MEDIAN LETHAL CONCENTRATION (LC 50 ) TEST OF OIL BASE MUD (OBMs) ON TIGER PRAWN ( Peneaus monodon Fab)

## Abdul Jabarsyah
Staff Pengajar Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Borneo Tarakan,
Jl. Amal Lama No.1, Tarakan. Kalimantan Utara. 77123.
Email address: jabarsyah@gmail.com

## ABSTRACT
This study was conducted to investigate toxicity of oil base mud (OBMs) use in oil drilling in  various  concentrationon  marine  living  organism. Inorder to  achieve  the  objectives  of this study, acute toxicity tests were performed to clarified the median lethal concentration (LC 50 ) of OBMs on tiger prawn (Peneaus monodon Fab.).
The solid OMBs were obtained from oil drilling company and kept on cooling box under 10 o C.  The  toxicity  test  procedure  used  based  on  the  standard  methods  for  examination water or wastewater. The concentration of the test solutions were 10, 20, 35, 70, 135, 260, and  500  ppm.  The  7000  post  larvae  (PL-25)  of  tiger  prawn  obtained  from  the  Prawn Hatchery and acclimatization for 10 days on amber aquariums before use for this toxicity test. Ten post larvae of tiger prawns each tank were used in four replicates on the seven concentrations  of  OBMs  with  one  control.  The  lethal  concentration  LC 50 -96  using  the probit analysis.
The  mortality  of  prawn  during  the  toxicity  test  for  each  concentration  were  30%,  50%, 60%,  70%,  80%,  100%,  and  100%  respectively  and  there  was  no  mortality  found  on control.  Using  the  Probit  Method  Analysis  the  lethal  concentration  value  (LC 50 -96)  of OBMs was 23,71 ppm. The LC 50 -96 was the concentration of the OBMs estimated to kill the  post  larvae  of  the  tiger  prawn  exposed  during  96  hours.  Various  symptoms  and damages of were found on gill filaments, digestive organs, and hepatopancrease.
Keywords: Oil Base Mud, Lethal Concentration (LC 50 -96), tiger prawn.

## PENDAHULUAN
Industri  hulu  minyak  dan  gas  di Indonesia sudah berlangsung lebih dari satu abad. Pengelolaan industri hulu minyak dan gas  di  Indonesiaawalnya  dilakukan  oleh perusahaan  Belanda  (BPM)  pada  masa kolonial Belanda, sejak kemerdekaan dikelola  oleh  perusahaan  milik  negera  dan swasta.  Pengelolaan  industri  hulu  minyak dan  gas  di  Indonesia  telah  memberikan sumbangan yang sangat signifikan terhadap pendapatan  negara.    Pada  proses  explorasi pengeboran minyak lepas pantai menggunakan bahan kimia untuk mempermudah  proses  pengeboran.  Bahan yang  lazim  digunakan  dalam  proses
pengeboran  minyak,  baik  pengeboran minyak di lepas pantai maupun pengeboran minyak  di  darat  adalah water  base  mud (WBM), oil  base  mud (OBMs)  dan surfactant .  Dalam  operasi  pengeboran bahan-bahan tersebut digunakan  antara  lain untuk pendingin dan pembersih, pengaturan keseimbangan  antara  formasi  geologi  dan borehole, lubrikan, mengurangi fraksi dalam borehole, formasi permeable seal, stabilisasi borehole  dan  untuk  mengangkut  buangan cutting  ke  permukaan  (Burke  dan  Moses, 1996). WBM umumnya dapat diuraikan oleh mikro-organisme,  sebaliknya  OBM  tidak dapat terurai sehingga sangat berbahaya bagi organism perairan.OBM menggunakan minyak diesel atau minyak mineral sebagai
cairan dasar (Melton dkk., 2000). Sepanjang bahan-bahan  tersebut  mengandung  minyak maka  tidak  dapat  dibuang  ke  lingkungan karena sangat berbahaya.OBM dapat digunakan  berulang-ulang  dalam  proses pengeboran  minyak  lepas  pantai  sehingga limbah  yang  dihasilkan  sangat  sedikit. Walaupun  jumlah  limbah  yang  dihasilkan dari  proses  pengeboran  yang  menggunakan OBM sangat sedikit, tetapi tetap saja sangat berbahaya bagi  lingkungan jika dibuang  ke lingkungan karena limbah inisangat beracun (Ogeleka dan Aherobo, 2013).
Udang windu ( Peneaus monodon Fab) adalah  biota  air  keluarga  crustaseae  yang sangat peka terhadap
perubahan lingkungan.Udang  ini  hidup  secara  alami diperairan  Asia  Tenggara  sampai  Asia Selatan.Sejak  awal  tahun  1980-an  udang windu  sudah  banyak  dibudidayakan  di seluruh  kawasan  pantai  di  Indonesia terutama  di  sepanjang  pantai  Utara  Pulau Jawa,  Sulawesi  Selatan,  Lampung  dan sepanjang pantai Timur Kalimantan. Kegiatan ekplorasi pengeboran minyak dan gas  di  Indonesia  tidak  hanya  dilakukan  di lepas pantai, tetapi juga banyak dilakukan di daerah  yang  dekat  dengan  pantai  bahkan berada tidak jauh dari aktifitas penduduk di darat.  Kegiatan  eksplorasi  pengeboran minyak  yang  tidak  jauh  dari  aktifitas masyarakat sering kali dianggap mengganggu kegiatan ekonomi yang mereka sedang kerjakan.Industri pengeboran minyak  sering  dituding  sebagai  penyebab gagalnya  panen  udang  di  tambak-tambak masyarakat,  karena  mereka  menuding limbah yang dihasilkan dibuang langsung ke laut  dan  masuk  ke  dalam  tambak.Karena limbah explorasi pengeboran minyak sangat berbahaya bagi lingkungan maka pembuangan  limbah  explorasi  tidak  dirilis langsung ke lingkungan untuk meminimalisir dampak
ekplorasi pengeboran.Namun  demikian  di  beberapa tempat sering juga terjadi tumpahan limbah ekplorasi pengeboran minyak sebagai akibat dari kelalaian manusia.
Penelitian ini dilakukan untuk menjawab  pertanyaan  jika  seandainya
terjadi  tumpahan  limbah  dari  aktifitas explorasi  pengeboran  minyak  di  bebarapa tempat  di  Kalimantan,  apakah  berbahaya bagi udang atau organisme air lainya seperti yang  diuraikan  di  atas.    Peneliatian  ini adalah uji toksigologi oil base mud (OBMs) terhadap post larva udang windu. Pemilihan udang  windu  sebagai  hewan  uji  karena banyak dibudidayakan di tambak-tambak di Kalimantan,  terutama  di  sekitar  Delta Mahakam di Propinsi Kalimantan Timur dan Delta Sungai Kayan di Propinsi Kalimantan Utara.

## METODE PENELITIAN
Post larva udang windu ukuran PL-25 sebanyak lebih kurang 7.000 ekor diperoleh dari  hatchery.  Post  larva  udang  windu diangkut  ke  laboratorium  dalam  wadah kantong  plastik.  Post  larva  udang  windu dipindahkan  ke  dalam  akuarium  pada  suhu 28 0 – 30 0 C dan diasuh selama beberapa hari untuk  menghindari  terjadinya  stress  dalam proses transportasi. Post larva udang windu diberi makan artemia selama masa aklimatisasi dan tidak diberi  makan 24 jam sebelum  uji  toksisitas  dilakukan.  Air  laut yang  digunakan  berasal  dari  hatcheri  yang sama  dengan  tempat  dimana  post  larva udang  windu  diperoleh.  Air  laut  disaring, diaerasi secara terus-menerus pada kejenuhan  oksigen  lebih  dari  90%  dan dilakukan sterilisasi agar udang windu tidak terinfeksi penyakit.
Penelitian  ini  dilakukan  dalam  dua tahap,  yaitu  uji  pendahuluan  dan  uji sesungguhnya.Uji pendahuluan adalah tahapan  uji  untuk  menentukan  rentang konsentrasi bahan uji ( exploratory test atau dikenal  juga  sebagai range  finding  test ), sedangkan  uji  sesungguhnya  merupakan kelanjutan  dari  uji  pendahuluan  ( full  scale test ).Uji  dilakukan  dalam  tabung  gelas (toples glass) berkapasitas 3.0 liter.
Bahan  uji  adalah  Oil  Base  Mud Drilling  Wastes  yang  diperoleh  dari perusahaan pengeboran minyak yang beroperasi di Kalimantan Timur.Bahan yang diperoleh  disimpan  dalam  kantong  plastik
yang  steril  dan  disimpan  dalam  peti berpendingin.Bahan  uji  dilarutankan  dalam air  laut  yang  sudah  disiapkan  sebelumnya dengan  perbandingan  1  :  9  (W/V)  sesuai dengan  standar  yang  berlaku  dalam  uji toksikologidan  EPA  protocol  (APHA, 1998).  Bahan  uji  dihomogenasi  dengan menggunakan magneti stirrer dan didiamkan selama  lebih  kurang  satu  jam,  selanjutnya partikel  terlarut  (SPP)  dipindahkan  secara perlahan ke dalam gelas tabung ukur.Bahan uji  yang  telah  dipindahkan  ke  dalam  gelas dinyata 100% yang setara dengan 1000 000 ppm SPP.
Uji  pendahuluan  dilakukan  dalam rentang  konsentrasi  yang  luas,  tujuannya adalah  untuk  memperoleh  nilai  konsentrasi kritis  ( ambang  atas )  LC 100 -24  dan  batas konsentrasi terendah ( ambang bawah ) LC 0 - 48.    Media  uji  dibuat  lima  rentang konsentrasi  yang  berbeda  dari  0,1  ppm  – 100000  ppm  SPP.  Kepadatan  hewan  uji adalah  10  ekor  untuk  setiap  wadah  uji.  Uji sesungguhnya  merupakan  uji  lanjutan  dari tahapan  uji  sebelumnya,  uji  ini  untuk menentukan konsentrasi letal (LC 50 ) dengan menggunakan tujuh deret konsentrasi ditambah  satu  kontrol  dengan  lama  uji  96 jam. Deret konsentrasi bahan uji ditentukan berdasarkan  hasil  pengujian  pada  tahap  uji pendahuluan.  Uji  sesungguhnya  dilakukan dalam  beberapa  kali  pengujian  sampai diperoleh  hasil  yang  benar-benar  dapat dipertanggung-jawabkan.Data mortalitas dihitung  dan  diolah  secara  statistik  dengan menggunakan EPA Probit Analysis Program 1.4  dengan  tingkat  kepercayaan  95%. Perubahan  kualitas  air  selama  pengujian diukur setiap 24 jam.
Untuk mendapatkan gambaran tentang efek  dari  bahan  uji  terhadap  udang  windu, maka  dilakukan  orservasi  histofatologi. Observasi  histofatologi  dilakukan  terhadap udang  windu  yang  dapat  bertahan  hidup sampai  akhir  pengujian  (96  jam).  Semua hewan  uji  yang  masih  hidup  termasuk kontrol  dari  masing-masing  perlakuan difiksasi  dengan  bouin’s  fixative  dan dilanjutakan  dengan  paraffin  embedded (parafin  block).Selanjutnya  diiris  dengan microtome  dengan  ketebalan  irisan  4  –  8 mikron.Irisan  mikroanatomi  hewan  uji setebal  <  5  mikron  distaining  dengan Haemotoxilyn Erchlich. Untuk mendapatkan gambaran histofatologi, irisan preparat diobservasi dibawah light microscope selanjutnya dideskripsikan secara kualitatif menurut kreteria Takashima dan Hibiya (1995).  Gambaran histofatologi yang  dimaksudkan  diatas  adalah  bentuk symptom  dan  tingkatan  kerusakan  jaringan organ insang, usus, dan hepatopancreas juga disajikan dalam microphotograph.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  uji  pendahuluan  diperoleh konsentrasi  ambang  atas  LC 100 -24  sebesar 500  ppm  dan  konsentrasi  ambang  bawah LC 0 -48  10  ppm.  Untuk  uji  selanjutnya disusun  deret  konsentrasi  berdasarkan  hasil uji  pendahuluan  tersebut  di  atas.  Deret konsentrasi untuk selanjutnya adalah berturut-turut  sebagai  berikut  ;  10  ppm,  20 ppm,  35  ppm,  70  ppm,  135  ppm,  260  ppm dan  500  ppm  serta  kontrol  0  ppm.    Jumlah dan  prosentase  mortalitas  hewan  uji  pada tiap-tiap konsentrasi dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini;
Tabel 1. Jumlah dan prosentase mortalitas  post larva udang windu pada tiap-tiap konsentrasi media uji yang dihitung setiap 24 jam selama pengujian 96 jam.
No Number of prawn Concentration (ppm) Mortality (%) Mortality (%) 24 h 48 h 72 h 96 h 1 10 control 0 0 0 0 0 2 10 10 0 0 1 2 30 3 10 20 1 1 2 1 50 4 10 35 3 1 1 1 60 5 10 70 5 0 1 1 70 6 10 135 6 0 1 1 80 7 10 260 7 0 1 2 100 8 10 500 8 1 1 - 100 Respon hewan uji terhadap OBMs mengikuti deret konsentrasi uji dan bersifat progresif, artinya semakin tinggi konsentrasi
tingkat mortalitas hewan uji juga meningkat seperti  yang  ditunjukan  dalam  Tabel  2 berikut ini;
Tabel 2. Responds post lavae of Tiger Prawn ( Peneaus monodon Fab.) on lethal concentration (LC 50 -96) of Oil Base Mud
OBMs Consentration (ppm) Number of Exposed Number of responding Observed proportion Adjusted proportion Pedicted proportion Control - - - - - 10 10 3 0.30 0.30 0.281 20 10 5 0.50 0.50 0.455 35 10 6 0.60 0.60 0.603 70 10 7 0.70 0.70 0.767 135 10 8 0.80 0.80 0.879 260 10 10 1.00 1.00 0.947 500 10 10 1.00 1.00 0.980
Sedangkan  hasil  analisis  probit  yang menunjukan nilai konsentrasi letal (LC
50 -96)
adalah  23,71  ppm,  berdasarkan  nilai
konsentrasi letal suatu bahan-bahan LC 50 -96 digambarkan Tabel 3 berikut ini;
Tabel 3. The Lethal Concentration (LC) value and confidence limits
LC point Concentration Confidence Limits (95%) Lower upper 1.0 0.747 0.017 2.970 5.0 2.057 0116 6.024 10.0 3.530 0.320 8.843 15.0 5.082 0.632 11.513 50.0 23.706 9.878 40.115 85.0 110.590 63.276 341.089 90.0 159.206 85.465 650.228 95.0 273.163 129.355 1744.452 99.0 751.926 269.163 11611.287
Limbah  pengeboran  (drilling  mud) yang  masuk  ke  dalam  perairan  dapat mengganggu  keseimbangan  ekologi  karena dapat menyebabkan kematian bagi organisme perairan terutama pada fase larva. Dampak  buruk  lainnya  dari  OBMs  adalah menyebabkan  kerusakan  pada  organ-organ vital  organisme  perairan  (Soegiarto  dkk., 2008). Organ-organ sensitif yang mengalami  kerusakan  jika  terekspose  pada limbah  OBMs  adalah  insang,  organ pencernaan  dan  hepatopankreas  (Gambar  1 dan  Tabel  4).  Pada  kebanyakan  organisme air, limbah beracun seperti OBMs masuk ke dalam tubuh melalui insang (Soegiarto dkk., 2008), bahan-bahan yang terkandung dalam OBMs  yang  memiliki  sifatnya  sangat beracun  seperti  para-formaldehyde  biocide dan  logam  berat  (Sorbye,  1989  dan  Patin, 1999).Efek limbah OBM terhadap organisme  perairan  dapat  bersifar  akut  dan kronik (Rhodes dan Hendricks, 1990). Nrior dan  Odokuma  (2015),melaporkan  bahwa bahwa  Oil  Base  Fluids  yang  diuji  pada udang laut ( Mysidoposis bahia ) adalah lebih
beracun  dibandingkan  dengan  water  base fluid.Ogeleka dan Aherobo (2013), menjelaskan  dalam  laporannya  bahwa dengan meningkatnya konsentrasi bahan uji maka  tingkat  mortalitas  organisme  uji bertambah.Sama  seperti  yang  dilaporkan oleh Razak.Dkk.,
(2015) yang
membandingkan bahan uji yang berasal dari minyak  Palm  ester  oil  drilling  dengan Synthetic Oil base drilling fluid.
Monitoring kualitas air selama 24 jam selama  proses  penelitian  dilakukan  tidak menunjukan  perubahan  yang  signifikan. Sebelum  penelitian  dilakukan,  kualitas  air yang  akan  digunakan  dilakukan  kontrol terutama  parameter  suhu,  salinitas,  pH  dan kelarutan  oksigen.  Kisaran  suhu  air  dalam semua  wadah  penelitian  adalah  29  -  31 o C, salinitas  tidak  mengalami  perubahan  yaitu 25 0 / 00 ,  pH  air  di  dalam  wadah  penelitian adalah  pH  6,8  -    7.0,  sedangkan  kelarutan oksigen  adalah  6.0  -  6,2  mg/l.  Jika  dilihat dari nilai kualitas air selama penelitian dapat dinayatakan tidak berpengaruh.
Tabel 4.Jenis symptom dan tingkat kerusakan organ vital post larva udang windu
Con. ppm Jenis symptom pada Insang Jenis symptom pada organ pencernaan Jenis symptom pada pancreas
N ekr osi s Mukos a at ropi H yper m ia Fusi pada lam el a N ekr osi s Mukos a at ropi O edem a D eg. l em ak N ekr osi s O edem a V akuol a H yper tr opi D eg. l em ak
kontrol - - - - - - - - - - - - - - - 10 + + - - - - - - - + - - - - + 20 + + - - - + + - - - - - - - + 35 ++ -
+ +
+ ++
++ - + - + +- +- +
+
70 ++ ++ + - - +++ - - - - ++ - - + ++ 135 +++ - - - - ++ - - - - - ++ + - ++
Gambar 1.  Mikrografi efek OBM terhadap organ-organ vital post larva udang windu ( Peneaus monodon Fab.), pada perlakuan 35 ppm.
(A). Mikrografi irisan insang (a). Terjadi nekrosis atau kerusakan sel dan jaringan  dan  penggumpalan  sel  darah  pada lamela,  (b).  Atropi,  kerusakan  pada  lamela yang  ditunjukan  oleh  sel-sel  mati  yang mengecil  dan  (c).  Hiperemea,  terdapat gumpalan  darah  pada  lamela  karena derasnya  aliran  darah  sebagai  respon terdapat  OBM,  dan  (d).  Terdapat  fusi  pada lamela  yang  tertutup  oleh  gumpalan  cell darah (seperti yang dijelaskan pada poin (c).
(B). Mikrografi organ pencernaan (a).  Terjadi  nekrosis,  kerusakan  sel  dan jaringan pencernaan. (b). Kerusakan dinding mukosa  yang  ditandai  dengan  lepasnya dinding  mukosa  dengan  submukosa.  (c). Terjadi  akumulasi  abnormal  cairan  dalam ruang saluran pencernaan dan celah antar sel yang  menyebabkan  terjadi  pembengkakan (oedema). (d). Terjadi degradasi lemak.
A B C c a b A d a b c a b c d e d
(C). Mikrografi pankreas (a). Terjadi kerusakan pada sel dan jaringan pankreas  secara  keseluruhan.  (b).  Terdapat akumulasi cairan secara abnormal antara sel pankreas  (oedema).  (c).  Terdapat  rongga antar  sel.  (d).  Terjadi  pembesaran  sel (hipertropi). (e). Terjadi degradasi lemak.

## DAFTAR PUSTAKA
American Public Health Association,
1998.Standard methods for the examination of water and wastewater, 20 th ed., Wasington DC.
Burke,  J.C.,  Veil  A.J.,  and  Moses  O.D., 1996. Synthetic-base muds can improve  drilling  efficiency  without polluting. Oil and Gas Journal . 94 ; 49
– 64.
Melton,  H.R.,  Smith,  J.P.,  Martin,  C.R., Nedwed, T.J., Mairs, H.I., and Raugh, D.L.,  2000.Offshore  discharge  of drilling  fluid  and cuttings.Rio oil and gas  conference.  Rio  De  Janeirio, Brasil.
Nrior,  R.R.  dan  Odokuma,  L.O.,  2015.
Comparative toxicity of drilling fluids to marine water shrimp ( Myidoposisbahia ) and brackish water shrmp ( Palaemonetes africanus ). Journal of Enviro. Sci., 9 ; 73 -79.
Ogeleka,  D.F.  dan  Aheroho,  L.E.T.,  2013.
Assesment  of  the  toxic  effect  of  oil- base  drilling  mud  (drilling  waste)  on barackish wster shrimp ( Pakaemonetes africanus ). Bul.
Environ, Pharmacology and Life Sci.
Patin,  S.A.,  1999.  Potential  environment consequences  of  fluid  of  the  offshore oil and gas industry discharges. Water Resources  Moscow,  Eco  Monitor Publishing,  New York. ISBN 0-967.
Razak,  A.I.,  Wan  Rosli,  WS.,  Zaidi,  J.M., Shum,  W.J.,  dan  Janah,  I.N.,    2015. Acute  toxicities  of  drilling  fluids toward  Guppy  Fishes  and  Ghost Shrimp. Australian Journal basic and applied Sci., 9-(28) ; 150 -154.
Rhodes, A.N. and Hendricks, C.W., 1990. A contineous flow method for measuring effects chemicals on soil nitrification. Toxicology Assessment 5 ; 77-89.
Soegiarto,  A.,  Irawan,  B.  dan  Affandi,  M., 2008. Toxicity of drilling waste and its impact on gill structure of post larvae of  tiger  prawn  ( Peneaus  monodon ). Global  Journal  od  Environmental Research. 2 ; 36 – 41.
Takashima, F. dan Hibiya, T., 1995.An atlas of  fish  histology.  Normal  and Pathological feature. 2 nd edition.Kodansha. Tokyo.