p-ISSN         : 2087-9423
http://journal.ipb.ac.id/index.php/jurnalikt
e-ISSN         : 2620-309X

## PARTISI KIMIAWI Cu DAN Fe PADA SEDIMEN PERMUKAAN DI PESISIR TIMUR DAN BARAT SUMATRA UTARA

## CHEMICAL PARTIONING OF Cu AND Fe IN SURFACE SEDIMENTS ON THE EAST AND WEST COASTS OF NORTH SUMATRA
Dewy Septiyanti Yolanda 1* , Tri Prartono 2 , Alan Frendy Koropitan 2 , Mohammad Tri Hartanto 2 , Lestari 3 dan Muhamad Riza Kurnia Lubis 4
1 Program Studi Teknologi Kelautan, Sekolah Pascasarjana-IPB, Bogor
2 Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, FPIK-IPB, Bogor
3 Pusat Penelitian Oseanografi LIPI, Jakarta
4 Dinas Kelautan dan Perikanan Provinsi Sumatera Utara *E-mail: yolanda_itu_dewy@yahoo.co.id

## ABSTRACT
Mobility  (including  desorption-absorption)  of  heavy  metals  in  sediments  varies  depending  on  the chemical  properties  of  sedimentary  minerals  in  which  the  metals  are  associated  and  hence  possibly differentiate  their  origin  (natural  and  anthropogenic).  This  study  aims  to  reveal  on  Cu  and  Fe  of origin based on their chemical fractionation and total  concentration. The study location consisted of 11  points  clustered  into  three  parts  i.e  the  east  coast, west  coast,  and  Nias  Island  of  North Sumatra. The geochemical fraction was obtained based on the SEP BCR (Sequential Extraction Process Bureau Reference of the European Commission) multilevel procedure in four phases: acid dissolved fraction, reduced  fraction,  oxidation  fraction,  and  residual  fraction. The  total  metal  determination  was  based on  the  USEPA  3050B  method.  Metal  concentration  determination  were  carried  out  using  atomic absorption  spectrophotometry  (AAS).  The  results  showed  that  anthropogenic  activities  suspected  of contributing Fe metal to sediment were higher indicated by non-residual concentrations (5.55-203.15 mg/kg) than the residual fraction (4.89-21.47 mg/kg). In contrast to Cu, the highest association in the sediment  is  the  residual  fraction  (2.24-8.85  mg/kg).  These  metal  apparently  were  derived  from  both natural  and  anthropogenic  sources.  Heavy  metals  in  sediments  have  contributed  from  natural  and anthropogenic  sources,  Cu  is  thought  to  have  more  natural  sources  and  Fe  is  thought  to  originate predominantly from human activities both around the coast and possibly from the land.
Keywords: copper, iron, fractionation, east and west coast of North Sumatera

## ABSTRAK
Mobilitas (termasuk proses desorpsi-absorpsi) logam berat dalam sedimen bervariasi yang bergantung pada asosiasinya pada komponen mineral dan non-mineral sedimen yang dapat juga mengindikasikan pada sumber alami dan non-alami. Penelitian ini bertujuan  mengungkap kemungkinan sumber logam berat  Cu  dan  Fe  berdasarkan  fraksinasi  dan  total  logam.  Lokasi  penelitian  terdiri  dari  11  titik  yang terbagi  menjadi  tiga  bagian  pesisir  timur,  pesisir  barat,  dan  Pulau  Nias,  Sumatera  Utara.  Fraksi geokimia diperoleh berdasarkan prosedur ektraksi bertingkat SEP BCR (Sequential Extraction Process Bureau  Commune  de  Reference  of  the  European  Commission)  dalam  empat  fase  yaitu:  Fraksi terlarutkan  asam,  fraksi  tereduksi,  fraksi  oksidasi,  dan  fraksi  residual.  Total  logam  diperoleh berdasarkan  metode  USEPA  3050B.  Pengukuran  logam  dilakukan  dengan  menggunakan spektrofotometri  serapan  atom  (SSA).  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  kegiatan  antropogenik diduga  menyumbang  logam  Fe  dalam  sedimen  yang  ditunjukkan  oleh  konsentrasi  non  residu  (5,55- 203,15  mg/kg)  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  fraksi  residu  (4,89-21,47  mg/kg).  Berbanding  terbalik dengan  logam  Cu  yang  asosiasi  tertinggi  adalah  fraksi residu  (2,24-8,85  mg/kg).  Logam  berat  dalam sedimen mendapat kontribusi dari sumber alami dan antropogenik,  logam Cu diduga bersumber lebih banyak  secara  alami  dan  logam  Fe  diduga  bersumber  lebih  dominan  dari  aktifitas  manusia (antropogenik) baik sekitar wilayah pesisir maupun kemungkinan berasal dari daratan.
Kata kunci : Cu, Fe, fraksinasi, pesisir timur dan barat Sumatera Utara

## I. PENDAHULUAN
Pencemaran  logam  berat  merupakan masalah  lingkungan  yang  sangat  serius karena  memiliki  sifat  persisten  (Kazi et  al., 2009; Gupta et al., 2007) terakumulasi dalam organisme  dan  mengendap  di  dasar  perairan (Rochyatun  dan  Rozak,  2007).  Sumber logam  berat  dalam  sedimen  berasal  dari sumber  alam,  termasuk  yang  berasal  dari geologi  kompleks,  asal  biogenik,  dan antropogenik  (Adriano,  2001;  Sun et  al., 2016).  Wang et  al. (2013)  mengatakan sumber antropogenik, seperti kegiatan pertambangan  batubara  dan  operasional industri  adalah  sumber  penting  kontaminasi logam  berat  dalam  sedimen.  Logam  berat yang  sering  ditemukan  di  perairan  di antaranya  adalah  Cu  dan  Fe.  Keberadaan logam  Cu  di  perairan  berkonsentrasi  tinggi dapat  disebabkan  oleh  pemakaian  pewarna cat  yang  digunakan  nelayan  untuk  melapisi perahu agar tidak  mudah  berkarat   (Rompas, 2010).  Logam  Cu  di  perairan  paling  banyak berasal  dari  kegiatan  industri,  rumah  tangga, pertanian,  pembakaran  dan  penggunaan bahan-bahan bakar fosil (Aloupi dan Angelidis,  2000).  Logam  Fe  merupakan logam  essensial  secara  alami  yang  memiliki pola  dan  konsentrasi  hampir  identik  dengan logam  Mn,  dalam  konsentrasi  tertentu  dapat mencapai  maksimum  sekitar  35  ppm. Konsentrasi  yang  tinggi  dapat  menimbulkan efek toksik (Dickson, 1975).
Penelitian mengenai total logam berat didalam sedimen laut telah banyak dipelajari, beberapa  hasil  penelitian  telah  dilaporkan (Bai et  al., 2011;  Rosita  dan  Lestari,  2013; Ahmad, 2013; Prabawa et al., 2014; Fu et al., 2014;  Kusuma et  al., 2015;  Najamuddin et al., 2016; Wijayanti, 2017; Komarawidjaja et al., 2017;Kolibongso et  al., 2017; Pugung et al., 2018).  Umumnya  konsentrasi  logam berat  dalam  sedimen  digunakan  dalam penentuan tingkat pencemaran dan menggambarkan  informasi  dasar  penentu resiko  kesehatan  lingkungan  (Hou et  al., 2013). Dalam sedimen, logam berat
mengalami  interaksi  secara  kimia  yang berhubungan  dengan  perilaku  fisik  dan kimia.  Interaksi  ini  terjadi  pada  beberapa mekanisme asosiasi dengan karbonat, Fe-Mn oksida,  bahan  organik  dan  silikat  (Gao  dan Li,  2012).  Penentuan  partisi  geokimia penting  untuk  berbagai  kajian  diantaranya menentukan  potensi  toksisitas,  ancaman terhadap lingkungan dan sumber (antropogenik atau alami). Beberapa penelitian  mengenai  partisi  geokimia  telah dilaporkan (Li et al., 2000; Yuan et al., 2004; Rivaro et  al., 2007;  Alomary  dan  Belhad, 2007; Arifin dan Fadhilina, 2009; Ianni et al., 2010;  Nemati et  al., 2011;  Ashraf et  al., 2012; Arenas-Largo et al., 2014;
Najamuddin et al., 2016; Ongeri et al., 2015; Aryawan et al., 2017; Lanlan Lu et al., 2017;
Liu et al., 2017).
Perairan  Sumatera  Utara  merupakan perairan yang aktif dengan kegiatan antropogenik. Logam berat yang terakumulasi  dalam  sedimen  dapat  berasal dari  sumber  alami  maupun  antropogenik. Proses  akumulasi  sumber  antropogenik  dan alami  ini  terjadi  dengan  prinsip  yang  sama yaitu  melalui  pelapukan  batuan,  erosi  tanah, pelarutan  garam  sehingga  sulit  untuk  di identifikasi  dalam  penentuan  sumber  asal usul  logam  (Idris et  al., 2007).  Salah  satu metode yang telah dilakukan adalah Sequencing Extraction Process (SEP)
Bureau  of  Commune  de  Reference  of  the European  Commision (BCR)  (Svete et  al., 2001;  Riba et  al., 2003;  Luoma  dan Rainbow,  2008).  Metode  ini  menggunakan empat ekstraksi bertahap yang telah dilaporkan  (Yuan et  al., 2004;  Coung  dan Obbard,  2006;  Sarkar et  al., 2014;  Lestari, 2017).  Kajian  ini  memanfaatkan  protokol BCR  dalam  penyelarasan  skema  ekstraksi untuk  analisis  sedimen  (Ure et  al., 1993). Metode  ini  juga  telah  di  validasi  dengan menggunakan  bahan  referensi  bersertifikasi dengan  BCR-701  (Lestari,  2017).  Oleh karena  itu,  penelitian  ini  bertujuan  mengkaji partisi  geokimiawi  logam  di  perairan  Pesisir Sumatera  Utara  bagian  Barat  dan  Timur
menggunakan  metode  ekstraksi  bertahap (SEP BCR). Penelitian
ini dapat dimanfaatkan  sebagai  informasi  awal  dalam menganalisis tingkat pencemaran.

## II. METODE PENELITIAN

## 2.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian  dilakukan  pada  April hingga  Mei  2017.  Lokasi  pengambilan sampel di perairan Sumatera Utara. Pengambilan  sampel  dibagi  menjadi  3  zona yaitu  pesisir  Sumatera  Utara  bagian  timur, barat  dan  Pulau  Nias  yang  terletak  pada posisi  geografis  antara  98°  11'  32.2"  sampai 4° 09' 47.1" dan 97°  49' 23.9" sampai 0°  33' 42". Pembagian zona yang terdiri dari bagian timur  pesisir  (stasiun  pengamatan  KA1, KA2, KA5, KA7, KA8), bagian barat pesisir (stasiun  pengamatan  KA11,  KA13,  KA15), dan  Pulau  Nias  (stasiun  pengamatan  KA  17, KA 19, KA20).Pengujian Sampel sedimen di Laboratorium  Logam  Berat  Pusat  Penelitian
Oseanografi  Lembaga  Ilmu  Pengetahuan Indonesia, Jakarta.

## 2.2 Proses Ekstraksi Bertahap
Sampel  sedimen  di  analisis  secara berurutan sesuai proses ekstraksi  yang sudah pernah  dilakukan  oleh  beberapa  peneliti (Coung  and  Obbard,  2006;  Lestari,  2017). Sampel sedimen dikeringkan dengan menggunakan  oven  dengan  suhu  105  ºC selama  24  jam.  Setelah  kering  sampel dihaluskan  menggunakan  mortar.  Fraksi terlarutkan  asam  diawali  dengan  1  g  sampel sedimen  kering  dimasukkan  ke  dalam tube sentrifuge polietilen, dan ditambahkan 40 mL Asam  asetat.  Sampel  dihomogenisasi  pada kecepatan 30±10 rpm selama 16  jam dengan suhu  ruang  22±5  ºC,  dan  selanjutnya disentrifuge pada kecepatan 3000 rpm selama 20 menit. Bagian supernatan yang dihasilkan disimpan  pada tube polietilen,  setelah  itu dilakukan pengujian sampel dengan menggunakan flame AAS ( Atomic Absorption Spectrophotometer).
Gambar 1. Lokasi pengambilan sampel.
Fraksi tereduksikan  merupakan  fraksi yang  dianalisis  menggunakan  residu  yang berasal  dari  fraksi  terlarutkan  asam  dengan menambahkan 40 mL Hydroxylamine hydrochoride  0,1  mol.  Sampel  sedimen dihomogenisasi  pada  kecepatan  30±10  rpm selama  16  jam  dengan  suhu  ruang  22±5  ºC. Sampel kemudian disentrifuge pada kecepatan  3000  rpm  selama  20  menit  dan  di dekantasi. Bagian supernatan yang dihasilkan disimpan pada tube polietilen, dan dilakukan pengujian  sampel  dengan  menggunakan flame AAS .
Residu  dari  fraksi  teroksidasikan ditambahkan  dengan  10  mL  Hydrogen peroxide  8,8  mol.  Selama  1  jam,  sampel dipanaskan dengan suhu 85±2 ºC pada water bath hingga volume larutan berkurang sekitar 1-2 mL dengan lebih lanjut dipanaskan tanpa kondisi  tube  tertutup.  Larutan  Hydrogen peroxide  8,8  mol  ditambahkan  sebanyak  10 ml  selanjutnya  dan  campuran  dipanaskan selama  1  jam  dengan  suhu  85±2  ºC  pada water bath , lalu dinginkan. Larutan Ammonium  acetat  1,0  mol/L  ditambahkan sebanyak 50 mL dan dihomogenisasi dengan kecepatan 30±10 rpm selama 16  jam dengan suhu  ruang  22±2  ºC.  Sampel  sedimen disentrifugasi  pada  kecepatan  3000  rpm selama 20 menit. Sampel di dekantasi, bagian supernatan  yang  dihasilkan  disimpan  pada tube kemudian  dilakukan  pengujian  sampel dengan menggunakan flame AAS .
Fraksi  Residual  merupakan  fraksi yang  dianalisis  dengan  menggunakan  residu yang  berasal  dari  fraksi  Oxidizable.  Residu ditambahkan  Asam  nitrat  (1:1)  10  mL diaduk-aduk  dengan  perlahan  selanjutnya dipanaskan  pada  suhu  95±5  ºC  pada reflux selama  10-15  menit,  lalu  dinginkan.  Larutan Asam  nitrat  pekat  ditambahkan  sebanyak  5 mL  ke  dalam  sampel  dan  dipanaskan  pada suhu  95±5  ºC  selama  30  menit.  Larutan Asam  nitrat  pekat  ditambahkan  sebanyak  5 mL ke dalam sampel dan dipanaskan kembali pada  suhu  95±5  ºC  selama  2  jam,  lalu dinginkan. Aquabides ditambahkan sebanyak 2  mL  dan  9  mL  Hidrogen  peroksida,
kemudian  dipanaskan  pada  suhu  95±5  ºC selama 2  jam. Larutan HCL ditambahkan 10 mL panaskan selama 15  menit dan diamkan. Sampel dianalisis dengan flame AAS .

## 2.2. Analisa Total Logam Berat
Analisis  total  logam  yang  digunakan mengacu  pada  metode  USEPA  3050B (USEPA  1986;  Burton et  al., 2004).  Sampel sedimen yang telah dikeringkan dan ditimbang  sebanyak  1  g  pada  erlemeyer  250 mL.  Larutan  HNO 3 ditambahkan  dengan perbandingan  (1:1)  sebanyak  10  mL  ke dalam  sampel  yang  kemudian  dipanaskan dengan  menggunakan reflux pada suhu 95±5 ºC  selama  10-15  menit,  lalu  didinginkan. Larutan HNO 3 pekat ditambahkan 5  mL  dan dipanaskan  dengan  suhu  95±5  ºC  selama  30 menit.  Sampel  ditambahkan  kembali  5  mL HNO 3 pekat  dan  dipanaskan  dengan  suhu 95±5  ºC  selama  2  jam,  lalu  didinginkan. Sampel  kemudian  ditambahkan  2  mL  air suling dan <10 mL H 2 O 2 sedikit demi sedikit dan dipanaskan kembali dengan 5 suhu 95±5 ºC selama 2  jam. Larutan HCL ditambahkan kembali  sebanyak  10  mL  dan  sampel dipanaskan  selama  10  menit,  lalu  didiamkan hingga  dingin  dan  saring  dengan  kertas saring  Whatman  0,45  µm.  Pengenceran dilakukan dengan aquabides hingga mencapai  volume  100  mL.  Uji  sampel dengan menggunakan flame AAS .

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1.      Konsentrasi Total dan Fraksinasi Logam Cu dalam Sedimen
Konsentrasi  total  logam  Cu  dalam sedimen  di  wilayah  studi  berkisar  antara 5,87-18,85  mg/kg.  Wilayah  studi  bagian timur  umumnya  relatif  lebih  tinggi  bila dibandingkan  dengan  yang  berada  di  bagian Barat.    Sebagai  contoh,  pada  pesisir  barat kisaran  konsentrasi  antara  1,80-5,39  mg/kg, sedangkan  di  bagian  pesisir  pulau  berkisar antara  5,37-13,70  mg/kg.    Kisaran  ini  relatif rendah jika dibandingkan beberapa konsentrasi  sedimen  di  wilayah  lainnya
seperti sedimen yang ditemukan dekat muara sungai  seperti  Muara  Kamal,  Muara  Angke, Muara  Baru,  Tanjung  Priok,  Cilincing  dan Marunda yang mencapai 13,81-193,75 mg/kg (Rochyatun  dan  Rozak,  2007).  Di  sedimen perairan Muara Badung Bali konsentrasi total Cu sebesar 33,9036 mg/kg (Puspitasari et al., 2014).  Di  pesisir  Teluk  Ambon  ditemukan kisaran konsentrasi  logam Cu sebesar 13,70- 44,81  mg/kg  (Manullang et  al., 2017). Konsentrasi  Cu  berkisar  7,5-46,30  mg/kg juga  ditemukan  pada  sedimen  wilayah  selat Karimata, dan konsentrasi tersebut umumnya relatif  tinggi  pada  fraksi  ukuran  lempung (<63 µm) (Kolibongso et al., 2017) Keberadaan  logam  dalam  sedimen biasanya  sangat  kuat  asosiasinya  dengan karakter  geokimiawi  yang  mencerminkan kekuatan  ikatan  logam  dengan  partikel sedimen.  Pada penelitian  ini,  Cu  berasosiasi dengan fraksi tereduksi (F2), fraksi teroksidasi  (F3)  dan  fraksi  residu  (F3). Kedua fraksi terakhir menunjukkan konsentrasi  yang  dominan,  namun  sangat rendah  pada  fraksi  terlarutkan  asam  (F1). Konsentrasi  pada  fraksi  teroksidasi  atau fraksi organik teroksidasi ( oxidisable organic ) atau  fraksi  Cu  yang  berasosiasi dengan  bahan  organik  berkisar  antara  1,60- 6,98  mg/kg,  sedangkan  fraksi  residual berkisar antara 2,24-8,85 mg/kg. Konsentrasi fraksi  residual  tertinggi  logam  Cu  (8,85 mg/kg)  berada  di  stasiun  KA19  yang merupakan  pelabuhan  Gunung  Sitali  yang berada di Pulau Nias (Gambar 2). Konsentrasi  fraksi  terlarutkan  asam  (F1) menunjukkan  nilai  yang  relatif  kecil  (0-0,17 mg/kg)  dan  ditemukan  hanya  pada  stasiun KA2, KA19 dan KA20.
Gambar 2. Konsentrasi Total (a) dan Fraksi (b) Logam Cu (mg/kg) dalam Sedimen. Keterangan: TM: Total logam, F1: Terlarutkan asam, F2: Tereduksi, F3: Teroksidasi, F4: Residual.

## 3.2.    Konsentrasi  Total  dan  Fraksinasi Logam Fe Dalam Sedimen
Berbeda dengan Cu, Konsentrasi total logam  Fe  dalam  sedimen  di  wilayah  studi berkisar antara 38,40-180,48 mg/kg (Gambar 3). Walaupun konsentrasi bervariasi, konsentrasi Fe umumnya juga relatif tinggi di wilayah  bagian  timur  pesisir  dengan  kisaran 77,94-223,10  mg/kg,  sedangkan  konsentrasi Fe  di  wilayah  pesisir  barat  dan  pesisir  pulau berturut-turut  berkisar  antara  22,20-217,26 mg/kg dan 15,50-62,24 mg/kg.  Konsentrasi- konsentrasi Fe ini umumnya  lebih tinggi bila dibandingkan  dengan  hasil-hasil  penelitian lain  seperti  konsentrasi  logam  Fe  yang ditemukan  di  pesisir  Teluk  Ambon  berkisar 27,60-51,71 mg/kg (Manullang et  al., 2017). Penelitian  beberapa  lokasi  Selat  Karimata berkisar antara 2,6-20100 mg/kg (Kolibongso et  al., 2017).  Konsentrasi  total logam  pada  sedimen  permukaan  mencapai 68,80 mg/kg (Ongeri et al., 2015). Konsentrasi  logam  Fe  di  tambak  berkisar antara 14,872-22,926 mg/kg, pada pelabuhan berkisar  antara  15,045-42,143  mg/kg  dan pada muara 22,675 mg/kg di sekitar perairan Tanjung  Emas  Semarang  (Supriyantini  dan Endrawati, 2015).
Komposisi fraksi geokimiawi Fe juga berbeda bila dibandingkan dengan komposisi fraksi  Cu.    Fraksi  terlarutkan  asam  (F1) relatif  sangat  tinggi  dari  pada  fraksi  lainnya dengan  kisaran  konsentrasi  antara  1,44- 151,48  mg/kg. Fraksi terlarutkan asam ( Acid
Soluble )  merupakan  fraksi  karbonat  yang paling labil  apabila berikatan  dengan sedimen  maupun  tanah  yang  mudah  ter- ionisasi (Cuong and Obbard, 2006; Sahara et al., 2015).  Fraksi  terlarutkan  asam  tidak lepas  dari  pengaruh  kondisi  perubahan lingkungan  seperti  pH.  Kondisi  pH  yang mengalami  perubahan  akan  mempengaruhi asosiasi  antara  logam  dengan  mineral karbonat  (Gleyzes et  al., 2002).  Konsentrasi fraksi  terlarutkan  asam    yang  tertinggi  pada stasiun KA15 yang merupakan muara sungai Batangtoru.  Penelitian  Wijaya et  al.  ( 2018) menunjukkan  konsentrasi  Fe  pada  fraksi tereduksikan  (25  mg/kg)  lebih  rendah  di bandingkan  hasil  fraksi  lain,  seperti  fraksi terlarutkan  asam  (26,2  mg/kg),  fraksi teroksidasikan (110 mg/kg), dan fraksi residu (1572  mg/kg).  Hasil  yang  ditemukan  di pantai  Sendang  Biru  Malang  menunjukkan bahwa  logam  Fe  berasosiasi  kuat  dengan fraksi  non  residu  yang  mencapai  90,7% (Kartal et al., 2006).
Gambar 3. Konsentrasi Total (a) dan Fraksi (b) Logam Fe (mg/kg) dalam Sedimen. Keterangan: TM: Total logam, F1: Terlarutkan asam, F2: Tereduksi, F3: Teroksidasi, F4: Residual.
Konsentrasi  Fe yang  ditemukan diindikasikan menunjukkan kontaminasi
telah  terjadi  namun  komposisinya  masih minim sehingga sewaktu-waktu dapat membahayakan.  Fraksi  dengan  konsentrasi relatif  kecil  adalah  fraksi  teroksidasikan dengan  kisaran  0,07-6,46  mg/kg,  sedangkan fraksi  tereduksi  dan  fraksi  residu  berturut- turut  dengan  kisaran0,86-63,66  mg/kg  dan 4,89-21,47 mg/kg.

## 3.3.      Implikasi Kandungan Total dan Fraksi Logam Cu dan Fe Dalam
Sedimen
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa  konsentrasi  logam  baik  Cu  dan  Fe umumnya  lebih  tinggi  di  wilayah  timur  dari pada di wilayah barat.  Keberadaan logam di sedimen  dapat  berasal  dari  proses  alami (pelapukan batuan) maupun non-alami (antropogenik).    Konsentrasi  yang  tinggi mengindikasikan  adanya  pasokan  logam relatif  tinggi.    Zona  bagian  timur  umumnya merupakan  wilayah  yang  aktif  dengan kegiatan  antropogenik  seperti  pelabuhan, limbah  domestik,  industri,  pertanian  dan tambak  (Susantoro et  al. ,  2015).  Salah  satu lokasi  pada  zona  timur  KA5  terdapat  di muara  sungai  Belawan.  Daerah  Belawan merupakan daerah yang tinggi aktivitas pusat industri  dan  pelabuhan  petikemas  sehingga perairan  ini  berpeluang  besar  terhadap ancaman  pencemaran  oleh  berbagai  limbah logam berat (Sitorus, 2011).
Fraksi terlarutkan asam, fraksi tereduksi  dan  fraksi  teroksidasi  yang  disebut sebagai fraksi non residual/nondetrital merupakan  hasil  dari  penjumlahan  setiap komposisi  ketiga  fraksi  (Burton et  al. 2004; Arifin  dan  Fadhilina,  2009;  Chester  dan Jickells,  2012).    Fraksi  residual  atau  detrital merupakan  fraksi  produk  pelapukan  yang terbawa  dalam matrik  kristal mineral litogenus  (Chester  dan  Jickells,  2012). Komponen  ini  terbawa  ke  laut  terutama melalui sungai dan udara. Logam berat dalam fraksi residu berasosiasi kuat dengan mineral yang  secara  umum  tidak  terabsorpsi  oleh biota.  Logam  berat  dalam  fraksi  non  residu merupakan  logam  yang  berasosiasi  dengan
komponen  Fe  dan  Mn  oksida  serta  bahan organik  di  dalam  sedimen.  Oleh  karena  itu, logam  berat  dalam  fraksi  non-residual berasosiasi lemah dengan komponen sedimen (labil), sehingga dapat terabsorpsi oleh biota. Fraksi  non-residual  berhubungan  dengan masukan antropogenik (Yap et al., 2003). Fraksi non residu logam Fe menunjukkan  bahwa  kegiatan  antropogenik diduga  menyumbang  lebih  tinggi  terhadap masukkan  sumber  logam  Fe  (5,55-203,15 mg/kg)  jika  dibandingkan  fraksi  residu  yang lebih rendah (4,89-21,47 mg/kg), berbanding terbalik dengan logam Cu yang menunjukkan konsentrasi  residu  lebih  tinggi  terhadap masukan  logam  Cu  (7,84-2,38  mg/kg).    Hal ini  menunjukkan  bahwa  Cu  berkarakter seimbang  antara  detrital  dan  non-detrital, sedangkan  Fe  relatif  bersifat  non-detrital. Pada banyak hal, Fe sebenarnya lebih bersifat detrital.  sedimen  Atlantik  Utara  dengan rincian  77:23  di  wilayah  batas  kontinen  dan 68:32 di parit Samudra Atlantik (Chester dan Jickells,  2012).    Di  sisi  lain,  logam  Cu komposisi rata-rata detrital:non-detrital adalah  44:56  di  sedimen  Atlantik  Utara dengan  perkiraan  perbandingan  55:45  di wilayah  batas  kontinen  dan  23:67  di  parit Samudra  Atlantik  (Chester  dan  Jickells, 2012).    Data  tersebut  mengindikasikan bahwa Cu sebenarnya lebih mengarah kepada karakter  non-detrital bila  dibandingkan dengan  Fe,  namun  pada  penelitian  ini  Cu relatif  sama  antara  residual/detrital  dan  non- residual/non-detrital,  sebaliknya  Fe  lebih dominan  sifat  non-residual/non-detrital  yang berarti  Fe  dapat  tersimpan  di  partikel sedimen  dalam  bentuk  labil.    Unsur  logam yang dikatakan berada pada fase non residual dikarenakan  keberadaannya  bukan  pada matrik  mineral  atau  dapat  diserap  oleh  biota pada  kondisi  fase  terlarut  di  kolom  air menuju  komponen  partikel  organik  maupun anorganik.  Dalam  hal  ini,  Fe  berada  dalam kondisi yang siap beralih dari fase partikel ke fase terlarut dan sebaliknya.  Oleh karena itu, komponen  unsur  yang  berada  di  fase  non- detrital/non-residual  dapat  dikatakan  sebagai
unsur  yang  berada  di  sedimen  karena  proses penyerapan  dan  bukan  bawaan  dari  matrik. Keberadaan  unsur  terlarut  umumnya  akibat dari  kontribusi  proses  lingkungan  seperti berada  dalam  komponen  limbah.    Dengan demikian,  non-residual  dapat  digunakan sebagai indikasi sumber logam non-alami.
Memperhatikan komposisi non- residual  unsur  Cu  dan  Fe  pada  sampel sedimen  di  sekitar  wilayah  Sumatra  Utara, logam  berat  tersebut  berasal  dari  proses alami  dan  non-alami  (antropogenik).  Fe umumnya  banyak  dipengaruhi  oleh  pasokan non-alami,  dan  hal  ini  diduga  berasal  dari berbagai sumber seperti bongkar  muat kapal, korosif  dari  tiang-tiang  kilang  minyak  dan buangan limbah yang mengandung logam Fe di  wilayah  tersebut.  Logam  yang  telah terakumulasi  pada  fraksi  berdampak  buruk kepada  biota  karena  fraksi  labil  ini  mudah terlepas  kembali  dan  memungkinkan  masuk kedalam  tubuh  biota,  terutama  kerang- kerangan. Komponen  fraksi  non  residu  yang berkisar 60% mengindikasikan bahwa potensi  ketersediaan  biologis  logam  yang dapat terserap oleh biota bentik sangat tinggi.

## IV. KESIMPULAN
Konsentrasi logam di wilayah penelitian menunjukkan Fe memiliki konsentrasi lebih  tinggi  daripada Cu. Sebagian  besar  logam  ini  berasosiasi dengan komponen  non-residual  atau  non-detrital, terutama Fe yang sangat dominan pada fraksi non-residual.    Hal  ini  memberikan  implikasi bahwa  logam  berat  di  sedimen  bersumber dari proses alami dan non-alami (antropogenik).  Sumber antropogenik diduga berasal  dari  berbagai  kegiatan  yang  ada  di sekitar  pesisir  yang  masuk  ke  laut  melalui sungai dan udara, diikuti dengan pengendapannya ke sedimen.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  disampaikan kepada  LPDP  (Lembaga  Pengelola  Dana
Pendidikan), Kementrian Keuangan Republik Indonesia  selaku  pemberi  dana  penelitian. Selanjutnya  penulis juga mengucapkan terima  kasih  kepada  Dinas  Kelautan  dan Perikanan Sumatra Utara yang telah memberikan izin pengambilan sampel sedimen untuk penelitian, Tim PDUPT Teluk Pelabuhanratu  dan  teknisi  laboratorium logam  berat  P2O  LIPI  Ancol  yang  telah membantu dan mendukung analisa penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Adriano,  D.C.  2001.  Arsenic  trace  elements in  terestrial  environments.  Springer. New  York.  1-533p.  http://dx.doi. org/10.1007/978-0-387-21510-5_7. Ahmad,  F.  2013.  Distribusi  dan  prediksi tingkat  pencemaran  logam  berat  (Pb, Cd, Cu, Zn dan Ni) dalam sedimen di perairan  Pulau  Bangka  menggunakan indek  beban  pencemaran  dan  indek geoakumulasi. J.  Ilmu  dan  Teknologi
Kelautan Tropis, 5(1):170-181. http:// dx.doi.org/10.29244/jitkt.v5i1.7763.
Alomary,  A.A.  and  S.  Belhad.  2007.
Determination  of  heavy  metals  (Cd, Cr,  Cu,  Fe,  Ni,  Pb,  Zn)  by  ICP-OES and  their  speciation  in  Algerian Mediteranean  Sea  sediments  after  a five-stage sequential
extraction produre. Environ.  Monit.  Assess., 135:265-280. http://dx.doi.org/10. 007/s10661-007-9648-8.
Alopi,  M.  and  M.O.  Angelidis.  2000. Geochemistry of natural and antropogenic  metals  in  the  coastal sediments  of  the  island  of  Lesvos,
Aegean Sea. Environ Pol.,
113(2):211-219. http://dx.doi.org/ 10.1016/S0269-7491(00)00173-1.
Arifin,  Z.  dan  Fadhilina.  2009.  Fraksinasi logam berat Pb, Cd, Cu dan Zn dalam Sedimen dan Bioavailabilitasnya bagi
Biota  di  Perairan  Teluk  Jakarta. J.
Ilmu
Kelautan,
14(1):27-32.
https://doi.org/10.14710/ik.ijms.14.1. 27-32 .
Arenas-Largo,  D.,  M.L.  Andrade,  M.  Lago- Vila,  A.  Rodriguez-Seijo,  and  F.A. Vega.  Sequential  extraction  of  heavy metals  in  soils  from  a  copper  mine: distribution  in  geochemical  fractions. J. Geoderma, 230:108-118. http://dx.doi.org/10.1016/j.geoderma. 2014.04.011.
Aryawan,  I.G.N.R.,  E.  Sahara,  dan  E. Suprihatin.  2017.  Kandungan  logam Pb  dan  Cu  total  dalam  air,  ikan  dan sedimen  i  kawasan  pantai  Serangan serta  bioavailabilitasnya. J  Kim , 11(1):58-63.  https://doi.org/10.24843/ 10.24843/JCHEM.2017.v11.i01.
Ashraf,  M.A.,  M.J.  Maah,  dan  I.  Yusoff. 2012.  Study  of  chemical  formms  of heavy  metals  collected  from  the sediments  of  tin  mining  catchment. J.
Chem  Spec  Bioavail, 24(3):183-196. http://dx.doi.org/10.3184/095422912X 13406425859315.
Bai,  J.,  B.  Cui.,  B.  Chen.,  K.  Zhang.,  W.
Deng.,  H.  Gao,  and  R.  Xiao.  2011. Spatial  distribution  and  ecological  risk assessment  of  heavy  metals  in  surface sediment  from  a  typical  plateau  lake wetland, China.
Ecol Model, 222(2):301-306. http://dx.doi.org/10. 1016/j.ecolmodel.2009.12.002.
Burton, E.D., I.R. Philips, and D.W. Hawker.
2004.  Trace  metal  distribution  and enrichment  in  benthic,  estuarine sediments Southport Broadwater, Australia. Mar  Pol  Bul., 48:378-402. http://dx.doi.org/10.1007/s10653- 004-7086-x.
Chester,  R.  and  T.  Jickells . 2012.  Marine geochemistry  3 rd ed.  London  (UK): Willey-Blackwell. 438 p.
Cuong,  D.T,    and    J.P.  Obbard.  2006.  Metal speciation  in  coastal  marine  sediments from  Singapore  using  a    modifies BCRP-sequential  extraction  procedure.
Ap Geochem,
21:1335-1346.
https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.20
06.05.001. Dickson, F.W. 1975. Seawater-basalt interaction  at  200ºC  and  500  bars: Implications  for  origin  of  sea-floor heavy-metal  deposits  and  regulation  of seawater chemistry. Earth Plan Sci Lat, 25(3):385-397. http://dx.doi.org/ 10.1016/0012-821X(75)90257-5.
Gao,  X.,  and  P.  Li.  2012.  Concentration  and fractionation  of  trace  metals  in  surface sediments  of  intertidal  Bhai  Bay, China. Mar  Pol  Bul, 64(8):1529-1536. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.201 2.04.026.
Gleyzes,  C.,  S.M.  Teller,  and  M.  Astruc. 2002.  Fractination  studies  of  trace elements  in  contamined  soils  and sediments:  a  review  of  sequential extraction  procedure. Trend  Anal Chem, 21:451-467.  https://doi.org/10. 1016/S0165-9936(02)00603-9.
Gupta,  N.S.,  R.  Michels,  D.E.G.  Briggs, M.E.  Collinson,  R.P.  Evershed,  and R.D.  Pancost.  2007.  Experimental evidence for the formation of geomacromolecules  from  plant  leaf lipids. Org. Geochi , 38(1):28-36. https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2 006.09.014.
Hou,  D.,  J.  He.,  C.  Lu.,  L.  Ren.,  Q.  Fan.,  J. Wang,  and  J.  Xie.  2013.  Distribution characteristics  and  ecological  risk assessment  of  heavy  metals  (Cu,  Pb, Zn,  Cd)  in  water  and  sediments  from Lake  Dalinouer,  China. Eco  toxicol Enviro  Safety, 93:135-144.  https://doi. org/10.1016/j.ecoenv.2013.03.012. Ianni,  C.,  N.  Ruggieri,  and  R.  Frache.  2010. Distribution  and  speciation  of  heavy metals  in  Apulian  coastal  sediments. Toxicol  Environ.  Chem, 85(4):169- 182. https://doi.org/10.1080/027722 40410001665481.
Idris,  A.M.,  M.A.H.  Eltayeb,  S.S.  Potgieter-
Vermaak,  R.  Grieken,  and  J.H. Potgieter. 2007. Assessment of heavy metal  pollution  in  Sudanese  harbours
along the Red Sea coast. J. Microchi, 87:104-112.  https://doi.org/10.1016/j. microc.2007.06.004.
Fu,  J.,  C.  Zhao.,  Y.  Luo.,  C.  Liu.,  G.Z. Kyzas., Y. Luo., D. Zhao., S. An, and H.  Zhu.  2014.  Heavy  metals  in surface  sediments  of  the  Jialu  River, China: Their relations to environmental  factors. J.  Haz  Mat.,
270:102-109. http://dx.doi.org/10. 1016/j.jhazmat.2014.01.044.
Kartal,  S.,  Z.  Aydin,  and  S.  Tokalioglu. 2006. Fractionation of metals in street sediment  samples  by  using  the  BCR sequential  extraction  procedure  and multivariate  statistical  elucidation  of the  data. J.  Haz  Mat., 132(1):80-89. http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.20 05.11.091.
Kazi,  T.G.,  M.B.  Arain.,  M.K.  Jamali.,  N. Jalbani.,  H.I.  Afridi.,  R.A.  Sarfraz., J.A.  Baig,  and  A.  Q.  Shah.  2009. Assessment  of  water  quality  of polluted  lake  using multivariate statistical  techniques:  Acase  study.
Eco toxicol Environ Safety , 72(2):301-309. https://doi.org/10.10 16/j.ecoenv.2008.02.024.
Kolibongso,  D.,  T.  Prartono,  dan  A.  Arman.
Trace  metals  distribution  in  sediment fractions of Karimata Strait,
Indonesia. J. Ilmu Kelautan, 22(4):174-184. http://dx.doi.org/10. 14710/ik.ijms.22.4.174-184.
Komarawidjaja,  W.,  A.  Riyadi,  and  Y.S.
Garno. 2017. Status kandungan logam berat  di  perairan  Pesisir  Kabupaten Aceh  Utara  dan  Kota  Lhokseumawe.
J.  Teknologi  Lingkungan, 18(2):251- 258. http://dx.doi.org/10.29122/jtl.v1 8i2.2040.
Kusuma, A.H., T. Prartono., A.S. Atmadipoera,  and  T.  Arifin.  2015. Sebaran  logam  berat  terlarut  dan terendapkan di perairan Teluk Jakarta pada  Bulan  September  2014. JTPK, 6(1):41-49.  http://dx.doi.org/10.2431 9/jtpk.6.41-49.
Lanlan,  L.,  G.  Liu.,  J.  Wang,  and  Y.  Wu. 2017.  Bioavailability  and  mobility  of heavy  metals  in  soil  in  vicinity  of  a coal  mine  from  Huaibei,  China. Human  Eco.    Risk  Assess:An  Int.  J.,
23(5):1164-1177. https://doi.org/10.
1080/10807039.2017.1308816.
Lestari  dan  F.  Budiyanto.  2013.  Konsentrasi Hg,  Cd,  Cu,  Pb  dan  Zn  dalam sedimen  di  perairan  Gresik. J.  Ilmu dan  Teknologi  Kelautan  Tropis , 5(1):182-191. http://dx.doi.org/10.
29244/jitkt.v5i1.
Lestari.
2017. Penggunaan ekstraksi sekuensial untuk spesiasi  logam  berat di  sedimen. Oseana ,  42(4):1-12. http://dx.doi.org/10.1007/s00216- 002-1370-3.
Li,  X.,  O.W.H.  Wai.,  Y.S.  Li.,  B.J.  Coles., M.H.  Ramsey,  and  L.  Thornton. 2000.  Heavy  metal  distribution  in sediment  profiles  of  the  Pearl  River estuary,  South  China. App  Geo, 15(5):567-581. http://dx.doi.org/10. 1016/S0883-2927(99)00072-4. Liu,  H.,  G.  Liu.,  C.  Zhou.,  Z.  Yuan,  and  C.
Da.  2017.  Geochemical  speciation and  ecological  risk  assessment  of heavy metals in surface soils collected  from  the  Yellow  River Delta Natonal Nature Reserve, China.
J. Human Eco Risk. Assess, 23(7):1585-1600.  doi:  10.1080/10 807039.2017.1331726.
Luoma, S.N.  and P.S. Rainbow. 2008. Metal contamination in aquatic
environment:  science  and  lateral management.  Cambridge  University Press.  UK.  50  p.  https://doi.org/ 10.5860/choice.46-6155.
Manullang, C.Y., Lestari, Y. Tapilatu, dan Z. Arifin.  2017.  Assessment  of  Fe,  Cu, Zn,  Pb,  Cd  and  Hg  In  Ambon  Bay surface sediments. Mar Res Indonesia, 42(2):83-92.  http://dx.doi. org/10.1016/S1385-1101(01)00081-8. Najamuddin,  T.  Prartono,  H.S.  Sanusi,  dan I.W. Nurjaya. 2016. Distribusi
perilaku  Pb  dan  Zn  terlarut  dan partikulat di perairan Estuaria Jeneberang,  Makasar. J.  Ilmu  dan Teknologi  Kelautan  Tropis, 8(1):11- 28.  http://  dx.doi.org/ 10.1088/1755- 1315/89/1/012030.
Najamuddin,  T.  Prartono,  H.S.  Sanusi,  and
I.W. Nurjaya. 2016. Seasonal distribution and geochemical
fractionation  of  heavy  metals  from surface sediment in a tropical estruary of  Jeneberang  River,  Indonesia. Mar Pol Bul., 111:456-462. http:// dx.doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016. 06.106.
Nemati,  K.,  N.K.A.  Bakar,  M.R.  Abas,  and E.  Sobhanzadeh.  2011.  Speciation  of heavy  metals  by  modified  BCR Sequential  extraction  procedure  in different  depths  of  sediments  from sungai  Buloh,  Selangor,  Malaysia. J. Haz Mat, 192(1):402-410. Htpp://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2
011.05.039.
Ongeri,  D.M.K.,  J.O.  Lalah.,  B.  Michalke, and K.W. Schramm. 2015. Speciation study  of  trace  elements  in  surface sediment  of  Winam  Gulf,  Lake Victoria,  by  sequential  extraction, aqua-regia  acid  digestion,  and  ICP OES. Toxicol Environ Chem, 96(10):1489-1500. http://dx.doi.org /10.1080/02772248.2015.1030665.
Prabawa,  A.,  E.  Riani,  dan  Y.  Wardianto. 2014.  Pengaruh  pencemaran  logam berat terhadap struktur populasi organ tubuh  rajungan  ( Portunus  pelagicus, Linn).  J.  Pengelolaan  Sumberdaya Alam  dan  Lingkungan, 4(1):17-23. http://dx.doi.org/10.29244/jpsl.4.1.17. Pugung,  A.O.,  T.  Prartono,  dan  R.  Zuraida. Chemical characteristics of the surface  sediment  in  the  Java  Sea. IOP.  Conf.  Series:  Earth.  Environ. Sci., 176:1-12.  http://dx.doi.org/10.1
088/1755-1315/176/1/012015.
Riba, I., E. Garcia-Luque., J. Blasco, and  D. Valls  TA.  2003.  Bioavailability  of
heavy  metals  bound  to  estuarine sediments  as  a  function  of  pH  and salinity  values. Chem  Spec  Bioavai, 15:101-114.  https://doi.org/10.3184/
095422903782775163.
Rivaro,  P.S.,  Massolo,  C.  Ianni,  and  R.
Frache.  2007.  Speciation  of  heavy metals in Albanian coastal sediments.
Toxicol  Environ  Chem ,  87(4):481- 498. http://dx.doi.org/10.1080/0
2772240500381292.
Rochyatun,  E.  dan  A.  Rozak.  2007. Pemantauan kadar  logam berat dalam sedimen  di  Perairan  Teluk  Jakarta.
Makara  Sains ,  11(1):28-36.  http://dx. doi.org/10.7454/mms.v11i1.228.
Sarkar,  S.K.,  P.J.C.  Favas.,  D.  Rakshit,  and
K.K.  Satpathy.  2014.  Geochemical speciation  and  risk  assessment  of heavy  metals  in  soils  and  sediments. Licensee InTech. 757 p. http://dx.doi.org/10.5772/57295.
Sun,  R.,  H.  Hiltelmann,  and  Y.  Liu.  2016.
Two centuries of coral skeletons from the  Northern  South  China  sea  record mercury  emissions  from  modern Chinese  wars. Environ.  Sci  Technol, 50:5481-8.  http://dx.doi.org/10.1021 /acs.est.5b05965
Supriyantini,  E,  dan  H.  Enrawati.    2015. Kandungan  logam  berat  besi  (Fe) pada  air,  sedimen  dan  kerang  hijau (Perna  Viridis)  di  perairan  Tanjung Emas Semarang. J. Ilmu dan Teknologi  Kelautan  Tropis, 18(1):38- 45. https://doi.org/10.14710/jkt. v18i1.512.
Susantoro,  T.M.,  D.  Sunarjanto,  dan  A.
Andayani.  2015.  Distribusi  logam berat pada sedimen di Perairan Muara dan  Laut  Propinsi  Jambi. J.  Kelautan Nasional, 10(1):1-11.  http://dx.doi. org/10.15578/jkn.v10il.4.
Svete,  P.,  R.  Milacic,  and  B.  Pihlar.  2001. Partitioning of Zn, Pb, and Cd in river sediments  from  a  lead  and  zinc mining area using the BCR three-step sequential  extraction  production. J.
Environ.  Monit., 3:586-590.  http:// dx.doi.org/10.3390/ijerph120911724. Ure,  A.M., V. Quevauviller,  H. Muntau, and B.  Griepink.  1993.  Speciation  of heavy  metals  in  solids  and  harmo- nization  of  extraction  techniques undertaken  under  the  auspices  of  the BCR  of  the  commission  of  the European Communities. Int. J.
Environ. Anal. Chem., 51:135. http://dx.doi.org/10.1080/0306731930 8027619.
USEPA.  1986.  Acid  digestion  of  sediment, sludge  and  soils  in:  test  methods  for evaluating  solid  waste  (SW-846).  US
Goverment Printing Office. Washington  DC. http://dx.doi.org/10.
1021/es00065a021.
Wang, S ., X. Xu., Y. Sun., J. Liu, and H. Li. 2013.  Heavy  metal  pollution  in coastal  areas  of  South  China:  a review. Mar  Pol  Bul., 76(1):  7-15. http://dx.doi.org/10.1016/j.marpolbul.
2013.08.025.
Wijayanti, T. 2017. Profil pencemaran logam berat  pada  perairan  daerah  aliran sungai  (DAS)  Grindulu  Pacitan. J. Ilmiah  Sains, 17(1):19-25.  https:// doi.org/10.1234/jis.v17i1.15057.
Yap,  C.K.,  A.  Ismail,  and  S.G.  Tan.  2003. Consentration, Distribution and Geochemical Speciation of Copper In Surface  Sediment  of  the  Strait  of Malacca. Pakistan  J.  Bio.  Sci ., 6(12):1021-1026. http://dx.doi.org/10. 3923/pjbs.2003.1021.1026.
Yuan,  C.,  J.  Shi.,  S.  He.,  J.  Liu.,  L.  Liang, and  G.  Jiang.  2004.  Speciation  of heavy    metals  in  marine  sediments from  the  East  China  Sea  by  ICP-MS with sequential extraction. J. Environ Int., 30:769-783.  http://dx.doi.org/ 10.1016/j.envint.2004.01.001.
Received : 19 December 2018 Reviewed : 19 February 2019 Accepted        : 04 July 2019