Karakteristik Logam Berat dan hubungannya terhadap Parameter Magnetik Sedimen Sungai Citarum, sebagai Studi Awal Kajian Kemagnetan Lingkungan Di Sungai Citarum, Bandung Jawa Barat” Sudarningsih *1 , Satria Bijaksana 2 1 Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lambung Mangkurat Jalan Bigjen Hasan Basri, Banjarmasin, Indonesia 2 Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan, Institut Teknologi Bandung Jalan Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia Email: [email protected]Abstrak.Telah dilakukan penelitian untuk menentukan kandungan logam berat serta hubungan antar kandungan logam berat dan parameter magnetik pada sedimen Sungai Citarum, Jawa Barat. Empat sampel air dan sedimen dipilih untuk dilakukan uji AAS (Spektroskopi Serapan Atom). Konsentrasi rata-rata logam berat pada air dan sedimen Sungai Citarum sudah melebihi ambang batas yang ditetapkan. Nilai Fe secara teratur bertambah dari hulu atas ke hulu bawah. Hal ini dapat menunjukkan bahwa semakin tercemar daerah tersebut, nilai Fe semakin besar dan terdapat kecenderungan logam berat lainnya berasosiasi dengan besi. Hampir seluruh logam berat selain Fe berkorelasi positif terhadap Fe. Kata kunci: Sedimen sungai, logam berat, AAS, korelasi 1. Pendahuluan Hasil limbah industri maupun logam berat yang berasal dari sumber alamiah dapat masuk ke dalam perairan melalui pengikisan batuan mineral. Oleh karena itu, sungai merupakan salah satu media yang sering tercemar oleh logam berat (Sudarwin, 2008). Keberadaan logam berat di perairan dapat berbahaya baik secara langsung terhadap yaitu pada kehidupan organisme, maupun secara tidak langsung terhadap kesehatan manusia. Akumulasi logam berat di sedimen yang terangkut kembali ke permukaan air dapat mengakibatkan penurunan kualitas air sungai (Erlanda, 2012). Konsentrasi logam berat pada sedimen sungai cukup tinggi jika dibandingkan dengan konsentrasi logam berat pada air sungai (Rochyatun dan Rozak, 2007) sehingga sedimen dapat dijadikan indikator yang penting untuk melihat pencemaran sungai yang diakibatkan logam berat (Wang dkk., 2014; Xu dkk., 2014).
8
Embed
Karakteristik Logam Berat dan hubungannya terhadap ...eprints.ulm.ac.id/6358/1/11-NING.pdf · parameter magnetik dan interpretasinya terhadap pencemaran telah dilakukan pada beberapa
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Karakteristik Logam Berat dan hubungannya terhadap Parameter Magnetik Sedimen Sungai Citarum, sebagai Studi Awal Kajian Kemagnetan Lingkungan Di Sungai Citarum, Bandung Jawa Barat” Sudarningsih*1, Satria Bijaksana2
1Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lambung Mangkurat Jalan Bigjen Hasan Basri, Banjarmasin, Indonesia 2Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan, Institut Teknologi Bandung Jalan Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia
Abstrak.Telah dilakukan penelitian untuk menentukan kandungan logam berat serta hubungan antar kandungan logam berat dan parameter magnetik pada sedimen Sungai Citarum, Jawa Barat. Empat sampel air dan sedimen dipilih untuk dilakukan uji AAS (Spektroskopi Serapan Atom). Konsentrasi rata-rata logam berat pada air dan sedimen Sungai Citarum sudah melebihi ambang batas yang ditetapkan. Nilai Fe secara teratur bertambah dari hulu atas ke hulu bawah. Hal ini dapat menunjukkan bahwa semakin tercemar daerah tersebut, nilai Fe semakin besar dan terdapat kecenderungan logam berat lainnya berasosiasi dengan besi. Hampir seluruh logam berat selain Fe berkorelasi positif terhadap Fe.
Kata kunci: Sedimen sungai, logam berat, AAS, korelasi
1. Pendahuluan
Hasil limbah industri maupun logam berat yang berasal dari sumber alamiah dapat
masuk ke dalam perairan melalui pengikisan batuan mineral. Oleh karena itu, sungai
merupakan salah satu media yang sering tercemar oleh logam berat (Sudarwin, 2008).
Keberadaan logam berat di perairan dapat berbahaya baik secara langsung terhadap yaitu pada
kehidupan organisme, maupun secara tidak langsung terhadap kesehatan manusia. Akumulasi
logam berat di sedimen yang terangkut kembali ke permukaan air dapat mengakibatkan
penurunan kualitas air sungai (Erlanda, 2012). Konsentrasi logam berat pada sedimen sungai
cukup tinggi jika dibandingkan dengan konsentrasi logam berat pada air sungai (Rochyatun
dan Rozak, 2007) sehingga sedimen dapat dijadikan indikator yang penting untuk melihat
pencemaran sungai yang diakibatkan logam berat (Wang dkk., 2014; Xu dkk., 2014).
Beberapa tahun terakhir, sungai di berbagai negara telah diteliti sifat kemagnetan
sedimennya dan hubungannya dengan logam berat untuk menilai beban polutan yang diterima
(Chaparro et al., 2013). Metode ini praktis dan berguna untuk mendeteksi dan memetakan
polusi di dalam dan sekitar yang kota-kota industri modern (Zhang et al., 2011). Studi tentang
parameter magnetik dan interpretasinya terhadap pencemaran telah dilakukan pada beberapa
lingkungan yang berbeda, termasuk tanah, sedimen dan vegetasi sejak 1980-an. Korelasi yang
kuat antara parameter magnetik dan logam berat menunjukkan bahwa penggunaan
pengukuran magnetik sebagai pengukuran proksi kandungan logam berat dapat diterima
asalkan suseptibilitas magnetik melebihi nilai tertentu (Bijaksana dan Huliselan, 2010).
Pendahuluan
2. Metode Penelitian
Empat sampel air dan sedimen yang diambil di sepanjang Sungai Citarum (Gambar 1)
pada bulan November 2014 di titik tertentu yaitu Balekambang (BK, DK, KP dan NJ). diukur
kandungan logam beratnya dengan metoda AAS yang dilakukan di Laboratorium Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan (P3GL), Bandung.
Gambar1. Peta pengambilan sampel di lokasi penelitian
Sampel yang telah diperoleh berupa sedimen dan air yang dimasukkan ke dalam suatu
jirigen. Sampel kemudian dibiarkan mengendap beberapa hari. Setelah itu, dipisahkan antara
sedimen dan air untuk mendapatkan sampel kering..
2. Hasil dan Pembahasan
Nilai AAS keempat sampel menunjukkan bahwa konsentrasi hampir seluruh unsur
logam berat telah lewat dari batas yang diperbolehkan, baik pada sampel air maupun sedimen.
Hal ini dapat disebabkan oleh dua hal yaitu karena material vulkanik yang sudah mengandung
logam berat tinggi atau karena polutan. Penyebab tersebut belum dapat dipastikan dari hasi uji
kimia. Konsentrasi logam berat pada sedimen tidak sama dengan konsentrasi yang terlarut di
air. Dari sampel air sungai, konsentrasi logam berat terlarut terbesar terdapat dalam sampel
DK. Sedangkan konsentrasi logam berat pada sedimen terbesar pada sampel NJ. Hal ini
diduga akibat adanya percabangan pada sungai Citarum sangat banyak, bervariasi bentuk
percabangan dan kemiringannya serta jumlah input dari dan output ke anak sungai lainnya.
Perbedaan konsentrasi logam berat terlarut dan pada sedimen dapat disebabkan karena
perbedaan karakter laju erosi dan sedimentasi antara percabangan sungai satu dan lainnya,
perbedaan hasil limbah lokal, serta sebaran material vulkanik pada zaman Danau Bandung
Purba.
Gambar 2. Sampel air dan sedimen dari Sungai Citarum
Tabel 1 memperlihatkan kandungan besi (Fe) dianggap merupakan unsur yang
dominan mempengaruhi karena memiliki kadar logam berat tertinggi jika dibandingkan unsur
lainnya. Bahkan di bagian hulu atas, Balekambang, kadarnya telah mencapai 125~156 ppm.
Nilai Fe secara teratur bertambah dari hulu atas ke hulu bawah. Hal ini dapat menunjukkan
bahwa semakin tercemar daerah tersebut, nilai Fe semakin besar dan terdapat kecenderungan
logam berat lainnya berasosiasi dengan besi.
Tabel 1. Kandungan logam berat dalam air dan sedimen Sungai Citarum
Jika merujuk pada Tabel 2, maka keberadaan logam berat pada air Sungai Citarum
sudah melebihi standar Baku Mutu Air Minum. Keberadaan logam berat dalam air Sungai
Citarum ini diduga berasal dari aktivitas manusia di sekitar Sungai Citarum yang merupakan
daerah padat pemukiman dan daerah industru terutama inustri tekstil.
UnsurAir Sedimen
BK DK KOPO NJ S-BK S-DK S-KOPO S-NJ
Fe 156 241 68 13 125 150 160 204
Cd 0.017 0.033 0.006 Td 0.012 0.017 0.02 0.049
Co 0.1 0.15 0.03 0.01 0.09 0.08 0.07 0.08
Ni 0.07 0.19 0.06 0.02 0.05 0.09 0.11 0.23
Pb 0.21 0.7 0.17 0.03 0.2 0.3 0.49 0.59
Cu 0.21 0.69 0.21 0.04 0.18 0.35 0.45 0.62
Zn 0.27 10.85 1.04 0.31 0.21 4.6 1.79 0.52
Ag 0.002 0.006 0.001 0.091 Td Td 0.001 0.002
Hg 0.07 0.91 0.98 0.14 0.28 0.42 1.05 1.12
As 0.022 0.043 0.01 0.001 0.017 0.045 0.033 0.049
Mn 15.52 8.99 1.3 1.46 6.11 5.18 3.82 5.77χLF
(x 10⁻⁸mᶟ kg⁻¹) - - - - 1127.3 473.5 466.6 393.2
Tabel 2. Kadar Logam Berat sesuai Standar Baku Mutu Air Minum (Surat Keputusan Menteri Kesehatan RI No 907 Tahun 2002)
* : Standar Air Demineral SNI 01-3553-2006, karena keterangan batas kadar Co dan Ag tidak tersedia di KepMenKes RI No 907 Thn 2002
Jika dikorelasikan antara logam besi dan logam lainnya, maka didapatkan
kecenderungan asosiasi antara besi dengan logam berat lainnya yang dapat ditunjukkan pada
Tabel 3. Hampir seluruh logam berat selain Fe berkorelasi positif terhadap Fe. Hal ini
semakin meyakinkan bahwa cukup digunakan Fe sebagai unsur yang dikorelasi terhadap nilai
parameter magnetik.
Tabel 3. Asosiasi Logam Berat Lain Terhadap Besi pada Sampel Air dan
Unsur Kadar Maksimum Yang Diperbolehkan (ppm)
Fe 0.3
Cd 0.003
Co* 0.01
Ni 0.02
Pb 0.03
Cu 1
Zn 3
Ag* 0.025
Hg 0.001
As 0.01
Mn 0.1
AirR-
squarecorr. coef corr. Sedimen
R-square
corr. coef corr.
Cd 0.985 0.9932 + Cd 0.9313 0.9651 +
Co 0.9888 0.9944 + Co 0.1878 -0.4334 o
Ni 0.8608 0.9278 + Ni 0.9815 0.9907 +
Pb 0.8472 0.9205 + Pb 0.8718 0.9337 +
Cu 0.8251 0.9083 + Cu 0.9631 0.9814 +
Zn 0.6396 0.7997 + Zn 0.021 -0.1450 o
R2 adalah ukuran statistik seberapa dekat data dengan trendline/fitted regression line,
dengan nilai R2 antara 0 hingga 1. Semakin besar nilainya, semakin dekat persebaran data
dengan trendlinenya. Koefisien korelasi adalah koefisien yang menggambarkan hubungan
statistik antara dua atau lebih variabel acak atau nilai data yang diamati, dengan nilai koef.
antara 1 hingga -1. Koef. = 1 menandakan korelasi positif, koef. = -1 menandakan korelasi
negatif dan koef. = 0 menandakan tidak ada korelasi.
Dari nilai suseptibilitas low frequency (χLF), intensitas SIRM serta kandungan Fe,
dapat diketahui hubungan antar keduanya seperti pada Gambar IV.5 dan Gambar IV.6. Dilihat
dari nilai R2 dan koef. korelasinya, kandungan Fe dalam air tidak berkorelasi dengan nilai χLF.
Sedangkan, kandungan Fe dalam sedimen berkorelasi negatif dengan nilai χLF. Sama halnya,
kandungan Fe dalam air tidak berkorelasi dengan nilai SIRM. Sedangkan, kandungan Fe
dalam sedimen berkorelasi negatif dengan nilai SIRM.
Ag 0.8251 -0.6755 - Ag 0.8784 1.0000 +
Hg 0.1066 0.3265 o Hg 0.7193 0.8481 +
As 0.9811 0.9905 + As 0.6508 0.8067 +
Mn 0.4912 0.7008 o Mn 0.0043 -0.0656 o
χLF vs. Fe (Air)
χLF
0
300
600
900
1200
ppm
0 75 150 225 300
R² = 0.0735
Fe
χLF vs. Fe (Sedimen)
χLF
0
300
600
900
1200
ppm
-50 38 125 213 300
R² = 0.5649
Fe
Gambar 3. Kurva korelasi χLF vs Fe dalam sampel air (atas) dan sedimen (bawah)
corr = 0.2710
corr = -0.7516
Peningkatan nilai kandungan Fe mengindikasikan semakin meningkatnya beban
polutan ke arah hilir. Sedang, korelasi negatif yang berhubungan dengan χLF mengindikasikan
bahwa semakin berkurang mineral bersuseptibilitas tinggi, dalam kasus ini magnetit. Hal ini
dapat disebabkan karena beberapa faktor, yaitu : Semakin bertambahnya bulir berukuran besar ke
arah hulu bawah menurunkan nilai suseptibilitas sampel. Adanya pengurangan kandungan mineral magnetit dalam sedimen akibat kegiatan penambangan pasir di sekitar sungai Citarum di daerah sekitar Bojongsoang. Bertambahnya sedimen nonmagnetik dari Sub DAS Citarum, terutama dari Sungai Cikapundung dan Sungai Cisangkuy.
Kesimpulan
1. Korelasi nilai suseptibilitas dan magnetisasi remanen terhadap kandungan Fe
memperlihatkan dua karakter berbeda yaitu :tidak berkorelasi dengan kandungan Fe dalam
air dan yang berkorelasi negatif dengan kandungan Fe dalam sedimen
2. Korelasi negatif tersebut disebabkan karena variabel yang mempengaruhi nilai
suseptibilitas dan magnetisasi remanen jamak dan kompleks.
Daftar Pustaka
Bijaksana, S., Huliselan, E.K., 2010, Magnetic properties and heavy metal content of sanitary
leachate sludge in two landfill sites near Bandung, Indonesia. Environmental Earth
Science 60, pp. 409-419.
Buttler, R.F. 2004. Palaeomagnetism : Magnetic Domains to Geologic Terranes. Department
of Chemistry and Physics University of Portland, Oregon.
Citarum Basin Status Map 2011 diambil dari www.citarum.org