TUGAS INDIVIDUALPRAK.BIOLOGI UMUM II

PRATIKUM BIOLOGI UMUM IIREFERENSI TENTANG :PENCEMARAN AIR TERHADAP ORGANISME PERAIRAN

Oleh : Pino RinandoNIM : 4 1 3 1 2 1 0 0 1 0Jurusan kimia Kelas: Kimia NK-13F M I P A

U N I V E R S I T A S N E G R I M E D A N

PENCEMARAN AIR TERHADAP ORGANISME PERAIRAN

a. Pencemaran air terhadap organisme perairan menurut Undang-Undang.Pencemaran air menurut PP no 82 Tahun 2001 adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya. Sedangkan pengendalian pencemaran air adalah upaya pencegahan dan penanggulangan pencemaran air serta pemulihan kualitas air untuk menjamin kualitas air agar sesuai dengan baku mutu air. Pengendalian pencemaran air banyak dilakukan untuk mengurangi masuknya bahan pencemar hingga ke perairan sungai. Pengendalian pencemaran dapat dilakukan sesuai dengan jenis bahan pencemar yang ada.Adanya banyak pencemar dalam suatu perairan dapat dilihat dari beberapa kategori indikator seperti fisik, kimia dan biologis. Indikator fisik diantaranya adalah adanya warna, tumpukan material, bahan terlarut dan sebagainya.Indikator kimia diantaranya adalah adanya bau serta kandungan bahan-bahan berbahaya yang dapat diketahui melalui uji laboratorium. Indikator biologis meliputi biota yang hidup dalam perairan tersebut.Ikan sebagai salah satu komponen penting penghuni perairan dapat digunakan sebagai indikator pencemaran air. Adanya bahan pencemar dapat mempengaruhi kehidupan ikan yang dapat dilihat dari bentuk tubuh, adanya berbagai kelaian dalam tubuh ikan hingga kematian ikan (tidak terdapat ikan pada perairan yang tercemar berat). Berdasarkan kandungan bahan pencemar perairan, kematian ikan tidak hanya disebabkan oleh faktor tunggal tetapi dapat diakibatkan oleh beberapa faktor sekaligus. Kombinasi faktor pencemar yang meracuni ikan dapat dikategorikan dalam :

1. Fenomena sinergis,

merupakan kombinasi dari dua zat atau lebih yang bersifat memperkuat daya racun.Adanya satu bahan pencemar tidak terlalu mematikan terhadap ikan, ketika muncul bahan pencemar lain maka gabungan kedua zat tersebut mempunyai toksisitas yang berlipat sehingga mengakibatkan kematian ikan.

2. Fenomena antagonis, merupakan kombinasi antara dua zat atau lebih yang saling menetralisir, sehingga zat-zat yang tadinya beracun berhasil dikurangi dinetralisir daya racunya sehingga tidak membahayakan.

Ikan dapat digunakan sebagai bioindikator karena mempunyai kemampuan merespon adanya bahan pencemar. Ikan dapat menunjukkan reaksi terhadap perubahan fisik air maupun terhadap adanya senyawa pencemar yang terlarut dalam batas konsentrasi tertentu.Reaksi yang dimaksud antara lain adanya perubahan aktivitas pernafasan, aktivitas dan gerakan renang, warna tubuh ikan dan sebagainya. Kemampuan ikan merespon bahan pencemar sering digunakan dalam pengujian penanganan limbah industri. Limbah industri pada umumnya melewati beberapa tahapan pengolahan seperti penyaringan secara mekanis (secara fisik), pengendapan dan penjernihan dengan bahan kimia (secara kimia) serta penghilangan senyawa berbahaya dengan bakteri pengurai limbah (secara biologis) setelah melewati ketiga tahapan tersebut air limbah yang sudah diolah dilewatkan dalam kolam kecil berisi ikan.Apabila masih terdapat bahan pencemar maka ikan akan bereaksi mulai dari gerakan renang, percepatan gerakan operculum hingga kematian pada air yang masih beracun.b. Dampak Pencemaran Air terhadap Kehidupan perairanBahan macam makhluk yang hidup dalam air antara lain bermacam-macam ikan, buaya, penyu, katak, mikroorganisme, ganggang, tanaman air dan lumut. Kesemuanya termasuk dalam kehidupan akuatik. Apabila sumber air tempat kehidupan akuatik tercemar, maka siklus makanan dalam air terganggu dan ekosistem air/kehidupan akuatik akan terganggu pula. Misal organisme yang kecil/lemah seperti plankton banyak yang mati karena banyak keracunan bahan tercemar, ikan-ikan kecil pemakan plankton banyak yang mati karena kekurangan makanan, demikian pula ikan-ikan yang lebih besar pemakan ikan-ikan kecil bila kekurangan makanan akan mati.

Kehidupan akuatik dapat pula terganggu karena:a) Perairan kekurangan kadar oksigen atau sinar matahari yang disebabkan air menjadi keruh oleh pencemaran tanah/lumpur.b) Permukaan perairan tertutup oleh lapisan bahan pencemar minyak atau busa deterjen, sehingga sinar matahari dan oksigen yang diperlukan untuk kehidupan akuatik tidak dapat menembus permukaan air masuk ke dalam air.c) Berkurang/habisnya kadar oksigen dalam proses pengairan bahan pencemar senyawa organik.d) Permukaan air tertutup oleh tanaman air seperti enceng gondok sebagai bahan pencemar yang tumbuh subur oleh adanya bahan pencemar berupa makanan penyubur tanaman seperti senyawasenyawa fosfat, nitrat.e) Peningkatan suhu air karena adanya bahan pencemar panas dari industri-industri yang menggunakan air sebagai pendingin, atau sebagai air bangunan dari pembangkit tenaga listrik.c. KUALITAS AIRBioremediasi merupakan suatu proses yang melibatkan mikroorganisme, fungi, tanaman hijau maupun enzim yang dihasilkannya untuk mengembalikan kondisi lingkungan yang telah diubah oleh adanya kontaminan menjadi seperti kondisi sebelumnya. Kontaminan yang dimaksud adalah bahan pencemar atau limbah yang masuk ke dalam perairan. Teknik bioremediasi sering digunakan untuk menghilangkan tumpahan minyak pada suatu perairan dengan menggunakan bakteri khusus. Bakteri khusus tersebut dikenal juga dengan MEOR (microbial enhancement of oil recovery).Pencemaran perairan terutama diakibatkan oleh pengelolaan sumber daya alam yang kurang bijaksana. Pengelolaan sumberdaya alam yang dilakukan saat ini di Indonesia lebih ditekankan pada aspek ekonomis bukan pengelolaan yang bertujuan untuk keberlanjutan sumberdaya alam (natural resources sustainability). Apabila dibiarkan dalam jangka panjang akan terjadi degradasi atau penurunan kualitas lingkungan yang pada akhirnya dapat menimbulkan bencana ekologis.Limbah sebagai bahan pencemar tersebut harus segera ditangani secara serius sebelum terjadi akumulasi yang dapat membahayakan kesehatan manusia. Salah satu langkah konkret dan relatif mudah dilaksanakan untuk mengatasi pencemaran perairan adalah dengan pengelolaan secara biologis melalui pemanfaatan mikrobia sebagai pembersih bahan pencemar. Metode yang digunakan dalam bioremediasi adalah dengan menggunakan bakteri untuk mengumpulkan bahan pencemar dan mengambilnya dari lokasi tercemar.Menurut Battistelli (2004), metode bioremediasi yang dikembangkan saat ini adalah dengan melengkapi metode konvensional dengan cara menghancurkan bahan pencemar jika dimungkinkan atau paling tidak mentransformasi kedalam substansi yang tidak berbaya.Teknik ini secara umum relatif murah, menggunakan teknologi sederhana dan dapat lebih diterima publik.Bioremediasi telah menjadi alternatif yang baik dalam membersihkan bahan pencemar dan penggunaannya meningkat cepat di Amerika Serikat dan Eropa dengan berbagai tingkat kesuksesan (Rutkowska et al., 2004).Teknik bioremediasi didasarkan pada kemampuan beberapa mikroorganisme untuk mengkatabolisme bahan-bahan kimia berbahaya. Salah satu bakteri yang populer dalam mengubah senyawa berbahaya menjadi tidak berbahaya adalah Pseudomonas sp. Dengan kemajuan teknologi rekayasa genetika dimungkinkan menghasilkan beberapa bakteri yang spesifik menangani limbah kimia tertentu sehingga tidak berdampak berbahaya bagi lingkungan.Meskipun beberapa kasus pencemaran dapat ditangani dengan bioremediasi, namun upaya pencegahan tetap merupakan langkah terbaik. Pencegahan dilakukan dengan mencegah masuknya bahan pencemar kedalam perairan terutama bahan-bahan kimia berbahaya. Bahan kimia saat ini menjadi bahan pencemar utama di perairan sungai. Sungai merupakan satu-satunya prasarana paling mudah bagi masyarakat untuk melakukan berbagai aktivitas, MCK, transportasi dan lainnya termasuk membuang sampah rumah tangga dan limbah industri. Dua aktivitas terakhir merupakan faktor utama terjadinya pencemaran logam berat dalam perairan.

d. Jenis-jenis logam berat yang turut serta mencemari dunia perairan

Kontaminasi logam berat pada lingkungan perairan merupakan masalah besar dunia saat ini.Persoalan spesifik logam berat di lingkungan terutama karena akumulasinya sampai pada rantai makanan dan keberadaannya di alam, serta meningkatnya sejumlah logam berat yang menyebabkan keracunan terhadap tanah, udara dan air meningkat. Proses industri dan urbanisasi memegang peranan penting terhadap peningkatan kontaminasi tersebut.Suatu organisme akan kronis apabila produk yang dikonsumsikan mengandung logam berat.Berikut ini penjelasan singkat menganai logam berat dan standar kesehatannya.1.Antimony (Sb).Antimony dapat dijumpai secara alamiah di lingkungan dalam jumlah yang kecil, tetapi dengan adanya kegiatan industri elemen ini dapat dijumpai dalam jumlah cukup besar. Kuantitasnya di lingkungan adalah sebagai berikut; sebagai endapan rata-rata sebesar 0.03-0.31 ppb, endapan lumpur (Thames, UK) sebesar 1.3-12.7 ppm, pada air sungai (Thames, UK) levelnya berkisar 0.09-0.86 ppb, lima air sungai Jepang Sb dijumpai sebesar 0.07-0.29 ppb, air danau (Biwa, Jepang) berkisar 0.09-0.46 ppb, air laut (di perairan China) sebesar 0.8-0.9 ppb, perairan Jepang sebasar 0.18 ppb, tanah sebesar 4.3-7.9 ppm, rambut manusia berkisar 0.03-1.63 ppm, ambient partikel (didaerah industri Jepang) berkisar 58-1170 ppm. Sifat racun antimony setara dengan arsenik dan bismut. Seperti halnya arsenik, antimony bervalensi tiga lebih beracun dibandingkan dengan antimony bervalensi lima.2.Arsenik (As)Arsenik diakui sebagai komponen essensial bagi sebagian hewan dan tumbuh-tumbuhan, namun demikian arsenik lebih populer dikenal sebagai raja racun dibandingkan kapasitasnya sebagai komponen essensial. Pada permukaan bumi, arsenik berada pada urutan ke-20 sebagai element yang berbahaya, ke-14 di lautan, dan unsur ke-12 berbahaya bagi manusia. Senyawa ini labil dalam bentuk oksida dan tingkat racunnya sama seperti yang dimiliki oleh beberapa elemen lainnya, sangat tergantung pada bentuk struktur kimianya. Tingkat toksisiti senyawa ini adalah arsines > arsenites (inorganik, trivalen) > arsenoxides (organik, trivalen) > arsenates (inorganik, pentavalen) > methylated arsenik. Senyawa methylated arsenik memiliki tingkat racun yang sangat rendah dibanding dengan senyawa arsenik lainnya. Tingkat racunnya adalah monomethylated arsenik (MMA) > dimethylated arsenik (DMA) > trimethylated arsenik (TMA) 0. Arsenik dapat berikatan kuat dengan gugus thiol dan protein, menyebabkan penurunan kemampuan koordinasi penggerak, gangguan pada urat saraf, pernafasan, serta ginjal. Namun demikian, arsenik tidak menghambat system enzim. Proses alam seperti berbagai fluktuasi cuaca mengakibatkan batu-batuan dan gunung berapi memberikan kontribusi yang besar ke lingkungan. Disamping itu masuknya arsenik dalam jumlah besar ke lingkungan berasal dari sumber-sumber lainnya yang meliputi; pertambangan minyak, emas, dan batubara, pembangkit tenaga listrik, pestisida,keramik, peleburan logam dan pabrik-pabrik pupuk. Di beberapa negara Asia, kontaminasi arsenik telah tersebar secara luas seperti yang dilaporkan oleh team survey dari Asia Arsenic Network (AAN). Kontaminasi ini terus akan berkembang sejalan dengan meningkatnya usaha pengeksplorasian berbagai sumber alam di mana arsenik terdapat di dalamnya. Oleh karenanya beberapa negara, seperti Jepang dan Jerman pada tahun 1993 telah mengubah batas maksimum yang diizinkan untuk kandungan arsenic di perairan dari 0,05 menjadi 0.01 ppm, sedangkan bagi Indonesia dan negara Asia lainnya angka tersebut masih 0.05 ppm.3.Kadmium (Cd).Kadmium merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah. Kadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal. Secara prinsipil pada konsentrasi rendah berefek terhadap gangguan pada paru-paru, emphysema dan renal turbular disease yang kronis. Jumlah normal kadmium di tanah berada di bawah 1 ppm, tetapi angka tertinggi (1700 ppm) dijumpai pada permukaan sample tanah yang diambil di dekat pertambangan biji seng (Zn).Kadmium lebih mudah diakumulasi oleh tanaman dibandingkan dengan ion logam berat lainnya seperti timbal. Logam berat ini bergabung bersama timbal dan merkuri sebagaithe big three heavymetal yang memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan manusia.4.Kromium (Cr).Kromium merupakan elemen berbahaya di permukaan bumi dan dijumpai dalam kondisi oksida antara Cr(II) sampai Cr(VI), tetapi hanya kromium bervalensi tiga dan enam memiliki kesamaan sifat biologinya. Kromium bervalensi tiga umumnya merupakan bentuk yang umum dijumpai di alam, dan dalam material biologis kromium selalu berbentuk tiga valensi, karena kromium enam valensi merupakan salah satu material organik pengoksida tinggi. Kromium tiga valensi memiliki sifat racun yang rendah dibanding dengan enam valensi.Pada bahan makanan dan tumbuhan mobilitas kromium relatif rendah dan kebanyakan berasal dari makanan, sedangkan konsumsinya dari air dan udara dalam level yang rendah.5.Kobal (Co).Logam berat ini memiki tingkat racun yang tinggi terhadap tumbuhan. Kebanyakan tumbuhan memerlukan cairan elemen ini dalam konsentrasi tidak lebih dari 1 ppm. Biasanya kobal yang terkandung di tanah diperkirakan sebesar 10 ppm, sebagai komponen esensial. Dosis kematian (LD50) bagi tikus sebesar 1.310-3 mol/kg.6.Tembaga (Cu).Tembaga bersifat racun terhadap semua tumbuhan pada konsentrasi larutan di atas 0.1 ppm. Konsentrasi yang aman bagi air minum manusia tidak lebih dari 1 ppm. Bersifat racun bagi domba pada konsentrasi di atas 20 ppm.Konsentrasi normal komponen ini di tanah berkisar 20 ppm dengan tingkat mobilitas sangat lambat karena ikatan yang sangat kuat dengan material7.Timbal (Pb).Timbal merupakan logam berat yang sangat beracun, dapat dideteksi secara praktis pada seluruh benda mati di lingkungan dan seluruh sistem biologis. Sumber utama timbal adalah berasal dari komponen gugus alkil timbal yang digunakan sebagai bahan aditif bensin. Komponen ini beracun terhadap seluruh aspek kehidupan. Timbal menunjukkan beracun pada sistem saraf, hemetologic, hemetotoxic dan mempengaruhi kerja ginjal.Konsumsi mingguan elemen ini yang direkomendasikan oleh WHO toleransinya bagi orang dewasa adalah 50g/kg berat badan dan untuk bayi atau anak-anak 25g/kg berat badan.8.Merkuri (Hg).Keracunan merkuri pertama sekali dilaporkan terjadi di Minamata, Jepang pada tahun 1953.Kontaminasi serius juga pernah diukur di sungai Surabaya, Indonesia tahun 1996. Sebagai hasil dari kuatnya interaksi antara merkuri dan komponen tanah lainnya, penggantian bentuk merkuri dari satu bentuk ke bentuk lainnya selain gas biasanya sangat lambat. Proses methylisasi merkuri biasanya terjadi di alam di bawah kondisi terbatas, membentuk satu dari sekian banyak elemen berbahaya, karena dalam bentuk ini merkuri sangat mudah terakumulasi pada rantai makanan.Karena berbahaya, penggunaan fungisida alkylmerkuri dalam pembenihan tidak diizinkan di banyak negara.9.Nikel (Ni).Elemen ini cenderung lebih beracun pada tumbuhan. Selama masih mudah di ambil oleh tanaman dari tanah, pembuangan limbah yang mengandung nikel masih sangat perlu diperhatikan. Total nikel yang terkandung dalam tanah berkisar 5-500 ppm.Konsentrasi pada air tanah biasanya berkisar 0,005-0,05 ppm, dan kandungan pada tumbuhan biasanya tidak lebih dari 1 ppm (kering).10.Seng (Zn).Penggunaan elemen ini pada proses galvinasi besi sangat luas. Seng biasanya dijumpai pada tanah dengan level 10-300 ppm dengan perkiraan kasar rata-rata 30-50 ppm. Lumpur pembuangan biasanya mengandung seng dengan kadar tinggi. Elemen ini lebih bersifat aktif di tanah.11.Stronsium (Sr).Stronsium bersifat isomorphously menggantikan peranan kalsium pada tulang dan bahkan lebih aktif dibandingkan dengan kalsium, serta dapat menyebabkan penyakit Urov (Osteoarthritis Deformans Endemica).12.Selenium (Se).Selenium merupakan elemen essensial bagi hewan dan juga merupakan prioritas utama elemen pencemar yang dapat didegradasi pada sistem akuatik. Selenium masuk ke lingkungan secara alami sejalan dengan proses kegiatan manusia. Secara normal, selenium terdapat pada organisme perairan melalui proses perubahan cuaca secara alami. Selenium juga masuk ke perairan lingkungan melalui leaching fly-ash serta dari limbah produksi pembakaran batu-bara pada pembangkit-pembangkit tenaga listrik di mana selenium terkandung dalam level yang tinggi.Pencemaran logam berat meskipun dalam konsentrasi rendah dalam perairan sangat berbahaya bagi biota didalamnya.Dampak logam berat sangat meracuni bagi manusia yang mengkonsumsi ikan dari perairan tercemar. Hal ini karena konsentrasi logam berat dalam ikan yang dikonsumsi sudah berada pada taraf diatas ambang batas akibat proses bioakumulasi.

SUMBER : http://pengetahuanbarudanseru.blogspot.com/2011/02/ikan-sebagai-indikator-pencemaran-air.html

PINO RINANDO (KIMIA NK-13) 2