toksik_merkuri.pdf
TRANSCRIPT
1
PENGARUH LOGAM MERKURI TERHADAP SISTEM
AKUATIK AIR PADA IKAN NILA DAN IKAN MAS
MERCURY METAL EFFECT OF WATER AQUATIC SYSTEMS
OF PARROT FISH AND GOLDFISH Asty Damayanti S1, Kristianto Rumaga2, Leni Safitri3, Wanca Aldrianus4,Yoga Armando5
Kamis-Kelompok 1 1,2,3,4,5) Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Jln. Kamper, Kampus
IPB Dramaga Bogor, 16680
Email: [email protected]
Abstrak: Meningkatnya industrialisasi menyebabkan konsentrasi unsur logam berat di dalam
perairan meningkat, sehingga memungkinkan tercapainya tingkat konsentrasi toksik bagi
kehidupan akuatik. Salah satu logam berat yang terus meningkat konsentrasinya adalah Merkuri.
Uji toksisitas sangat penting untuk mengukur dan mengevaluasi karakteristik toksik dari suatu
bahan kimia. Penelitian kali dilakukan di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB dengan
tujuan mengamati dampak pencemaran merkuri (Hg) terhadap ikan sebagai biota air serta
bahaya merkuri tersebut bagi makhluk hidup lainnya yang terpapar dari rantai makanan. Alat dan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain; anak ikan mas dan anak ikan nila masing-
masing berjumlah 24 ekor, air sumur,merkuri (Hg), 4 akuarium mini, gelas ukur, penggaris,
stopwatch dan neraca digital. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode
persamaan garis. Berdasarkan grafik yang diperoleh, kemudian dihitung nilai LC50 untuk kedua
jenis ikan. Nilai LC50 untuk ikan nila sebesar 42,050 mg/kgBB sedangkan nilai LC50 untuk ikan
mas sebesar 39,150 mg/kgBB. Semakin besar konsentrasi Hg yang terdapat didalam air maka
jumlah ikan yang akan mengalami kematian dalam waktu singkat akan semakin banyak. Ikan yang
mengandung merkuri tidak boleh dikonsumsi oleh hewan atau makhluk lainnya karena senyawa
tersebut akan merusak saraf dan menyebabkan kelainan pada tubuh makhluk hidup. Kata kunci: LC50, merkuri, uji toksisitas
Abstract: Increasing industrialization led to the concentration of heavy metals in the waters
increased, making it possible to achieve the level of concentration of toxic to aquatic life. One of
the heavy metals continues to increase its concentration is Mercury. Toxicity testing is very
important to measure and evaluate the toxic characteristics of a chemical. The research performed
at the Department of Civil and Environmental Engineering IPB with the objective of observing the
effects of mercury (Hg) to fish as water biota and the dangers of mercury for other living creatures
that are exposed from the food chain. Tools and Materials used in this study, among others; child
carp and tilapia children each totaled 24 tails, water wells, mercury (Hg), 4 mini akuarium,
measuring cups, a ruler, stopwatch and digital balance. The method used in this research is the
method line equation. Based on the graph obtained, then the calculated LC50 value for both types
of fish. LC50 value for tilapia amounted to 42,050 mg/kg whereas for carp LC50 value of 39,150
mg/kg. The greater the concentration of mercury contained in the water, the amount of fish that
will die in a short time will be more and more. Fish containing mercury should not be consumed
by animals or other creatures because these compounds will damage nerves and cause
abnormalities in living bodies.
Keywords: LC50, mercury, toxicity tests
PENDAHULUAN
Masalah pencemaran lingkungan terutama masalah pencemaran air mendapat
perhatian yang besar dari pemerintah, karena air merupakan salah satu unsur
penting bagi makhluk hidup dan kehidupan. Sejalan dengan meningkatnya
industrialisasi, konsentrasi unsur logam berat di dalam perairan juga meningkat,
sehingga memungkinkan tercapainya tingkat konsentrasi toksik bagi kehidupan
akuatik. Salah satu logam berat yang terus meningkat konsentrasinya adalah
Merkuri. Merkuri masuk ke dalam jaringan tubuh makhluk hidup melalui
2
beberapa jalan, yaitu saluran pernapasan, pencernaan dan penetrasi melalui kulit.
Merkuri yang masuk dalam tubuh organisme air tidak dapat dicerna, dan merkuri
dapat larut dalam lemak (Palar 1994).
Uji toksisitas sangat penting untuk mengukur dan mengevaluasi karakteristik
toksik dari suatu bahan kimia. Toksisitas akut didefinisikan sebagai kejadian
keracunan akibat pemaparan bahan toksik dalam waktu singkat, yang biasanya
dihitung dengan menggunakan nilai LC50 atau LD50, yaitu dosis yang
mematikan 50% organisme uji. Parameter LC50 sering digunakan jika suatu
organisme dipaparkan terhadap konsentrasi bahan tertentu dalam air atau udara
yang dosisnya tidak diketahui, sedangkan LD50 digunakan untuk mengukur
potensi jangka pendek keracunan (toksisitas akut) dari suatu bahan dengan dosis
tertentu yang masuk pada makhluk hidup. Waktu pemaparan dan konsentrasi pada
saat pengujian LC50 dan LD50 ini harus dinyatakan secara jelas.
Tandjung (1995) mengatakan bahwa salah satu jenis hewan yang
direkomendasikan oleh EPA (Environmental Protection Agency) sebagai hewan
uji adalah Oreochromis niloticus, karena ikan tersebut memenuhi persyaratan
yaitu penyebarannya cukup luas, banyak dibudidayakan, mempunyai kemampuan
yang tinggi dalam mentolerir lingkungan yang buruk dan mudah dipelihara di
laboratorium. Ikan pada umumnya mempunyai kemampuan menghindarkan diri
dari pengaruh pencemaran air. Namun demikian, pada ikan yang hidup dalam
habitat yang terbatas (seperti sungai, danau, dan teluk), ikan sulit melarikan diri
dari pengaruh pencemaran. Dalam kondisi normal, ikan berinteraksi dengan
lingkungannya, dalam interaksi ini semua sistem tubuh (pencernaan,
osmoregulasi, respirasi, reproduksi dan metabolisme) bekerja. Apabila kondisi
perairan tempat ikan hidup mengalami perubahan karena polutan (dalam hal ini
logam berat) yang masuk secara terus menerus dalam jangka waktu yang lama,
akan menyebabkan perubahan pada sistem imun, gambaran darah dan struktur
organ/jaringan pada ikan (uji histologi). Hal ini terjadi karena darah berfungsi
mengalirkan semua zat yang dibutuhkan oleh tubuh seperti zat-zat makanan,
hormon, dan nutrien ke seluruh tubuh. Sehingga apabila dalam lingkungan
tersebut terdapat benda asing yang masuk, maka darah merupakan agen yang
menyalurkan benda asing tersebut masuk kedalam jaringan dan organ ikan.
Penelitian kali dilakukan di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB dengan
tujuan mengamati dampak pencemaran merkuri (Hg) terhadap ikan sebagai biota
air serta bahaya merkuri tersebut bagi makhluk hidup lainnya yang terpapar dari
rantai makanan.
METODOLOGI Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Limbah Padat dan B3, Departemen
Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor. Waktu pelaksanaan
penelitian ini dilaksanakan pada hari Kamis, tanggal 12 November 2015. Alat dan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain; anak ikan mas dan anak
ikan nila masing-masing berjumlah 24 ekor, air sumur,merkuri (Hg), 4 akuarium
mini, gelas ukur, penggaris, stopwatch dan neraca digital. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode persamaan garis.
Syarat yang harus terpenuhi pada metode ini ada tiga yakni menggunakan seri
dosis dengan pengenceran berkelipat tetap, jumlah hewan percobaan atau jumlah
biakan jaringan tiap kelompok harus sama, dosis diatur sedemikian rupa, sehingga
3
memberi efek dari 0 hingga 100 %. Penggunaan metode ini melalui beberapa
prosedur yaitu pertama, masing-masing kelompok mengambil 6 ekor ikan dengan
ketentuan kelompok 1 hingga kelompok 4 menggunakan ikan nila, sedangkan
kelompok 5 hingga kelompok 8 menggunakan ikan mas.
Ikan yang sudah diambil oleh masing-masing kelompok ini kemudian
ditimbang dan dilakukan pengukuran panjang masing-masing ikan percobaan.
Setelah itu, ikan diletakkan pada sebuah akuarium mini berisi air sumur sebanyak
1 liter. Merkuri dimasukkan dengan dosis 100 ppm untuk kelompok 1 dan 5, 50
ppm untuk kelompok 2 dan 6, 25 ppm untuk kelompok 3 dan 7 dan 12,5 ppm
untuk kelompok 4 dan 8.
Stopwatch dihidupkan dan masing-masing anggota kelompok mengamati
perilaku satu ekor ikan percobaan mulai dari awal pembubuhan merkuri kedalam
akuarium hingga ikan tersebut mati. Saat ikan percobaan mati, maka dicatat waktu
yang diperlukan oleh ikan tersebut untuk tetap bertahan hidup. Setelah itu,
dilakukan pengamatan terhadap kondisi fisik ikan seperti mata, sisik, dan sirip
setelah ikan tersebut mati terakumulasi oleh toksisitas merkuri.
Tiap-tiap kelompok mencantumkan persentase ikan yang mati saat 15 menit
pertama sebagai data LC50 (dosis yang menyebabkan kematian 50 % hewan uji)
pada sebuah tabel hasil penelitian persentase ikan yang mati. Data yang
didapatkan ini kemudian disajikan kedalam bentuk grafik linear, dengan nilai
persentase (%) kematian ikan sebagai sumbu Y dan nilai log dosis merkuri yang
digunakan sebagai sumbu X. Grafik tersebut dibuat persamaan rumus regresi
linear:
Y= a+bX (1)
Keterangan : X = Dosis merkuri yang dibubuhkan
Y = 50
Nilai dosis pada LC50 merupakan antilog dari nilai X (dosis merkuri yang
dibubuhkan pada ikan percobaan).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perhitungan LD50 atau LC50 dapat diperoleh melalui beberapa metode, yaitu
C.S Weil, Aritmatik Reed dan Muench, Farmakope Indonesia, serta metode
persamaan garis. Pada penelitian ini perhitungan nilai LC50 dilakukan
menggunakan metode persamaan garis. Persentase kematian ikan untuk mas dan
ikan nila untuk setiap dosis berbeda disajikan pada Tabel 1 dan Tabel 2.
Tabel 1. Data kematian ikan nila
Kelompok Dosis (mg/kg) Log
Dosis
Kematian
ekor %
1 100 2 6 100
2 50 1,70 3 50
3 25 1,40 1 16,67
4 12,5 1,10 0 0
4
Tabel 2. Data kematian ikan mas
Kelompok Dosis (mg/kg) Log
Dosis
Kematian
ekor %
5 100 2 6 100
6 50 1,70 3 50
7 25 1,40 1 16,67
8 12,5 1,10 1 16,67
Berdasarkan hasil perhitungan yang dilakukan dengan menggunakan data pada
Tabel 1 dan tabel 2, diperoleh nilai LC50 dengan menggunakan metode C.S Weil
sebesar 42.5 mg/kgBB untuk kedua jenis ikan.
m = log D + d (f+1)
Log50 = log 12,5 + log 2 (0,7+1)
= 1,096 + log 2 (1,7)
= 1,62
m = antilog 1,5117 = 42,5 mg/kgBB
LC50 = 42,5 mg/kgBB
Pada metode persamaan garis, data persentase kematian ikan setiap kelompok
diplotkan sesuai dengan dosis yang diberikan. Sehingga diperoleh grafik yang
ditampilkan pada Gambar 1 dan Gambar 2.
Gambar 1 Persentase kematian ikan nila terhadap dosis yang diberikan
Berdasarkan grafik yang diperoleh, kemudian dihitung nilai LC50 untuk kedua
jenis ikan. Nilai LC50 untuk ikan nila sebesar 42,050 mg/kgBB sedangkan nilai
LLC50 untuk ikan mas sebesar 39,150 mg/kgBB.
Pengamatan terhadap tingkat kelangsungan hidup ikan uji perlakuan semakin
menurun seiring dengan meningkatnya konsentrasi, hal ini dapat dilihat pada
Tabel 1 dan Tabel 2. Tingkat kelangsungan hidup tertinggi terdapat pada
kelompok 4 dengan konsentrasi Hg 12,5 ppm sebesar 100% untuk ikan nila dan
83,33% untuk ikan mas. Tingkat kelangsungan hidup terendah terdapat pada
kelompok 1 dengan konsentrasi Hg 100 ppm sebesar 0% untuk kedua jenis ikan.
Hal tersebut diduga karena ikan tidak mampu beradaptasi terhadap lingkungan
yang buruk akibat pencemaran Hg.
y = 110,73x - 129,8
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 0,5 1 1,5 2 2,5
% K
emat
ian
Log dosis
jenis ikan nila
Linear (jenis ikan
nila)
5
Gambar 2 Persentase kematian ikan mas terhadap dosis yang diberikan
Adanya nilai kelangsungan hidup yang rendah pada ikan disebabkan oleh
penyerapan air yang telah terpapar Hg pada tubuh ikan mas dan ikan nila.
Penyerapan Hg mengakibatkan pecahnya sel dan berinteraksi dengan protein dan
membran semi-permeable (Budiono 2003). Distribusi dan akumulasi logam
tersebut sangat berbeda-beda untuk setiap organisme air. Hal tersebut tergantung
pada spesies, konsentrasi logam dalam air, pH, fase pertumbuhan dan kemampuan
pindah tempat. Rendahnya tingkat kelangsungan hidup pada ikan mas dan ikan
nila dapat disebabkan juga oleh keadaan ikan yang stress, sehingga ikan akan
memproduksi kortisol.
Hasil uji ketahanan ikan terhadap penambahan merkuri pada air akuarium
dapat dilihat bahwa ikan mengalami perubahan baik kondisi maupun perilakunya.
Ikan yang digunakan adalah ikan dengan jenis nila yang diberi penambahan
merkuri (Hg) sebanyak 100 ppm pada satu akuarium. Berikut ini data yang
diperoleh saat ikan sebelum diberi penambahan merkuri dan sesudah ditambah
merkuri, serta waktu ikan sampai mati akibat penambahan merkuri.
Tabel 3 Hasil pengamatan kondisi fisik ikan
Ikan Berat (g) Panjang (cm) waktu
sampai mati Sebelum sesudah
1 29,87 6,5 6,5 13,17
2 30,45 7 7 14,53
3 29,38 6,5 6,5 12,27
4 29,2 6 6 14,53
5 29,05 6,5 6,5 14,53
6 29,1 6 6 14,2
Berdasarkan hasil yang diperoleh dari pengamatan, sebelum penambahan
merkuri ikan berenang seperti biasanya. Lalu, dengan kondisi air yang tercampur
dengan merkuri, ikan menjadi semakin bergerak aktif dan sering kepermukaan air
untuk mencari oksigen. Pada menit-menit awal, hampir semua ikan berenang naik
ke permukaan air untuk mendapat oksigen. Namun semakin lama ikan semakin
kesulitan mendapat oksigen dan tubuhnya mulai lemas. Ikan semakin lemas dan
tubuhnya diam dalam posisi miring kemudian ikan menjadi mati.
Secara umum panjang tubuh ikan yang telah mati karena penambahan merkuri
tidak mengalami pertambahan panjang yang terlalu tajam. Selain itu, kondisi ikan
yang mati karena pengaruh penambahan merkuri menyebabkan ikan
y = 94,121x - 99,909
0
20
40
60
80
100
120
0 0,5 1 1,5 2 2,5
% K
emat
ian
Log dosis
jenis ikan mas
Linear (jenis ikan
mas)
6
mengeluarkan darah di bagian insangnya. Hal tersebut dikarenakan merkuri yang
bercampur dengan air telah merusak beberapa organ tubuh ikan. Selain itu,
merkuri juga membuat pembuluh darah ikan membesar. Kondisi ikan secara fisik
mengalami pembengkakan tubuh, munculnya bintik hitam dan merah pada mata,
sisik mengelupas, serta warna tubuh menjadi pudar atau pucat.
Ikan pada akuarium dengan tambahan Hg 100 ppm lama-kelamaan akan mati
karena konsentrasi Hg yang tinggi. Penambahan konsentrasi Hg pada air akan
membunuh ikan dan mempengaruhi jumlah ikan yang mati. Semakin besar
konsentrasi Hg yang terdapat didalam air maka jumlah ikan yang akan mengalami
kematian dalam waktu singkat akan semakin banyak. Jenis ikan juga
mempengaruhi pengaruh konsentrasi Hg terhadap tubuh ikan. Ikan nila memiliki
daya tahan yang lebih tinggi terhadap Hg pada dosis rendah daripada ikan mas.
Hal ini dapat dibandingkan pada Tabel 1 dan Tabel 2, jumlah ikan yang mati pada
konsentrasi Hg 12,5 ppm pada ikan mas jauh lebih tinggi dibandingkan jumlah
ikan yang mati pada ikan nila. Selain itu, kondisi fisik ikan tidak berpengaruh
terhadap lama kematian ikan yang terpapar merkuri, hal ini dapat dilihat pada
Tabel 3 dengan lama waktu kematian yang bervariasi pada masing-masing kondisi
fisik.
Ikan yang mengandung merkuri tidak boleh dikonsumsi oleh hewan atau
makhluk lainnya yang berada pada biota air atau biota lainnya. Merkuri
merupakan senyawa kimi yang dapat merusak sistem saraf pada makhluk hidup.
Jika ikan atau makhluk hidup lain yang terpapar merkuri masuk kedalam rantai
makanan maka akan terjadi bioaugmentasi dan bioakumulasi didalam tubuh
makhluk hidup. Jika konsentrasi merkuri/Hg sudah tinggi, maka senyawa tersebut
akan merusak saraf dan menyebabkan kelainan pada tubuh makhluk hidup.
KESIMPULAN
Penambahan konsentrasi Hg pada air akan membunuh ikan dan mempengaruhi
jumlah ikan yang mati. Semakin besar konsentrasi Hg yang terdapat didalam air
maka jumlah ikan yang akan mengalami kematian dalam waktu singkat akan
semakin banyak. Jenis ikan juga mempengaruhi pengaruh konsentrasi Hg
terhadap tubuh ikan. Ikan nila memiliki daya tahan yang lebih tinggi terhadap Hg
pada dosis rendah daripada ikan mas. Jumlah ikan yang mati pada konsentrasi Hg
12,5 ppm pada ikan mas jauh lebih tinggi dibandingkan jumlah ikan yang mati
pada ikan nila. Selain itu, kondisi fisik ikan tidak berpengaruh terhadap lama
kematian ikan yang terpapar merkuri.
Ikan yang mengandung merkuri tidak boleh dikonsumsi oleh hewan atau
makhluk lainnya yang berada pada biota air atau biota lainnya. Merkuri
merupakan senyawa kimi yang dapat merusak sistem saraf pada makhluk hidup.
Jika ikan atau makhluk hidup lain yang terpapar merkuri masuk kedalam rantai
makanan maka akan terjadi bioaugmentasi dan bioakumulasi didalam tubuh
makhluk hidup. Jika konsentrasi merkuri/Hg sudah tinggi, maka senyawa tersebut
akan merusak saraf dan menyebabkan kelainan pada tubuh makhluk hidup.
DAFTAR PUSTAKA
Budiono A. 2003. Pengaruh Pencemaran Merkuri terhadap Biota Air. [terhubung
berkala]. http://www.achmadbud.net/merkuri.pdf.
7
Palar H. 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta (ID) : Rineka
Cipta.
Tandjung S D. 1995. Toksikologi Lingkungan. Yogyakarta (ID): Universitas
Gadjah Mada.