengandung Hg 0,20
ppm, pH 7, dan waktu pengambilan contoh 4 dan 7 hari. Setelah diambil, ikan
dicuci dan dipotong untuk memisahkan isi perut (hati danginjal) dan daging (otot).
Masing-masing bagian dikeringkan di oven 65°C, selama ± 5 hari. Setelah kering,
ikan dihaluskan dengan mortar agat, dimasukkan ke dalam vial polietilen, dan
wadah aluminium, lalu diiradiasi di reaktor dengan tluks neutron IOl1n cm-2detik-l,
selama ± 30 jam. Setelah didinginkan selama ± 7 hari, Hg diukur sebagai 203Hg
dengan energi 279 keY.
Uji Toksisitas Hg Terhadap Ikan Lele. Percobaan dilakukan dalam akuarium yang berisi 20 L media air kran dengan konsentrasi Hg 0; 0,10; 0,20; 0,40;
0,60; dan 1,0 ppm. Pengamatan kematian ikan lele dilakukan setelah 1,2,4, 8, 16,
24, 48, 72, dan 96 jam (6).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengamatan pengaruh pH pada penyerapan Hg oleh ikan lele pada
konsentrasi Hg 0; 0,05; 0,10; 0,15; dan 0,20 ppm setelah 4 hari dalam media dapat
dilihat pada Gambar 1. Gambar tersebut menunjukkan bahwa pH media berpengaruh
nyata pada penyerapan Hg oleh ikan. Penyerapan tertinggi terjadi pada pH 7.
Penyerapan Hg oleh ikan lele pada berbagai konsentrasi Hg dan wakt4
pen~ambilan contoh terlihat pada Gambar 2. Terlihat bahwa banyaknya Hg yang
terserap oleh ikan sebanding dengan konsentrasi Hg dalam media. Makin lama
waktu pengambilan contoh , makin banyak Hg yang terserap oleh ikan. Akan tetapi,
73
kecepatan penyerapan Oumlah Hg yang terserap per satuan waaktu) maki}11ama
makin berkurang. Menurut HOAR dan RENDALL yang dikutip oleh SANUSI (2),
hal tersebut dikarenakan faktor stress pada ikan. Setelah kurun waktu tertentu, ikan
mulai beradaptasi dengan Iingkungannya, sehingga penyerapannya mulai berkurang.
Pada Gambar tersebut juga terlihat bahwa makin tinggi konsentrasi Hg, penyerapan
makin besar. Akan tetapi, pertambahan penyerapan tidak sebanding dengan pertambahan konsentrasi Hg. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan SANUSI (2), yaitu
makin rendah konsentrasi, kemampuan ikan menyerap polutan makin besar.
Faktor konsentrasi Hg, yaitu perbandingan antara kadar Hg yang terakumulasi dalam tubuh atau organ ikan dengan kadar Hg dalam air, dapat dilihat pada
Gambar 3. Faktor konsentrasi yang diperoleh ialah antara 5,03 dan 97,98. Faktor
konsentrasi atau disebut juga enrichment factor merupakan indeks untuk mengevaluasi toksisitas logam berat yang terakumulasi pada organisme hidup. Makin mudah
logam berat terabsorbsi dan terakumulasi dalam tubuh organisme air, makin besar
indeks faktor konsentrasi. Hal ini berarti logam berat tersebut makin bersifat racun.
Selain dipengaruhi oleh konsentrasi polutan, faktor konsentrasi juga dipengaruhi
oleh faktor fisiologis ikan, jenis polutan, jenis organisme, dan sifat fisika-kimia
Iingkungan (7).
Pengaruh Hg pada pertumbuhan ikan lele dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar tersebut menunjukkan bahwa pertumbuhan ikan 'mulai terlihat berbeda
setelah 21 hari, dan makin jelas setelah 28 hari. Ternyata pada media yang mengandung Hg 0,20 ppm, pertumbuhan ikan sangat lambat dibanding dengan pertumbuhan
ikan dalam media tanpa Hg. Hal tersebut sesuai dengan pendapat BRYAN yang
dikutip oleh HARDIYANTO (8), yaitu efek kronis Hg terhadap ikan diantaranya
ialah terjadinya penurunan fungsi fisiologis yang menyebabkan hambatan dalam
pertumbuhan dan perkembangan.
Distribusi Hg dalam tubuh ikan lele dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2
menunjukkan bahwa hasil pencacahan organ perut (hati dan ginjal) lebih tinggi
daripada hasil pencacahan pada daging (otot). Hal tersebut disebabkan oleh adanya
sejenis protein, yaitu metallothionin yang bersifat mengikat logam berat dan lebih
banyak terdapat di hati dan ginjal daripada di otot (9).
Pengaruh konsentrasi Hg pada keracunan akut ikan lele dapat dilihat pada
Gambar 5 dan 6. Pada Gambar 5 terlihat kurva kematian ikan pada berbagai konsentrasi Hg, setelah dipelihara 24 jam, dengan persamaan garis y = 111,43 x - 16,28.
Menurut persamaan garis tersebut, kematian ikan 50% diperoleh pada konsentrasi
Hg 0,55 ± 0,04 ppm. Gambar 6 menunjukkan kurva kematian ikan pada konsentrasi Hg 0,60 ppm terhadap waktu pemeliharaan. Persamaan garisnya ialah y = 2,17 x
+ 0,58. Berdasarkan persamaan garis tersebut, diduga kematian ikan 50% terjadi
setelah 20,01 ± 2,27 jam. Waktu tersebut dapat dinyatakan sebagai waktu mati
ikan (waktu yang diperlukan untuk mencapai kematian ikan lele 50%) pada konsentrasi Hg 0,60 ppm.
74
KESIMPULAN
Dari percobaan ini dapat disimpulkan bahwa penyerapan Hg oleh ikan lele
sebanding dengan konsentrasi Hg dan waktu. Pertumbuhan ikan lele terhambat oleh
kandungan Hg dalam media. Faktor konsentrasi Hg untuk ikan lele berkisar antara
5,03 dan 97,980 Kematian ikan lele 50% terjadi pada konsentrasi Hg media 0,60
ppm setelah 20,01 ±2,27 jam berselang.
UCAPAN TERIMA KASIH
Kami mengucapkan terima kasih kepada Saudara Suripto dan Maryoto yang
telah membantu penelitian ini.
DAFfAR PUSTAKA
1. FRIBERG, L., GUNNAR, EN., and VELINER,
Toxicology of Metals, Elsevier (1979).
8., "Mercury", Handbook on
2. SANUSI, H.S., Akumulasi logam berat Hg dan Cd pada tubuh ikan bandeng
(Chanos-chanos Forskal), Disertasi, Fakultas Pasca Sarjana
IPB, Bogor (1985)
,
'
3. SURIPTO dan TATANG, Pemijahan buatan ikan lele (Clarias
Laporan Penelitian, Departemen Biologi, ITB, Bandung (1972).
batrachus),
4. MURNIATI,
IRIANTO, H.E., dan SUINDRAYATNO, Kemunduran mutu
lele lokal (Clarias batrachus) pada suhu kamar, Jurnal Penelitian Pasca Panen
Perikanan ~ (1988) 5.
5. UNEP, "Test of the acute lethal toxicity of pollutants to marine tish", Reference
Methods fOr Pollutant Studies No.43, Regional Seas Co-operation with FAO
and IAEA, Vienna (1987).
of
6. REISH, D. L., and OSHIDA, P. So, "Short-term static bioassays",Manual
Methods in Aquatic Environment Research, FAO Fish, Tech. Pap. (1986) 51.
7. VAN ESCH, G.1., "Aquatic pollutants and their potential effects", Transformation and Biological Effects (Proc. Symp. on Aquatic Pollutant Press), New
York (1977).
8. HARDIYANTO,
Kandungan
logam mercury (Hg) dalam
Disertasi, Fakultas Biologi-UNSOED, Purwokerto (1992).
9.
kerang
hijau,
YAMAMOTO, Y., HONDA, K., and HIDAKA, H., Tissue distribution
heavy metals in weddel seals, Marine Pollution Buletin l8.... 4 (1987) 1640
of
75
-J
00
•S
.,e,
~
~
cu
c:
YA
Q>
0
ppm
pprn
ppm
0
~O/
~.~
o
----.•
•
~O
~~/
10
~
0,15
0,05
2 0,10
"0
c.. 6
/::,./ 4
2,
4
0
•----A
A----- '
_A
~6___ 6
7
10
A
__
14
0
A-
6
21
-.
0,20
ppm
28
Waktu (hari)
Gambar 2. Kurva penyeraI?an Hg oleh ikan lele sebagai fungsi waktu, dalam berbagai konsentrasl Hg dalam media.
40
60
= ~:c
90rn=~~'"''"' 100
tal)
~
80
0,05 ppm
v////#A
0,20 ppm
"i
0,15
0,10 ppm
ppm
20
2
4
7
10
14
21
28
Waktu (hari)
Gambar 3. Histogram
faktor konsentrasi
pada
berbagai konsentrasi
Hg dalam Hg
media
.. ikan lele terhadap waktu , dan
o00
5
o
Media tanpa Hg
A
Media 0,20 pprn Hg
____
0
~o
o~o
/0
o
~
o~
o·_A __
A--
2
7
4
A--
A-
10
14
-A
21
28
Waktu (hari)
Gambar 4. Kurva pertambahan berat ikan lele dalam media air yang mengandung
Hg 0,20 ppm dan tanpa Hg.
90
--- - ---------
0,10
0,20
0,40
0,60
1,0
Konsentrasi Hg dalam air (ppm)
Gambar 5.
00
Kurva /?ersentasi kematian ikan lele pada berbagai konsentrasi Hg setelah 24 Jam (skala logaritma).
00
IV
80
1
2
3
10
Waktu
Gambar 6.
Kurva persentasi
(skala logaritma).
20
50
(j am)
kematian ikan lele pada konsentrasi
Hg 0,60 ppm
)