Akumulasi Logam Berat Cr, Pb dan Cu dalam Sedimen dan Hubungannya dengan Organisme Dasar di Perairan Tugu Semarang

## Chrisna Adhi Suryono
Departemen Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Soedarto, SH. Kampus UNDIP Tembalang, Semarang Email: chrisna _as@yahoo.com

## Abstract
The  concentrations  of  metals  in  the  marine  sediment  were  found  in  coatal  areas  of Tugu Semarang.  Three metals (Cr, Pb and, Cu) has found in coastal areas in research area. Shingly significantly those heavy metals have significantly influences on the abundance and diversity of benthic organisms.  That has been proved by regression test which number of r= 0,99 on abundance and r= 0,92 on diversity.  The increasing of heavy metals concentration will following of the number of abundance and diversity of benthic organisms in that area.
Keywords: Metals, sediment,benthick organisms

## Abstrak
Konsentrasi logam berat telah ditemukan dalam sedimen laut ut di daerah pesisir Tugu Semarang.    Tiga logam  berat  seperti  (Cr,  Pb,  dan Cu) telah  ditemukan di  lokasi penelitian. Secara  nyata  terlihat  bahwa  logam  tersebut  berpengaruh  terhadap  kelimpahan  dan keanekaragaman  organisme  dasar  perairan.    Hal  tersebut  dibuktikan  dengan  regresi berganda antara kelimpahan organisme dengan logam berat dalam sedimen dengan nilai r = 0,99, sedangkan hubungan antara keanekaragaman dengan dengan logam berat dalam sediemen dengan nilai r = 0,92.  Peningkatan konsentrasi logam berat dalam sediiemen akan diikuti penurunan kelimpahan dan keanekaragaman organisme dasar perairan.
Kata Kunci : Logam berat, sedimen, organisme dasar

## PENDAHULUAN
Semarang  selama  30  tahun  terakir telah  berkembang  dengan  cepat  bayak lahan  telah  berubah  fungsi  menjadi  area pemukiman  dan  industri  (Suryono, et  al ., 2008  dan  Suryono,  2016).    Tambak  dan rawa  pantai  di  sekitar  kota  Semarang banyak  diuruk  untuk  kepentingan  industri maupun  pemukiman  (Suryono,  2016). Daerah  baru  tersebut  relatif  belum  stabil kondisi kimiawinya dimana airtanah masih payau  dan  masukan  polutan  baik  dari tanah reklamasi yang menjadi sedimen di dasar perairan (Suryono, 2016).  Wulft et al (1997) mengatakan sedimen pada perairan  dangkal  di  daerah  pesisir  sangat produktip  karena  mengandung  bayak bahan  organik  dari  hancuran  vegetasi
dan berbagai mikro alagae.  Namun tidak hanya bahan organik saja yang megendap dalam sedimen namun berbagai  mineral  dan  logam  berat  juga mengendap.    Banyak  penelitian  yang menyatakan  bahwa  reklamasi  memberi efek  buruk  pada  lingkungan  karena terjadinya  reaksi  kimiawi  atantara  pore water  dan  sedimen  di  kawasan  reklamasi tersebut  yang  berdampak  buruk  pada lingkungan pesisir (Pagliai et al ., 1985; Hall,
1989; Smith et al ., 1995).
Sedimen  laut  banyak  dipercaya bertindak  selaku  filter  bagi  banyak  logam yang  berasal  dari  daratan  sebelum menetap di dasar laut dan mengakumulasinya (Tam and Wong, 2000; Yu et  al .,  2000;  Morillo et  al .,  2004).
Akumulasi  logam  berat  dalam  sedimen laut seharusnya menjadi perhatian karena beberapa  jenis  logam  akan  menjadi sumber  kontaminan  bila  karakteristik kimiawi fisik lingkungan terjadi perubahan. Markiewicz-Patkowska et al . (2005) menginformasikan  dalam  penelitian  di laboratorium  menunjukan  penyerapan dan  pelepasan  metal  tanah  ke  dalam meterial  tanah  menjadi  solusion  (belum terlarut). Simpson et al (2004) menginformasikan  pergerakan  metal  di sedimen  ke  dalam  airtanah  di  daerah estuarine/ pesisir sangat di pengaruhi dan dikontrol oleh pH dan salinitas air.
Kawasan  pesisir  Tugu  Semarang merupakan  daerah  yang  masih  tersisa lahan  pasang  surut  yang  dipergunakan untuk tambak (Suryono, 2016).  Perbatasan sebelah  barat  kawasan  tersebut  adalah komplek  industri  kayu  lapis  sedangkan perbatsan  sebelah  timur  adalah  daerah bandara dan reklamasi Marina sedangkan sebelah  selatan  berupa  pemukiman  dan darah  industri  (Suryono,  2016).    Melihat kondisi  tersebut  dimana  perairan  terebut masih dimanfatkan untuk usaha dudidaya maupun  perikanan  tangkap.  Dengan peningkatan  industri,  pemukiman  yang juga  mengalirkan  pembuanganya  kelaut. Ditambah  oleh  peningkatan  aktivitas reklamasi  di  daerah  pesisir  tentunya  akan memberi  dampak  pada  organisme  dasar perairan  yang  ada  di  daerah  Tugu  Kota Semarang.
Sebagian  besar  penelitian  yang dikakukan  di  perairan  Semarang  terfokus pada  jenis  jenis  logam  berat  yang  ada belum  mengkaitkan  kontaminasi  sedimen oleh  logam  berat  dan  hubungannya dengan organsime dasar perairan.  Maka dalam  penelitian  ini  bertujuan  mencari kaitan antara logam berat dalam sedimen laut terhadap organisme dasar di perairan Tugu Semarang.

## MATERI DAN METODE
Materi  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  sedimen  laut  dan organisme  dasar  yang  diambil  dari  dasar perairan  Tugu  Semarang.    Sampel sedimen dan organisme dasar laut diambil
pada  lima  titik  di  perairan.    Sampel sedimen  dan  organisme  dasar  diambil dengan  mengunakan  ekman  grab. Pengulangan pengambilan sample dilakukan  sebanyak  tiga  kali.    Sampel yang  diambil  berupa  sedimen  dan organisme  dasar  laut  pada  kelima  titik tersebut  untuk  diamati  kandungan  logam berat  dari  jenis  Chromium  (Cr),  Lead  (Pb) dan  Cuprum  (Cu)  serta  organisme  dasar perairan.
Sampel  yang  berupa  sedimen  laut yang  didapat  dianalisa  di  laboratorium untuk  menentukan  kandungan  logam berat  dengan  menggunakan  alat  AAS (Atomic  Absorption  Spectophotometry). Sampel sedimen yang diambil dikeringkan pada  suhu  80 o C  selama  2  hari  kemudian dihancurkan  dan  dilarutkan  dengan KNaCO3 dan HCl.
Prosedur  analisa  kandungan  logam berat  dalam  sediment  dan  air  meliputi proses  destruksi  dan  penentuan  kadar logam  berat  didalamnya.    Prosedur analisa mengacu pada Greenberg, et al . (1985) dan Galanopoulou (2005).
Organisme  dasar  leut  yang  didapat diidentifikasi  berdasar  Fauchald  (1977), Arnold  dan  Birtles  (1989),  Edmonds (2000), dan Glasby dkk (2000). Selanjutnya dihitung kelimpahanya (Bakus, 1990)  maupun  keanekaragamananya (Krebs,  1985).    Parameter  kunci  yang diukur  pada  air  adalah  Oksigen  terlarut dan  salinitas  dilakukan  secara  in-situ dengan menggunakan portable electronic instruments (Horiba).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  penelitian  menunjukan  bahwa sedimen  yang  berasal  dari  dasar  palut daerah  Tugu  Semarang  terkontaminasi oleh  loham  berat  Cr  Pb  dan  Cu.    Hasil pengeamatan terhadap logam berat Cr, Pb  dan  Cu  terdapat  perbedan  diantara kelima  stasiun  pengamatan.    Secara umum  konsentrasi  logam  berat  dalam sedimen biasanya lebih tinggi dibandingkan  dengan  yang  ada  di dalam air, meskipun dala artikel ini logam berat  dalam  air  tidak  di  tampilkan. Appelo,  &  Postma  (1996)  menyatakan
Gambar 1 . Lokasi penelitian di wilatah perairan Tugu Semarang
tingginya  logam  berat  dalam  sedimen dibandingakan  dengan  di  dalam  air dikarenakan penyerapan sedimen terhadap  partikel  partikel  logam  lebih dominan  karena  logam  mempunyai kecenderungan  untuk  berikatan  dengan hidroksida  dan  bahan  organik  dalam sedimen.    Banyak  penelitian  menyatakan bahwa banyak logam berat perakumulasi dalam sedimen di perairan laut. Galapoulou
& Vgenopoulus (2009)
menginformasikan  tingginya  Cd,  Zn,  Pb, Cr,  Cu,  Mn,  As  dan  Se  dalam  sedimen  di pelabuhan  Keratsini  Yunani.    Ong  &  Din (2001) polusi logam berat telah menimbulkan permasalahan dalam pengelolaan  di  wilayah  pesisir  Malaysia. Adapun  hasil  pengamatan  logam  berat dapat dilihat dalam Gambar 2.
Organisme  dasar  yang  ditemukan terdisri  dari  kelas  Bivalvia: Anadara sp, Tellina sp, Siliqua sp ; kelas  Gastropoda  : Hebra sp ,  Turriella sp ,  Neritopsis sp ,  Fusinus sp , Cheritidea sp , Nassarius sp , Polinices sp,
Rhinochavis sp, Nassarius  sp,  Fusinus sp; Kelas  Polychaeta: Pionosyllis sp, Torrea  sp Kelas Ophiurida: Ophioneresis sp    Hasil penelitian
menunjukan
bahwa kelimpahan dan keanakeragaman terbedar  terdapat  pada  stasiun  tiga untuk  lebih  jelasnya  dapat  dilihat  dalam Gambar  3  dibawah  ini.    Dari  gambar tersebut terlihat bahwa keanekaragaman semakin  meningkat  bila  kelimlahan  juga meningkat.
Hasil  uji  regresi  menunjukan  bakwa kedua  penigkatan  kelimpahan  akan selalu diikuti oleh
peningkatan keanekaragaman biota yang ada dengan  hubungan  keeratan  (r=  0.79). Untuk  lebih  jelasnya  hal  tersebut  dapat dilihat dalam Gambar 4 dibawah ini.
Hasil  analisa  hubungan  antara logam berat dengan kelimpahan organisme  dasar  menunjukan  adanya hubungan semakin meningkat konsentrasi logam  berat  dalam  sedimen  akan  diikuti
penurunan  kelimpahan  organisme  dasar dengan  hubungan  keeratan  (r=0,99) dengan  persamaan  regresi  Y=  92.7  - 3.57Cr  -  2.96Pb  -  1.95Cu.    Sedangkan hubungan  logam  berat  dalam  sedimen dengan  keanekaragaman  menunjukan hal  yang  sama.    Semakin  tinggi kandungan  logam  berat  dalam  sedimen
akan semakin kecil nilai
keanekaragamanya  dengan  hubungan keeratan  (r=0,92)  dengan  persamaan regresi  Y=  0.07  -  0.913Cr  +  1.27Pb  - 0.256Cu.    Untuk  lebih  jelasnya  hubungan logam  berat  dalam  sedimen  dengan kelimpahan dan keanegaragaman biaota dasar dapat dilihat dalam Gambar 5.
0 2 4 6 8 10 12 14 Stasiun K o n se n tr a si ( p p m ) Cr 11.44 11.77 2.01
7.23 9 Pb 9.86 10.45 3.94 7.84 10 Cu 7.15 4.42 1.7 6.01 11.91 1 2 3 4 5
Gambar  2. Rata  Rata  konsentrasi  logam  berat  dalam  sedimen  laut  di  perairan  Tugu Semarang 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Stasiun K e li m p a h a n 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 D ive rsi sy Kelimpahan Diversity Kelimpahan 9 12 72 28
9 Diversity 0.25 1.32 2.61 2.34 1.32 1 2 3 4 5
Gambar  3. Hubungan  kelimpahan  jenis  dan  keanekaragaman  jenis  organisme  dasar  di perairan Tugu Semarang
y = 0.0275x + 0.8531
R 2 = 0.6177 r= 0.79 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0 20 40 60 80 Kelimpahan D ive rsi ty
Gambar 4. Regresi kelimpahan organisme dan keanekaragaman jenis organisme dasar di perairan Tugu Semarang
Gambar 5. Matrik hubugan kelimpahan, keanekaragaran dengan logam berat Cr, Pb dan Cu dalam sedimen di perairan Tugu Semarang
Karena  kurangnya  informasi  penelitian pengaruh  logam  berat  dan  organisme dasar  yang  ada  di  Semarang  maka sebagai pembanding di gunakan informasi  dari  barbagai  area.    Watling (1978) dan Ong & Din (2001)
menginformasikan bahwa kerang Anadara  akan  mati  pada  konsertarasi Cu=0,31 ppm,  Cd=1,86 ppm dan Zn=3,61. Dari  informasi  tersebut  dapat  diketahui daya  racun  Cu  >  Cd  >  Zn.    Sehingga adanya  logam  Cu  di  sedimen  perairan
Tugu  Semarang  sebesar  1,7  –  11,91  ppm diduga  yang  menyebabkan  sedikitnya organisme  dasar  di  perairan  tersebut karena  mengalami  kematian. Tingginya konsentrasi  logam  berat  Pb  (23,6  –  203,3 ppm), Cu (7,2 – 602,7 ppm) dan Cr (46,5 – 124,3  ppm)  juga  ditemukan  di  teluk Jiaozhou  Cina  Utara  juga  menimbulkan permasalahan  pada  biota  yang  ada maupun  permasalahan  lingkungan  (Deng et  al ,  2010)    Dengan  keberadaan  logam berat  Cr,  Pb  dan  Cu  dalam  sedimen
Cr K e lim p a h a n 12 8 4 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Pb 10.0 7.5 5.0 Cu 12 8 4 Matrix Plot of Kelimpahan vs Cr, Pb, Cu Cr D iv e rs it y 12 8 4 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Pb 10.0 7.5 5.0 Cu 12 8 4 Matrix Plot of Diversity vs Cr, Pb, Cu
tersebut  yang  menyebabkan  rendahnya keanekaragaman dan kelimpahan organisme  dasar  perairan.    Pengaruh logam  berat  dalam  sedimen  yang menimbulkan  dampak  pada  organisme dasar  baik  binatang  maupun  tumbuhan juga terjadi di Laut Tengah Mesir (Abdallah &  Abdallah,  2008).    Hal  tersebut  juga diperparah  dengan  adanya  perubahan pH  dalam  sedimen  yang  mengarah  ke kondisi asam yang menyebabkan semakin reaktifnya  logam  berat  demikian  juga peningkatan salinitas juga dapat menyebabkan  daya  racun  lolam  berat meningkat,  hal  ini  senada  dengan pernyatan  (Jiao et  al .  2001)  and  (Jiao, 2002).

## KESIMPULAN
Logam  berat  Cr,  Pb  dan  CU  dalam sedimen  berpengaruh  pada  kelimpahan. Peningkatan  konsentrasi  logam  berat dalam  sediiemen  akan  diikuti  penurunan kelimpahan dan keanekaragaman organisme dasar perairan.

## DAFTAR PUSTAKA
Abdallah,  M.A.M  and  Abdallah,  M.A,.
2008.,  Biomonitoring  study  of  heavy metals  in  biota  and  sediments  in  the South Eastern Coast of Mediterranean Sea, Egypt. Environ. Monit. Assess, 146: 139 - 145
Appelo,  C.A.J  and  D.  Postma  1996. Geochemistry, groundwater and pollution.  A.A.  Balkema.  Rotterdam. P:536.
Arnold, P.W and Birtles, R.A. 1989. Sedimen marine invertebrates of Southeast Asia and Austalia. A guide to identification. Australian  Institute  of  Marine  Science. Townsvill. 272 p
Bakus,  G.J.  1990.  Quantitative  ecology and  marine  biology.  Oxford  and  IBH Publishing Company. New Delhi. 157 p Deng, B., Zhong, J., Zhong, G. And Zhou, J.,
2010., Enhanced anthropogenic
heavy  metal  dispersal  from  tidal disturbance  in  Jinzhou  Bay,  Noth China.  Environ  Monit  Assess,  161:349  – 358
Edmonds,  S.J.,  2000.,  Phylum  Sipuncula In Polychaeta and Alies. CSIRO
Publishing  Australia.  Auatralia.  375  – 400 pp Fauchald,  K.,  1977.,  The  Polychaetea worms  definitions  and  keys  to  the orders,  family  and  genera.    Natural History  Museum  of  Los  Angles County. Los Angles. 188 p.
Galanopoulou,  S  and  Vgenopoulos,  A.,
2009.,  Anthropogenic  heavy  metal pollution  in  the  surficial  sediments  of the  Keratsini  Harbor,  Saronikos  Gulf, Greece., Water Air Soil Pollut . 202 (121
– 130)
Galanopoulou,  S.,  2005.,  Mineralogical and  geochemical  study  of  surface sediments  of  Keratsini  harbour. Ph.D
Thesis ,  National  Technical  University  of Athens, Greece.
Glasby, G.J. , Hutchings, P.A., Fauchald, K., Payton,  H.,  Rouse,  G.W.,  Russel,  C.W,. and  Wilson,  R.  S.,  2000.    Class Polychaeta In Polychaeta  and  Alies. CSIRO Publishing Australia. Auatralia. 1 – 167pp
Greenberg,  A.E.,  Trussell,  R.R  and.  Clesseri,
L.S  1985. Standard  methods  for  the examination of water and wastewater. 16 th edition.  American Public  Health  Association,  05  15 th street NW, Washington, DC 20005.
Hall,  L.A.,  1989.  The  effects  of  dredging and  reclamation  on  metal  levels  in water  and  sediments  from  an estuarine  environment  off  Trinidad, West  Indies.  Environmental  Pollution 56, 189-207.
Jiao,  J.J.,  2002.  Preliminary  conceptual study  on  impact  of  land  reclamation on groundwater flow and contaminant migration in Penny’s Bay.
Hong Kong., Geologist (8): 14-20
Jiao, J.J., Nandy, S., Li, H.L., 2001. Analytical studies  on  the  impact  of  reclamation on  groundwater  flow.  Ground  Water 39 (6), 912 - 920 Krebs, C.J. 1985. Ecology the experimental analysis of distribution and abundance.
Harper and Row
Publisher. New York. 799 p Markiewicz-Patkowska,  J.,  Hursthouse,  A., Przybyla-Kij, H., 2005. The interaction of heavy metals with urban soils: sorption behaviour  of  Cd,  Cu,  Cr,  Pb  and  Zn
with  a  typical  mixed  brownfield deposit.  Environment  International  31,
513-521.
Morillo, J., Usero, J., Gracia, I., 2004. Heavy metal  distribution  in  marine  sediments from  Southwest  coast  of  Spain. Chemosphere 55, 431-442.
Ong,  E.S  and  Din,  Z.B,.  2001,.  Cadmium, Cupper and Zinc toxicity to the clam, Donax faba C., and the blood cockle Anadara  granosa L. Bull.  Environ.
Contam. Toxicol . 66:86 – 93
Simpson, S.L., Maher, E.J., Jolley, D.F., 2004.
Processes  controlling  metal  transport and retention as metal-contaminated groundwaters  efflux  through  estuarine sediments. Chemosphere 56, 821-831. Smith, J.A., Millward, G.E., Babbedge, N.H., 1995. Monitoring and management of water  and  sediment  quality  changes caused  by  a  harbour  impoundment scheme.  Environment  International  21 (2), 197-204.
Suryono,  C.A,.  2016.,  Polusi  logam  berat antropogenik  (As,  Hg,  Cr,  Pb,  Cu  dan Fe) pada Pesisir Kecamatan Tugu Kota Semarang Jawa Tengah
Suryono, C.A., Rochaddi, B.. 2008., Arsenic Contamination of the Coastal Aquifer
in  the  North  Coast  of  Java  Indonesia, Ilmu Kelautan 13 (1): 25 -30 Suryono,  C.A.,  Sabdono,  A.,  Rochaddi,  B and  Susanti,  B.  T.,  2007.,  Physico- chemical  Characteristic  and  Heavy Metal Content in Shallow
Groundwater  of  Semarang  Coastal Region., Ilmu Kelautan 12 (4): 227 – 232 Tam,  N.F.Y.,  Wong,  Y.S.,  2000.  Spatial variation  of  metals  in  surface sediments  of  Hong  Kong  mangrove swamps.  Environmental  Pollution  110, 195-205.
Watling, H.R., 1978., Effect od cadmium on larvae  and  spats  of  the  oyster, Crassostrea  gigas  (Thunberg). Trans roy Soc S Afr , 43:125 – 134 Wulft, A,. Sundback, K,. Nilson, C,. Carlson, B  and  Jonsson,  B.,  1997.,  Effec  of sedimen  load  on  the  microbenthic community  of  a  shallow  water  sandy sediment. Estuaries 20(3): 547-558
Yu,  K.T.,  Lam,  M.H.W.,  Yen,  Y.F.,  Leung, A.P.K.,  2000.  Behavior  of  trace  metals in  the  sediment  pore  waters  of intertidal  mudflats  of  a  tropical wetlands.  Environmental  Toxicology and Chemistry 19 (30) :535-542.