PENGARUH PEMAPARAN TIMBAL (Pb) DENGAN KONSENTRASI YANG BERBEDA
TERHADAP Daphnia Sp.Muhammad Surya Fajar Pradana1), Esa
Khoirinnisa2), Sugih Barokah3), Muhammad Taufik Nugraha4)Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan
Universitas Padjadjaran
[email protected]
ABSTRAK Lingkungan yang bebas mudah dimasuki bahan-bahan yang
tidak diketahui misalnya limbah. Limbah-limbah tersebut dapat
menimbulkan turunya kualitas perairan dan memberi efek terhadap
organisme yang hidup di dalamnya. Logam berat timbal (Pb) merupakan
salah satu pencemar perairan yang berbahaya bagi lingkungan dan
dapat terakumulasi pada organisme perairan. Daphnia Sp. merupakan
organisme uji dengan umur pendek, maka dari itu organisme tersebut
dijadikan hewan uji untuk metode uji toksisitas akut. Penelitian
ini dilakukan di laboratorium fisiologi hewan air. Tujuan dari
penelitian kali ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemaparan Pb
terhadap Daphnia sp. Dari hasil praktikum kali ini Timbal (Pb)
merupakan bahan yang paling toxic diantara bahan yang lainnya
karena timbal yang masuk kedalam tubuh akan menyebabkan kerusakan
jaringan tubuh organisme. Dengan konsentrasi 5 ppm telah
menyebabkan kematian pada sampel dalam kurun waktu kurang dari 15
menit.Kata Kunci: Daphnia sp., Timbal, Uji Toksisitas Akut
ABSTRACTFree environment easily accessible materials such waste
is unknown. These wastes can cause the fall of the water quality
and effects on organisms that live in it. Heavy metal lead (Pb) is
one of the pollutants that are harmful to aquatic environment and
can accumulate in aquatic organisms. Daphnia Sp. is a organism with
a short life span, and therefore the organism used as test animals
for acute toxicity test method. This research was conducted in the
laboratory of physiology of aquatic animals. The aim of the present
study was to determine the effect of Pb exposure on Daphnia sp.
From the results of this practicum Lead (Pb) is the most toxic
substance among other materials, as lead taken into the body will
cause damage to the body tissues of organisms. With a concentration
of 5 ppm has caused the death of the sample in less than 15
minutes.Key Words: Acute Toxicity, Daphnia sp., LeadPENDAHULUAN
Keadaan lingkungan dan kehidupan makhluk hidup di sekitar kita
saling mempengaruhi, di alam kita dapat menemukan lingkungan yang
baik dan lingkungan yang tercemar. Lingkungan yang tercemar dapat
merusak ekosistem yang hidup di dalamnya. Lingkungan yang bebas
mudah dimasuki bahan-bahan yang tidakdiketahui misalnya
limbah.Daerah perairan atau sungai merupakan zona bebas keluar
masuk bahan-bahan organik atau pun zat kimia berbahaya dari
pipa-pipa pembuangan maupun dari tanah itu sendiri. Zat-zat kimia
yang masuk ke perairan banyak yang berasal dari limbah-limbah
industri yang memakai bahan kimia dan limbah bahan-bahan organik
yang berasal dari kegiatan akuakultur. Limbah-limbah tersebut
tentunya bisa merusak lingkungan perairan tempat pembuangan limbah
tersebut, ini dapat menimbulkan turunya kualitas perairan dan
memberi efek terhadap organisme yang hidup di dalamnya.Beberapa
efek racun yang dapat terjadi pada organisme diantaranya dapat
bersifat akut, sub-akut,khronis dan delayed. Hal ini tentukan oleh
waktu dan lokasi organ yang terpapar langsung zat kimia. Bila racun
sudah masuk ke dalam tubuh organisme dan menimbulkan kerusakan
kemampuan racun ini disebut dengan toksisitas.
Toksisitas dapat diketahui dari beberapa faktor, yaitu Spesies
(jenis makhluk hidup: hewan,manusia dan tumbuhan), Portal of entry,
cara masuknya zat racun tersebut : kulit, pernafasandan mulut,
bentuk atau sifat kimia fisik.Ada beberapa macam uji toksisitas,
diantaranya uji toksisitas akut, uji toksisitas lethal dan uji
toksisitas sublethal. Pada penelitian ini yang dilakukan adalah uji
toksisitas akut dengan bahan uji Pb.Timbal atau dikenal sebagai
logam Pb merupakan salah satu unsur kimia. Pada tabel periodik,
timbal memiliki lambang Pb dan nomor atom 82. Timbal dalam istilah
latinnya disebut plumbum. Timbal dalam susunan unsur merupakan
logam berat yang terdapat secara alami di dalam kerak bumi dan
tersebar ke alam dalam jumlah kecil melalui proses alami termasuk
letusan gunung berapi dan proses geokimia. Pb merupakan logam lunak
yang berwarna kebiru-biruan atau abu-abu keperakan dengan titik
leleh pada 327,5 C dan titik didih 1.740 C pada tekanan atmosfer.
Timbal mempunyai nomor atom terbesar dari semua unsur yang stabil,
yaitu 82. Namun logam ini sangat beracun. Seperti halnya merkuri
yang juga merupakan logam berat. Timbal adalah logam yang yang
dapat merusak sistem syaraf jika terakumulasi dalam jaringan halus
dan tulang untuk waktu yang lamaAir yang mengandung timbal, jika
digunakan untuk menyiram tanaman akan menimbulkan resiko masuknya
timbal ke dalam tanaman. Masuknya timbal ke dalam tanaman tersebut
berarti munculnya risiko kesehatan pada manusia ketika mengkonsumsi
tanaman tersebut. Pb yang masuk ke dalam badan perairan sebagai
dampak dari aktifitas kehidupan manusia ada bermacam bentuk.
Diantaranya adalah air buangan (limbah) dari industri yang
berkaitan dengan Pb, air buangan dari pertambangan biji timah hitam
dan buangan sisa industri baterai. Buangan-buangan tersebut akan
jatuh pada jalur-jalur perairan seperti anak sungai untuk kemudian
akan dibawa terus menuju lautan. Umumnya jalur buangan dari bahan
sisa perindustrian yang menggunakan Pb akan merusak tata lingkungan
perairan yang dimasukinya.Mikroorganisme yang diujikan adalah
Daphnia sp. Daphnia seringkali dikenal sebagai kutu air karena
kemiripan bentuk dancara bergeraknya yang menyerupai seekor kutu.
Daphnia merupakan udang-udangan renik air tawar dari golongan
brachiopoda. Mereka bisa dikatakan masih saudara dengan artemia,
meskipun gerakannya tampak meloncat seperti seekor kutu sebenarnya
binatang ini berenang dengan menggunakan kakinya (sering disebut
antena). Daphnia merupakan sumber pakan bagi ikan kecil, burayak
dan juga ikan kecil lainnya. Kandungan proteinnya bisa mencapai
lebih dari 70% kadar bahan kering. . Organ Daphnia untuk berenang
didukung oleh antenna kedua yang ukurannya lebih besar. Gerakan
antenna ini sangat berpengaruh untuk gerakan melawan arus
(Waterman, 1960).
Gambar 2 : Daphnia sp (Wikimedia, 2005)
(Sumber : http://en.wikipedia.org )Uji Toksisitas Akut merupakan
bagian dari Uji Toksisitas Kuantitatif yang dilakukan dalam jangka
waktu yang singkat sebagai akibat dari pemapran jangkapendek
terhadap suatu bahan kimia. Efek akut dapat terjadi dalam selang
waktubeberapa jam, hari, atau minggu.Parameter yang dapat diamati
dari uji Toksisitas Akut pada umumnya adalah Kematian
(mortality).
Suatu bahan kimia dinyatakanberkemampuan toksik akut bila
aksinya langsung mampu membunuh 50% atau lebih populasi uji dalam
selang waktu yang pendek, misalkan 24 jam, 48 jam sampai dengan 14
hari. Toksisitas akut adalah efek total yang didapat pada dosis
tunggal dalam 24 jam pemaparan. Toksisitas akut sifatnya mendadak,
waktu singkat, biasanya reversibel, yang secara statistik dapat
menyebabkan kematian 50% dari hewan percobaan, dinyatakan dengan
LC50. (Lu, 1995)
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dan mampu melaksanakan
persiapan, pemaparan serta mengamati tentang pemaparan Logam berat
Pb terhadap kelangsungan hidup Daphnia sp. selama 8 jam dengan
konsentrasi yang berbeda menggunakan metode uji toksisitas
akut.DATA DAN PENDEKATAN
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode
eksperimen dari uji toksisitas akut. Uji toksisitas akut adalah uji
yang dapat menunjukan tentang dosis yang sebaiknya digunakan dalam
pengujian/penelitian selanjutnya (uji pendahuluan). Uji toksisitas
akut ini biasanya menggunakan organisme uji yang memiliki umur
pendek seperti daphnia sp.Tujuannya untuk untuk mengetahui pengaruh
pemaparan Pb terhadap Daphnia sp. selama 8 jam. Penelitian ini
dilakukan di laboratorium Fisiologi Hewan Air, pada tanggal 15 - 17
Oktober 2014. Bahan penting lain yang digunakan selain hewan uji
adalah Pb sebagai bahan toksik yang akan di berikan pada hewan uji.
kertas label untuk memberi keterangan perbedaan konsentrasi pada
media 6 botol yang di isi hewan ujiLangkah pengerjaan di awali
dengan penyiapan larva artemia dan daphnia, lalu isi botol vial
dengan air medium sebanyak 9 mL dan masukan 10 ekor larva berumur
24-48 jam sampai volume air mencapai 10 mL dengan menggunakan
micropippet. Bahan uji toksis dimasukan ke masing-masing botol vial
dengan konsentrasi sebanyak 1 %. Setelah itu diamati selama 8 jam
dengan selang pengamatan 15 menit, 30 menit, 1 jam, 2 jam, 4 jam
dan 8 jam. Praktikum ini dilakukan untuk mengamati mortalitas
dengan cara menghitung jumlah larva yang mati dan catat di tabel
pengamatan.Dalam menganalisis data untuk menentukan nilai LC50-8
jam adalah Analisis Probit yang mengacu pada Hubert (1979) yaitu
sebagai berikut :
Hubungan nilai logaritma konsentrasi bahan toksik uji dan nilai
Probit dari persentase mortalitas hewan uji merupakan fungsi linear
Y = a + bx. Nilai LC50-8 diperoleh dari anti log m, dimana m
merupakan logaritma konsentrasi bahan toksik pada Y = 5, yaitu
nilai Probit 50% hewan uji, sehingga persamaan regresi menjadi
:
Dengan nilai a dan b diperoleh berdasarkan persamaan sebagai
berikut :
Persamaan regresi = Y = a + bx
LC50-24 jam = anti log m, dimana :
Keterangan :
Y : Nilai Probit Mortalitas
X : Logaritma konsentrasi bahan uji
n : banyaknya perlakuan
a : konstanta
b : slope/ kemiringan
m : nilai X pada Y = 5
LC50-24 jam : anti log mHASIL DAN PEMBAHASANJenis Bahan
Toksik
: Timbal (Pb)
Konsentrasi Bahan Toksik: 5 ppm = 5000 LTabel 1. Pengamatan
Mortalitas Daphnia
Waktu DedahDaphniaKeterengan
123
15 Menit
30 Menit
1 Jam101010
2 Jam
4 Jam
6 Jam
8 Jam
16 Jam
24 JamSemua sampel mati 10 menit setelah diberikan bahan toksik
Timbal (Pb) dengan konsentrasi sebanyak 5 ppm
Jumlah101010
Berdasarkan hasil penelitian, timbal dengan konsentrasi 5 ppm
dapat mematikan sampel (Daphnia) dalam kurun waktu kurang dari 15
menit. Sebelum menit ke-15, daphnia berubah warna menjadi merah dan
akhirnya mati. Hal ini diakibatkan karena apabila kualitas
lingkungan tidak optimal, dapat memicu organ mandibular crustacea
decapoda untuk menghasilkan methyl farnesoate. Peningkatan
konsentrasi methyl farnesoate dalam tubuh Daphnia sp. dapat memacu
sintesa hemoglobin, sehingga terjadi akumulasi hemoglobin yang
dapat merubah warna Daphnia sp. menjadi kemerahan (Olmsteated and
LebBlanc, 2002).
Timbal merupakan satu unsur logam yang lebih tersebar luas
dibandingkan kebanyakan logam toksik lainnya. Timbal yang masuk ke
dalam tubuh akan menyebabkan kerusakan pada jaringan tubuh. Senyawa
timbal yang terdapat dalam tubuh akan mengikat gugus aktif dan
enzim ALAD. Enzim ini merupakan enzim jenis sitoplasma yang akan
bereaksi secara aktif pada tahap awal sintesa dan selama sirkulasi
sel darah merah berlangsung.
Menurut Clare (2002), Daphnia sp. dapat tumbuh optimal pada
lingkungan dengan pH 7,2-8,5 dan suhu 24-31oC. Daphnia spp.
memiliki toleransi yang sangat baik terhadap kondisi oksigen
terlarut rendah, sehingga dapat hidup pada kondisi perairan dengan
kandungan oksigen terlarut yang mendekati 0 mg/L hingga kondisi
supersaturasi. Kandungan oksigen terlarut yang baik untuk mendukung
kehidupan Daphnia spp. yaitu di atas 5 mg/L (Mullins, 2007). Dengan
demikian, kondisi stres hanya terjadi akibat pemaparan logam berat
Pb. Adapun Kadar maksimum Pb dalam air yang dapat digunakan untuk
kegiatan perikanan adalah sebesar 0,03 mg/L (Alaerts dan Santika,
1987).
Berdasarkan hasil penelitian, bahwa setiap bahan toksik memiliki
tingkat toksisitas yang berbeda-beda. Ada yang tingkat
toksisitasnya tinggi, sedang dan rendah. Hal ini terlihat dari
grafik yang telah di gambarkan diatas. Untuk sampel daphnia
mortalitas yang paling tinggi yaitu yang diberikan bahan toksik Pb
sedangkan mortality paling rendah yaitu yang diberikan bahan toksik
mercuri. Sedangkan untuk sampel daphnia tingkat mortalitas
tertinggi juga sama yang diberi bahan toksik Pb sedangkan
mortalitas rendah yang diberikan bahan toksik besi.
Pada umumnya semakin tinggi konsentrasi maka semakin besar
tingkat mortalitas yang akan di hasilkan, namun setiap bahan toksik
memiliki tingkat toksisitas yang berbeda-beda ada bahan toksik yang
toksisitasnya tinggi dengan konsentrasi rendah adapun bahan toksik
yang memerlukan konsesntrasi tinggi untuk menghasilkan toksisitas
yang tinggi.KESIMPULAN
Dari hasil praktikum kali ini Timbal (Pb) merupakan logam yang
paling toksik diantara logam yang lainnya karena timbal yang masuk
kedalam tubuh akan menyebabkan kerusakan jaringan tubuh organisme.
Dalam kurun waktu kurang dari 15 menit telah menyebabkan kematian
pada Daphnia sp dengan konsentrasi 5 ppm.
Timbal merupakan salah satu logam berat yang tidak mempunyai
fungsi biologis sama sekali, bahkan sangat berbahaya karena dapat
meracuni lingkungan dan mempunyai dampak pada seluruh system di
dalam tubuh. Pada umumnya semakin tinggi konsentrasi toksik yang
diberikan semakin tinggi pula mortalitasnya.
SARAN
Ada baiknya nilai konsentrasi pada bahan toksik timbal
dikurangi. Karena sebelum 15 menit pertama organisme uji sudah
mengalami kematian. Agar nilai mortalitasnya dapat dihitung lebih
lanjut.UCAPAN TERIMAKASIHPada kesempatan ini kami mengucapkan
terimakasih kepada Tim Dosen Mata Kuliah Ekotoksikologi dan Tim
Asisten Laboratorium yang juga berperan sebagai Tim Pembimbing
Praktikum atas arahan praktikum dengan judul Pengaruh Pemaparan
Timbal (Pb) Dengan Konsentrasi Yang Berbeda Terhadap Daphnia Sp.
Tahun 2014, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Serta semua pihak
yang telah membantu hingga terselesaikannya jurnal ini.DAFTAR
PUSTAKAAlaerts, G dan S. S. Santika. 1987. Metoda Penelitian Air.
Usaha Nasional. Surabaya.
Clare, J. 2002. Daphnia : An Aquarist's Guide. www.Caudata.org.
21/05/2008. 13 pp.
Department of Environmental and Molecular Toxicology. North
Carolina State University. North Carolina. 12 p
http://journal.unair.ac.id/filerPDF/pengaruh%20pemaparan%20logam_akhsan.pdfMullins,
Donald. 2007. Appendix a Distribution, Life Cycle, Taxonomy and
culture Methods A.2. Daphnia (D. Magna and D. Pulex) 140-158. 19
hal.
Olmstead, A. W. and G. A. LeBlanc. 2002. The Juvenoid Hormone
Methyl Farnesoate is a Sex Determinant in the Crustacean Daphnia
magnaLAMPIRAN Gambar Botol Vial
Gambar Pengambilan Sampel
Gambar Proses Pengenceran Bahan Toksik
Gambar Micropippet
1