J. Sains Dasar 2015 4 (1)   55 - 64

## STUDI PELEPASAN KADMIUM (Cd) DAN NIKEL (Ni) PADA SEDIMEN SECARA METODE TOXICITY CHARACTERISTIC LEACHING PROCEDURE (TCLP) DAN UJI SIFAT BIOAKUMULASINYA MELALUI SIMULASI PADA Cyprinus carpio
THE APPLICATION OF NATURAL ZEOLITE FROM CIAMIS AS TiO 2

## PHOTOCATALYST SUPPORT FOR RHODAMINE B DYE PHOTODEGRADATION
Intan Cahaya Dani dan Budiawan*
Program Studi Kimia, FMIPA, Universitas Indonesia, Depok, Indonesia
*email: dr.budiawan@gmail.com
diterima 30 November 2014, disetujui 3 Maret 2015

## Abstrak
Logam berat seperti nikel dan kadmium yang berasal dari limbah-limbah hasil kegiatan manusia (industi, domestik) dapat mengakibatkan pencemaran dan mengendap pada sedimen dasar laut. Perubahan pH perairan, dapat menyebabkan terjadinya  proses  pelepasan  (leaching)  logam  di  sedimen  ke  badan    perairan  kemudian  terbioakumulasi  pada  biota  di lingkungan  tersebut.  Untuk  melihat  adanya  pengaruh  perubahan  pH  pada  proses  pelepasan  (leaching)  logam  tersebut, dilakukan  ekstraksi  pada  sedimen  dengan  berbagai  variasi  pH  (TCLP  method).  Dari  hasil  studi  pelepasan  tersebut terdeteksi  adanya  logam  kadmium  (Cd)  dan  nikel  (Ni), untuk  melihat  sifat  bahaya  dari  logam  kadmium  dan  nikel  pada biota  perairan,  maka  dilakukan  uji  simulasi  bioakumulasi  logam  pada  biota  perairan  dengan  menggunakan  bioindikator Cyprinus  carpio  (OECD  Guideline  305).  Berdasarkan  hasil  data  analisa  didapatkan  kadar  nikel  dalam  sedimen  pada ekstrak  pH  3,  5  dan  7  mencapai  2,55  -  27,94  µg/g  sedangkan  untuk  kadmium  mencapai  4,31-  4,68  µg/g.  Pengamatan bioakumulasi  logam  nikel  dan  kadmium  pada  ikan  dilakukan  selama  28  hari  dengan  melihat  kadar  kadmium  dan  nikel pada daging dan insang ikan. Pada daging ikan, konsentrasi kadmium tertinggi yaitu sebesar 3,179 µg/g sedangkan pada insang adalah 5,392 µg/g. Konsentrasi nikel tertinggi pada daging ikan adalah sebesar 4,557 µg/g sedangkan untuk insang adalah sebesar 10,417 µg/g. Hasil studi menunjukkan adanya akumulasi logam kadmium dan nikel pada biota.
Kata kunci: metode TCLP, biota, Cyprinus carpio

## Abstract
Heavy  metals  such  as  nickel  and  cadmium  from  the  waste  of  human  activities  (industry,  domestic,)  can  lead  the pollution  and  sediments  deposited  on  the  seabed.  Water  pH  changing,  can  lead  to  the  release  (leaching)  metals  in  the sediment into the water body and then it will be bioaccumulated on biota arround the environment. To see the effect of pH changing  on  the  release  (leaching)  of  these  metals,  extracting  the  sediment  at  pH  variations has  done  (TCLP  method). From  the  results of detection  metals  cadmium  (Cd)  and nickel  (Ni)  release  studies,  to  see  the  hazards  of  cadmium  and nickel  metal,  carried  out  a  simulation  of  bioaccumulation  test  on  biota  using  bioindikator  Cyprinus  carpio  (OECD Guideline 305). Based on the analysis of data obtained in the nickel content in the sediment extract pH 3, 5 and 7 reached 2.55  to  27.94  µg/g,  while  for  cadmium  reaches  4.31  to  4.68  µg/g.  Observation  of  metallic  nickel  and  cadmium bioaccumulation in fish hass done for 28 days by looking at levels of cadmium and nickel on the gills of fish and meat. In the  flesh  of  fish,  the  highest  cadmium  concentration  of  3.179  µg/g  while  in  the  gills  is  5.392  µg/g.  The  highest  nickel concentrations  in  fish  flesh  is  equal  to  4.557  µg/g  while  for gill  is  equal  to  10.417  µg/g.  The  study  results  indicate  the presence of cadmium and nickel metal accumulation on biota.
Keywords: TCLP method, biota, Cyprinus carpio

## Pendahuluan
Teluk  Jakarta  merupakan  salah  satu  wilayah perairan di Indonesia yang padat dengan berbagai jenis  kegiatan  manusia.  Di  perairan  tersebut
terdapat  lokasi  rekreasi,  beberapa  industri  atau pabrik,  tempat  penangkapan  ikan  oleh  nelayan Jakarta  dan  empat  buah  pelabuhan  besar  yaitu
Pelabuhan  Tanjung  Priok,  dua  buah  Pelabuhan Perikanan,  dan  juga  Pelabuhan  kayu.  Disamping itu  Perairan Teluk Jakarta juga  merupakan  badan air  terakhir  yang  menampung  limbah  dari industri-industri dan pembuangan sampah melalui 13 sungai yang bermuara di dalamnya baik secara langsung maupun tidak langsung [1,2].
Pada  limbah  industri  seringkali  terdapat bahan  pencemar  yang  sangat  membahayakan seperti  logam  berat  [3].  Logam  berat  merupakan salah  satu  bahan  kimia  yang  sering  digunakan sebagai  bahan  baku  maupun  bahan  tambahan pada  proses  industri.  Berbeda  dengan  logam biasa,  logam  berat  adalah  istilah  yang  digunakan secara  umum  untuk  kelompok  logam  dan metaloid  yang  densitasnya  lebih  besar  dari  5 g/cm 3 [4].
Diantara  logam-logam  berat  yang  masuk  ke perairan  adalah  logam  kadmium  (Cd)  dan  nikel (Ni). Akumulasi  logam  Cd  dalam  air  antara  lain diakibatkan oleh kegiatan industri dalam elektroplating  (pelapisan  emas  dan  perak), pengerjaan  bahan-bahan  dengan  menggunakan pigmen/zat  warna  lainnya,  pembuatan  aloi  dan baterai  alkali. Sedangkan  logam  Ni  merupakan kelompok  logam  transisi  II  dimana  pada umumnya  digunakan  untuk  industri  pembuatan baterai nikel-kadmium, katalis, dan elektroplating [5].
Kelarutan  logam  berat  dapat  menjadi  lebih tinggi  atau  lebih  rendah  tergantung  pada  kondisi lingkungan  perairan,  seperti  salinitas,  pH,  dan suhu  [3].  Logam  berat  tersebut  akan  mengalami proses  biotransformasi  dan  bioakumulasi  dalam organisme hidup (tumbuhan, hewan dan manusia).  Biota  air  yang  hidup  dalam  perairan yang  tercemar  logam  berat  Cd  dan  Ni  dapat mengakumulasi  logam  berat  tersebut  ke  dalam jaringan  tubuhnya,  hal  ini  berdampak  pada kerusakan  atau  menimbulkan  perubahan  bentuk maupun  fungsi  jaringan  tersebut.  Sifat  logam yang bioakumulatif dan persisten membuat logam tersebut  sangat  berbahaya  jika  masuk  ke  dalam tubuh  manusia,  karena  dapat  menyebabkan keracunan logam berat yang dapat bersifat kronis bahkan  akut  jika  logam  berat  yang  terakumulasi cukup banyak.
Selama  ini  data  kadar  logam  berat  pada perairan  sebagai  bagian  dari  parameter  fisik  dan kimia  suatu  perairan,  ditentukan  langsung  dari perairannya.  Namun  sering  data  kadar  logam berat  tersebut  tidak  mencerminkan  tingkat pencemaran dan bahaya yang sesungguhnya pada makhluk  hidup.  Karena  itu  saat  ini  pemantauan
tingkat  pencemaran  logam  berat  perlu  didukung dengan  monitoring  pada  organisme  hidup  dan sedimen.  Monitoring  pada  organisme  hidup  atau dikenal  dengan  bioindikator,  yaitu  penggunaan jenis organisme tertentu yang dapat mengakumulasi  bahan-bahan  pencemar  yang  ada sehingga  mewakili  keadaan  di  dalam  lingkungan hidupnya [6].
Dengan  adanya  penelitian  ini,  diharapkan dapat  dilakukan  pemantauan  kondisi  perairan, khususnya di daerah Jakarta Utara dengan melihat seberapa  besar  pencemaran  logam  berat  Cd  dan Ni  pada  sedimen  Teluk  Jakarta  dan  melihat potensi logam berat Cd dan Ni yang berada pada sedimen  tersebut  terdistribusi  ke  badan  perairan akibat  adanya  perubahan  pH,  serta  mempelajari sifat  bahaya  dari  logam  berat  Cd  dan  Ni  pada ekosistem  perairan  dengan melakukan  uji simulasi bioakumulasi pada bioindikator Cyprinus carpio.
Penelitian yang akan dilakukan ini merupakan  modifikasi  dari  penelitian-penelitian sebelumnya.  Salah  satunya  telah  dilakukan  oleh R.  Vinodhini  dan  M.  Narayanan  mengenai bioakumulasi  logam  berat  pada  organisme  ikan air tawar (Cyprinus carpio).
Pada  penelitian  ini  untuk  melihat  adanya pengaruh  perubahan  pH  pada  proses  pelepasan (leaching)  logam  Cd  dan  Ni,  dilakukan  ekstraksi pada sedimen dengan berbagai variasi pH (TCLP method).  Selain  studi  pelepasan  tersebut,  untuk melihat  sifat  bahaya  dari  logam  Cd  dan  Ni, dilakukan  uji  simulasi  bioakumulasi  logam  pada biota  perairan  dengan  menggunakan  bioindikator Cyprinus carpio [7].

## Metode Penelitian
Sebelum melakukan penelitian di
laboratorium, dilakukan terlebih dahulu pengambilan  sampel  sedimen  di  perairan  Teluk Jakarta,  Jakarta  Utara  pada  tanggal  11  Febuari 2012.  Selanjutnya  dilakukan  preparasi  sedimen serta  pembiakan  ikan  Cyprinus  carpio  yang dilaksanakan di Laboratorium Biokimia Departemen Kimia FMIPA UI sedangkan analisis menggunakan  Atomic  Absorption  Spectrometry (AAS)  dilakukan  di  Laboratorium  Instrumen Departemen Kimia FMIPA UI.
Tujuan  Penelitian  ini  adalah  untuk  melihat adanya  pengaruh  perubahan  pH  pada  proses pelepasan  (leaching)  logam  kadmium  dan  nikel dalam  sedimen  dengan  ekstraksi  pada  berbagai
variasi  pH  (TCLP  method).  Dari  hasil  studi pelepasan  tersebut,  untuk  melihat  sifat  bahaya dari  logam  kadmium  dan  nikel  dilakukan  uji simulasi  bioakumulasi  logam  pada  biota  perairan dengan  menggunakan  bioindikator  Cyprinus carpio (OECD Guideline 305).
Sebelumnya dilakukan  penentuan  kadar logam  kadmium  dan  nikel  dalam  sedimen berdasarkan  Aqua  regia  Digestion  Method  (ISO 11466), sampel sedimen yang sudah dihomogenkan  ditimbang  sebanyak  ±  1,0  g kemudian  ditambahkan  1  :  3  asam  nitrat,  HNO 3 pekat dan asam klorida, HCl pekat sebanyak 24,0 mL  kemudian  didiamkan  selama  satu  malam. Setelah  itu,  sedimen  dalam  larutan  aqua  regia dipanaskan  pada  suhu  105 0 C  sampai  dengan 120 0 C  hingga  volumenya  ±  15,0  mL;  setelah  itu larutan  didinginkan  lalu  disaring  dengan  kertas saring.  Tempatkan  filtrat  contoh  uji  pada  labu ukur  50  mL  dan  tambahkan  larutan  HNO 3 1  N sampai  tanda  tera.  Dilakukan  pengukuran  kadar logam  Cd  dan  Ni  menggunakan  Atomic Absorption Spectrometry  (AAS).
Ekstraksi sedimen menggunakan asam lemah dilakukan  berdasarkan  USEPA  TCLP  yang dimodifikasi dengan menggunakan larutan ekstraksi  pH  3,  pH  5  dan  pH  7.  Sedimen ditambahkan 5,0 mL larutan ekstraksi, didiamkan setengah  jam  lalu  dikocok  selama  30  detik. Kemudian,  didiamkan    semalam  pada  suhu kamar.  Disentrifuge  selama  30  menit  dengan kecepatan 3000 rpm. Larutan kemudian didekantasi  dan  diencerkan  pada  labu  25,0  mL dengan larutan HNO 3 1 N. Dilakukan pengukuran kadar  logam  Cd  dan  Ni  menggunakan  Atomic Absorption Spectrometry(AAS).
Dalam  uji  bioakumulasi  berdasarkan  OECD Guideline  305,  dilakukan  variasi  pengujian menggunakan kontrol, studi bioakumulasi dilakukan  dengan  cara  membuat  toksikan berdasarkan  kadar  NOAEC  logam  berat  Ni,  Cd,
Pb,  Cr  dan  As.  Lama  pengujian  adalah  28  hari, dilakukan pengamatan bioakumulasi pada hari ke- 7, 14, 21 dan 28. Pada hari tersebut, sampel ikan diambil  bagian  insang  dan  dagingnya  kemudian didestruksi  menggunakan  HNO 3 dan  H 2 O 2 berdasarkan USGS Method B-9001-95 ,
Preparation  Procedure  for  Aquatic  Biological Material  Determined  for  Trace  Metals  lalu dilakukan  pengukuran  kadar  logam  Cd  dan  Ni menggunakan  Atomic  Absorption  Spectrometry (AAS).

## Hasil dan Pembahasan
Sedimen  diambil  dari  proses  sampling berdasarkan Metode Sediment Sampling US-EPA pada  tanggal  11  Februari  2012.  Proses  sampling dilakukan  di  3  tempat,  yaitu  Muara  Sungai  Kali Adem, Muara Angke, Muara Pantai Indah Kapuk, dan  Muara  Kamal.  Pada  saat  pengambilan sampel,  dikumpulkan  data  pendukung  seperti pengukuran  terhadap  temperatur  air,  pengukuran pH,  keterangan  warna  sedimen  dan  kadar  garam (salinitas).  Hal  ini  dilakukan  karena  parameter  - parameter tersebut dapat mempengaruhi konsentrasi  logam  dalam  sedimen.  Temperatur diukur  dengan  menggunakan  termometer  raksa, pH  diukur  dengan  indikator  pH  Universal  dan digunakan  refraktometer  untuk  mengukur  kadar garam berdasarkan indeks bias cahaya pada suatu medium.  Sebagai  data  pendukung,  dilakukan pencatatan data mengenai koordinat lokasi, waktu pengambilan  sampel,  cuaca  pada  saat  sampling, dan  warna  sedimen.  Pengukuran  koordinat  lokasi dilakukan dengan menggunakan Global Positioning  System  (GPS).  Alat  yang  digunakan untuk  mengambil  sampel  sedimen  adalah  Petite Ponar  Peterson  Sampler  (EPA-Ohio,  2001). Adapun  kondisi  pada  saat  pengambilan  sampel, ditunjukkan dalam Tabel 1 .
Tabel 1. Viskositas dinamik pelumas mesin sepeda motor pada berbagai variasi suhu dan jarak pemakaian
Titik Waktu Suhu pH Posisi Salinitas Keterangan Muara Sungai Kali Adem, Muara Angke (I) 10 : 40 31°C 7 ,0 6°5’51”S, 106°45’34”°E 1. 19,0 2. 16,0 Coklat kehitaman Muara  Pantai  Indah Kapuk (II) 10 : 53 31,5°C 7,0 6°5’41”S, 106°45’59”°E 1. 10,0 2. 14,0 3. 14,0 Hitam Muara Kamal (III) 11 : 25 33°C 7,0 6°5’52”S, 106°97’20”°E 1. 25,0 2. 26,0 Hitam
Gambar 1 Peta Posisi Pengambilan Sampel Sedimen Teluk Jakarta
Tabel 3 Konsentrasi Kadmium dan Nikel dalam Sedimen di Beberapa Negara Sedimen Kadmium (tidak terkontamina-si) ( µ g/g) Kadmium (terkontaminasi) ( µ g/g) Nikel (tidak terkontamina-si) ( µ g/g) Nikel (terkontaminasi) ( µ g/g) Firth of Clyde, Scotland 3.4 7 50 70 California Coast 0.33 66 9.7 130 Southwestern England 0.3 1.2 28 32
Jarak titik  pengambilan  sampel  berdasarkan USEPA  Sediment  Sampling  Method  adalah  ±1,0 km.  Adapun peta  lokasi  pengambilan  sampel sedimen  di  tiga  titik  wilayah  perairan    Teluk Jakarta adalah seperti Gambar 1.
Kadar  Nikel  (Ni)  dan  Kadmium  (Cd)  dalam sedimen
Untuk mengetahui  kadar  total  logam kadmium  dan  nikel  pada  sedimen,  sampel  yang sudah diberi perlakuan tersebut didestruksi secara total  dengan  menggunakan  Aqua  regia  Digestion Method  (ISO  11466).  Dengan  menggunakan HNO 3(P) dan  HCl (p) ini  diharapkan  seluruh sedimen  akan  larut  sehingga  dapat  melepaskan ikatan logam yang terdapat pada sedimen.
Filtrat hasil destruksi kemudian di ukur kadar logam  kadmium  dan  nikel  dengan  menggunakan Atomic  Absorption  Spectrometry  (AAS).  Kadar logam kadmium dan nikel pada tiga titik wilayah pengambilan  sampel  sedimen  yang  didapat ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2 Kadar Ni dan Cd dalam sedimen di tiga wilayah Logam Titik I (µg/g) Titik II (µg/g) Titik III (µg/g) Cd 8,662 10,168 10,585 Ni 26,316 47,838 57,834
Kadar  kadmium  dalam  sedimen  di  tiga wilayah  mencapai  8,662  µg/g  -  10,585  µg/g sampel  sedimen.  Wilayah  yang  mengandung kadar  sedimen  tertinggi  adalah  wilayah  titik  III, yaitu  wilayah  Muara  Kamal  yang  mengandung logam kadmium sebanyak 10,585 µg/g. Sedangkan,  untuk  logam  nikel  kadar  pada  tiga wilayah  tersebut  mencapai  26,316  µg/g  -  57,834 µg/g. Sama halnya dengan logam kadmium, nikel tertinggi  terdapat  pada  wilayah  titik  III  yaitu perairan Muara Kamal dengan kadar 57,834 µg/g. Konsentrasi nikel yang lebih banyak dibandingkan  dengan  konsentrasi  kadmium  pada sedimen, juga ditemukan pada beberapa penelitian di wilayah perairan di beberapa negara yang ditunjukkan pada Tabel 3 [8].
Kadar  Nikel  (Ni)  dan  Kadmium  (Cd)  hasil ekstraksi sedimen pada variasi pH
Untuk  melihat  adanya  pengaruh  pH  dalam proses  pelepasan  (leaching)  logam  dari  sedimen, dilakukan  ekstraksi  sedimen  dengan  variasi  pH berdasarkan  USEPA  Toxicity  Characteristic Leaching  Procedure  (TCLP)  yang  dimodifikasi. Filtrat  dari  sampel  yang  telah  diberi  perlakuan destruksi  dan  ekstraksi  selanjutnya  dianalisa menggunakan  instrumen  Atomic  Absorption Spectrometry  (AAS)  dan  dihitung  kadarnya berdasarkan  metode  SNI  No  06-6992.4-2004. Adapun kadar kadmium dalam sedimen dari hasil ekstraksi asam pada ketiga titik wilayah di Teluk Jakarta adalah, ditunjukkan pada Tabel 4.
Tabel 4. Kadar Cd hasil ekstraksi sedimen
Titik I (µg/g) Titik II ( µg/g) Titik III ( µg/g) Ekstraksi pH 3 4,366 4,561 4,615 Ekstraksi pH 5 4,382 4,577 4,376 Ekstraksi pH 7 4,444 4,633 4,841 Tabel 5. Kadar Ni hasil ekstraksi sedimen Titik I (µg/g) Titik II ( µg/g) Titik III ( µg/g) Ekstraksi pH 3 5,812 13,613 27,940 Ekstraksi pH 5 5,811 12,795 11,163 Ekstraksi pH 7 6,629 9,739 14,379
Kadar  kadmium  hasil  ekstraksi  dengan berbagai  variasi  pH  relatif  menunjukkan  nilai yang  tidak  jauh  berbeda.  Pada  tiga  wilayah pengambilan  sampel,  kadar  kadmium  hasil ekstrak  pH  3  tertinggi  berada  pada  wilayah  titik III  yaitu  perairan  Muara  Kamal  sebesar  4,615 µg/g.  Sedangkan dengan  ekstrak  pH  5  adalah titik II yaitu perairan Pantai Indah Kapuk sebesar 4,577  µg/g.  Pada  pH  7  kadar  kadmium  tertinggi adalah  pada  titik  III,  perairan  Muara  Kamal sebesar  4,841  µg/g.  Pada  wilayah  titik  I,  kadar kadmium  yang  tertinggi  didapatkan  dari  hasil ekstraksi  dengan  menggunakan  pH  7  yaitu sebesar 4,444 µg/g dengan perbedaan kadar hasil ekstraksi  yang  tidak  terlalu  signifikan  dengan ekstraksi pH 3 dan pH 5. Pada wilayah titik II dan III, kadar kadmium tertinggi juga didapatkan dari hasil  ekstraksi  dengan  menggunakan  pH  7, berturut-turut  yaitu sebesar 4,633 µg/g dan 4,841 µg/g.
Adapun  kadar  logam  nikel  dalam  sedimen dari hasil ekstraksi asam pada ketiga titik wilayah di Teluk Jakarta ditunjukkan pada Tabel 5.  Kadar nikel  hasil  ekstraksi  dengan  berbagai variasi  pH menunjukkan  nilai  yang  berbeda-beda.  Pada  tiga wilayah  pengambilan  sampel,  kadar  nikel  hasil ekstrak  pH  3  tertinggi  berada  pada  wilayah  titik III  yaitu  perairan  Muara  Kamal  sebesar  27,940 µg/g.
Sedangkan  dengan  ekstrak  pH  5  adalah  titik II  yaitu  perairan  Pantai  Indah  Kapuk  sebesar 12,795 µg/g. Pada pH 7 kadar kadmium tertinggi adalah  pada  titik  III,  perairan  Muara  Kamal sebesar  14,379  µg/g.  Pada  wilayah  titik  I,  kadar nikel  yang  tertinggi  didapatkan  dari  hasil ekstraksi  dengan  menggunakan  pH  7  yaitu sebesar 6,629 µg/g dengan perbedaan kadar hasil ekstraksi  yang  tidak  terlalu  signifikan  dengan ekstraksi pH 3 dan pH 5. Pada wilayah titik II dan III,  kadar  nikel  tertinggi  didapatkan  dari  hasil ekstraksi  dengan  menggunakan  pH  3,  berturut- turut  yaitu sebesar 13,613µg/g dan 27,940 µg/g.

## Gambar 2. Kadar Cd Dan Ni dalam Sedimen
Kadar  kadmium  dalam  sedimen  pada  tiga wilayah  pengambilan  sampel  di  Teluk  Jakarta berdasarkan  standar  internasional  baku  mutu menurut  Dutch  Quality  Standards  for  Metals  in Sediments  sudah  memasuki  kategori  tercemar sedang  [9].  Mengacu  pada  baku  mutu  yang  ada, dijelaskan  bahwa  pada  level  target,  konsentrasi maksimum  logam  dalam  sedimen  adalah  0,800 µg/g.  Standards  for  Metals  in  Sediments menyatakan  bahwa  jika  konsentrasi  kontaminan yang  ada  pada  sedimen  memiliki  nilai  diantara level  tes  dan  level  interverensi,  maka  substansi yang  ada  pada  sedimen  cukup  berbahaya  bagi lingkungan perairan [9].

## Tabel 6 Dutch Quality Standards for Metals in Sediments
Sumber: IADC/CEDA 1997
Kadar  nikel  di  dalam  sedimen  Teluk Jakarta berdasarkan  standar  internasional  baku  mutu menurut  Dutch  Quality  Standards  for  Metals  in Sediments,  pada  wilayah  Muara  Angke  masih tergolong  aman  karena  masih  berada  di  bawah nilai level target sedangkan untuk wilayah Muara Pantai  Indah  Kapuk  dan  Muara  Kamal  sudah masuk  kategori  tercemar  sedang  (IADC/CEDA 1997).  Mengacu  pada  baku  mutu  yang  ada, dijelaskan  bahwa  pada  level  target,    konsentrasi maksimum  logam  dalam  sedimen  adalah  35,000 µg/g.
Tabel  6  merupakan  Nilai  Baku  Mutu  logam yang  terdapat  di  sedimen  berdasarkan  Dutch Quality Standards for Metals in Sediment.

## Gambar 3. Perbandingan Kadar Cd hasil Ekstraksi
Level  target,  jika  konsentrasi  kontaminan yang ada pada sedimen memiliki nilai yang lebih kecil  dari  nilai  level  target,  maka  substansi  yang ada  pada  sedimen  tidak  terlalu  berbahaya  bagi lingkungan. Level limit, jika konsentrasi kontaminan  yang  ada  di  sedimen  memiliki  nilai maksimum  yang  dapat  ditolerir  bagi  kesehatan manusia maupun ekosistem.
Level  tes,  jika  konsentrasi  kontaminan  yang ada  di  sedimen  berada  pada  kisaran  nilai  antara level  limit  dan  test  level,  maka  dikategorikan sebagai  tercemar  ringan.  Level  intervensi,  jika konsentrasi  kontaminan  yang  ada  di  sedimen
berada pada kisaran nilai antara level tes dan level intervensi,  maka  dikategorikan  sebagai  tercemar sedang. Level bahaya, jika konsentrasi kontaminan  (hanya  untuk  logam  berat)  berada pada  nilai  yang  lebih  besar  dari  baku  mutu  level bahaya maka dikategorikan sangat tercemar.

## Bioakumulasi
Untuk melihat potensi terjadinya bioakumulasi  logam  nikel  dan  kadmium  dari sedimen laut ke biota di perairan, maka dilakukan suatu  simulasi  uji  bioakumulasi  menggunakan bioindikator  ikan  Cyprinus  carpio.  Toksikan dibuat dari standar 100,0 mg/L lima logam berat, yaitu  Ni,  Cd,  Pb,  Cr,  As  berdasarkan  nilai NOAEC (No Observable Adverse Effect Concentration) masing-masing logam. Tabel 7. Nilai NOAEC Logam Berat Logam Nilai NOAEC Sumber Kadmium 0,100 mg/L Cyprinus carpio  IPCS, EHC Nikel 0,056 mg/L Rainbow  trout Oncorhynchus mykiss U.S Geological Survey Kromium 0,005 mg/L Rainbow  trout Oncorhynchus mykiss, IPCS Timbal 1,000 mg/L Rainbow  trout Oncorhynchus mykiss IPCS Arsen 0,005 mg/L Gold fish, IPCS Sumber: www.inchem.org (IPCS)
Sebelum  dilakukan  pengujian,  dilakukan pengkondisian di laboratorium berdasarkan OECD Guideline 305, dimana peralatan dan ikan yang  digunakan  diharapkan  sudah  memenuhi standar  untuk  pengujian.  Pada  saat  aklimatisasi
Logam Level Target Level Limit Level Tes Level Interferensi Level Bahaya Nikel 35 35 45 210 200 Kadmium 0.8 2 7.5 12 30 Tembaga 35 35 90 190 400 Kromium 100 380 380 380 1000 Arsen 29 55 55 55 150
(pengkondisian)  ikan,  air  yang  digunakan  harus selalu  dikontrol  pH,  DO  dan  suhu  nya. Aklimatisasi ikan di akuarium dilakukan selama 4 hari dimulai tanggal 18 April 2012.
Uji  Bioakumulasi  dimulai  tanggal  23  April 2012,  pemberian  toksikan  di  akuarium  uji berdasarkan  nilai  NOAEC  (No  Observable Adverse  Effect  Concentration)  masing-masing logam  berat.  Adapun  nilai  NOAEC  dari  masing- masing logam ditunjukkan pada Tabel 7.
Adapun  kondisi  akuarium  kontrol  dan  uji pada hari pertama, hari ke-7, 14, 21, dan 28 dapat dilihat pada Tabel 8 dan Tabel 9.
Tabel 8. Kondisi Akuarium kontrol Hari pH Suhu DO Hari ke-1 6,8 29°C 8,3 mg/L Hari ke-7 6,7 29°C 10,9 mg/L Hari ke-14 6,7 29°C 8,0 mg/L Hari ke-21 6,3 29°C 9,0 mg/L Hari ke-28 6,3 29°C 9,1 mg/L
Keterangan:  JumLah  ikan  yang  mati  pada  akuarium  kontrol selama 28 hari adalah 1 ekor.
Tabel 9.  Kondisi Akuarium Uji Hari pH Suhu DO Hari ke-1 6,8 29°C 8,3 mg/L Hari ke-7 6,7 29°C 10,9 mg/L Hari ke-14 6,7 29°C 8,0 mg/L Hari ke-21 6,3 29°C 9,0 mg/L Hari ke-28 6,3 29°C 9,1 mg/L
Keterangan:  Selama  28  hari  masa  pengujian,  tidak  ada  ikan  yang mati.

## Bioakumulasi  Logam  Kadmium  dan  Nikel pada Ikan Cyprinus Carpio
Selama  pengamatan,  2  ekor  ikan  diambil setiap satu minggu nya. Yaitu di hari ke-7, 14, 21, dan 28. Selanjutnya daging ikan dan insangnya di destruksi  berdasarkan  USGS  Method  B-9001-95, Preparation  Procedure  for  Aquatic  Biological Material  Determined  for  Trace  Metals  untuk dilihat besarnya kadar logam yang terbioakumulasi.
Berdasarkan  hasil  pengamatan,  kadar  logam kadmium  dalam  daging  dan  insang  ikan  selama proses  bioakumulasi  28  hari  ditunjukkan  pada Tabel  10.  Sampel  ikan  yang  diukur  setiap minggunya  berjumlah    dua  ekor.  Hal  ini dilakukan  untuk  melihat  trend  akumulasi  logam yang terjadi di setiap minggu pengamatan.
Tabel 10. Kadar Cd pada Daging dan Insang Ikan
Hari ke- Daging I (µg/g) Daging II (µg/g) Insang I (µg/g) Insang II (µg/g) 7 1,292 1,221 4,211 3,341 14 1,858 1,270 5,439 5,039 21 3,089 2,049 5,343 5,392 28 3,179 2,379 3,113 3,166
Berdasarkan Tabel 10, kadar kadmium dalam daging ikan selama 28 hari mengalami peningkatan  setiap  minggunya.  Pada  daging  ikan I  rentang  hari  ke-7  hingga  hari  ke-14  kadar kadmium  dalam  daging  ikan  meningkat  hingga setengah  kali  nya,  pada  hari  ke-14  dan  21 meningkat  hingga  dua  kali  sedangkan  pada  hari ke-21  hingga  ke-28  kadar  kadmium  tidak  terlalu banyak  mengalami  peningkatan.  Begitu  pula dengan  daging  ikan  II,  dimana  pada  hari  ke-7 menuju  hari  ke-14,  kadar  ikan  dalam  daging meningkat  walaupun  tidak  terlalu  signifikan peningkatannya.  Pada  hari  ke-14  hingga  hari  ke- 21,  peningkatan  kadar  logam  mencapai  hampir satu  kali  lipatnya.  Begitu  pula  pada  hari  ke-21 menuju hari ke-28, kadar kadmium dalam daging masih terus meningkat.
Pada  daging  ikan,  kadar  kadmium  tertinggi yaitu  sebesar  3,179  µg/g  dari  daging  ikan  I  yang diambil  pada  hari  ke-28.  Sedangkan  pada  insang kadar  kadmium  tertinggi  adalah  5,392  µg/g  dari ikan II yang diambil pada hari ke-21 dan menurun kadarnya pada hari ke-28 sebesar 3,113 µg/g.
Data  analisa  kadar  logam  nikel  pada  daging dan insang ikan dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11. Kadar Ni pada Daging dan Insang Ikan
Hari ke- Daging I (µg/g) Daging II (µg/g) Insang I (µg/g) Insang II (µg/g) 7 3,515 4,557 3,110 3,228 14 2,930 3,296 5,892 7,244 21 2,771 2,782 9,533 10,417 28 2,392 2,873 3,957 8,565
Sama  halnya  dengan  kadmium,  berdasarkan tabel di atas trend kadar nikel dalam daging ikan I dan  II  lebih  kecil  dibandingkan  kadar  nikel  di dalam  insang.  Namun,  akumulasi  logam  nikel  di dalam  daging  yang  diamati  mulai  dari  hari  ke-7 semakin  hari  semakin  menurun.  Penurunan  yang signifikan  pada  daging  ini  terjadi  dari  hari  ke-7 hingga  hari  ke-28  pada  daging  I  dimana  kadar nikel  dalam  daging  menurun.  Begitu  pula  yang
terjadi  pada  daging  II,  dimana  kadar  nikel  pada hari  ke-7  ditemukan  cukup  tinggi  pada  daging ikan dan dari hari ke hari masa pengamatan, kadar nikel mengalami penurunan dan sedikit mengalami  peningkatan  pada  hari  ke-21  hingga ke-28  pada  daging  II.  Hal  ini  menggambarkan bahwa  daging  ikan  mengakumulasi  logam  nikel dengan  cepat,  namun  akumulasi  logam  nikel tersebut tidak dilakukan terus-menerus dan masih dapat  dikeluarkan  oleh  tubuh  ikan.  Berdasarkan data kadar nikel pada daging II, selama pelepasan logam  nikel  dari  daging  ikan,  akumulasi  nikel tersebut pada daging masih dapat terjadi, terbukti dengan  adanya  peningkatan  kadar  nikel  pada daging II di hari ke-28.
Sebaliknya  pada  insang,  kadar  nikel  yang diakumulasi  mengalami  peningkatan  hingga  hari ke-21.  Kemudian  terjadi  penurunan  kadar  nikel pada  insang  dari  hari  ke-21  hingga  hari  ke-28. Tren  kenaikan  dan  turunnya  kadar  nikel  pada insang ikan ini ditunjukkan pada insang ikan I dan II.  Fenomena  ini  terjadi  pula  pada  logam kadmium  dimana  pada  hari  ke-21  kadar  logam kadmium pun mengalami penurunan.
Konsentrasi  nikel  tertinggi  pada  daging  ikan adalah sebesar 4,557 µg/g yang berasal dari ikan I di  hari  ke-7,  sedangkan  untuk  konsentrasi tertinggi  di  insang  adalah  sebesar  10,417  µg/g dari  ikan  II  pada  hari  ke-21  dan  menurun kadarnya hingga 8,565 µg/g pada hari ke-28.
Organ  yang  diuji  pada  penelitian  ini  adalah insang dan daging. Hal ini dikarenakan, jika suatu perairan  terkontaminasi  logam  berat  maka  organ seperti  kulit  dan  insang  akan  cenderung mengakumulasinya terlebih dahulu baru kemudian mengekskresikannya [10].
Berdasarkan  data,  logam  berat  seperti  nikel dan  kadmium  lebih  banyak  terakumulasi  pada insang  dibandingkan  dengan  daging.  Insang sebagai  sistem  pernafasan  merupakan  jaringan penghubung  langsung  antara  ikan  dengan lingkungan akuatik, dimana permukaannya hanya terdiri  dari  selapis  tipis  sel  epitelium  yang menjadi terlihat jelas pada pembatas antara sistem sirkulasi darah ikan dengan air [11].
Akumulasi  logam  nikel  dan  kadmium  pada insang ikan mengalami penurunan setelah hari ke- 21.  Hal  ini  dapat  dikarenakan  adanya  pelepasan logam  nikel  dan  kadmium  pada  insang.  Insang akan  terstimulasi  untuk  memproduksi  sel-sel klorida  yang  akan  mengeluarkan  lendir  (mucus) sebagai  respon  osmoregulasi  yang  juga  akan mengeluarkan  logam  berat  dari  tubuh  ikan  [12]. Logam  berat  yang  banyak  menempel  pada  lendir
akan  dengan  sendirinya  ikut  terlepas  bersamaan lepasnya  lendir  dari  kulit  maupun  insang  ikan, dikarenakan  ikan  akan  terus  memproduksi  lendir selama  kondisi  lingkungan  masih  terpapar  logam berat [10].
Hal  ini  menunjukkan  bahwa  insang  ikan bukan  merupakan  target  akhir  dari  suatu bioakumulasi  dalam  hal  masuknya  xenobiotika dalam tubuh ikan. Sedangkan pada daging, dilihat konsistensi  kenaikan  dan  penurunan  akumulasi masing-masing logam dapat dilihat dengan jelas.
Bila  dibandingkan,  logam  kadmium  pada daging  ikan  lebih  bersifat  akumulatif  karena konsentrasinya meningkat hingga hari pengamatan ke-28 dibandingkan dengan akumulasi  logam  nikel  pada  daging  yang cenderung menurun dari awal pengamatan di hari ke-7.  Hal  ini  didukung  oleh  Flora  [12]  yang menyatakan  bahwa,  dibandingkan  dengan  jenis logam  berat  lainnya,  kadmium  merupakan  salah jenis  logam  berat  yang  memiliki  toksisitas  yang tinggi,  penyebaran  yang  luas  serta  memiliki waktu paruh (biological life) yang panjang dalam tubuh  organisme  hidup  yaitu  sekitar  10-30  tahun karena  tidak  dapat  didegradasi.  Selain  itu, beberapa  penelitian  menunjukkan  bahwa  logam kadmium  bukan  merupakan  logam  yang  mudah diregulasi oleh organisme air, dimana kandungannya dalam jaringan akan naik terus dan hanya diekskresikan sedikit seperti Hg (Merkuri). Sedangkan  logam  nikel  merupakan  logam  yang dapat mengalami regulasi, dimana logam tersebut pada konsentrasi tertentu tidak diakumulasi terus- menerus dan dapat  dikeluarkan dari tubuh [13].
Logam  kadmium  dan  nikel  sangat  reaktif terhadap  ligan  sulfur  dan  nitrogen,  sehingga ikatan  logam  tersebut  sangat  penting  bagi  fungsi normal  metaloenzim  dan  juga  metabolisme terhadap  sel.  Bilamana  metaloenzim  disubsitusi oleh  logam  yang  bukan  semestinya,  maka  akan menyebabkan  protein  mengalami  deformasi  dan mengakibatkan menurunnya kemampuan katalitik enzim tersebut.
Struktur  metaloenzim  tersebut  merupakan katalisis  dari  protein  aktif  yang  ion  logamnya terikat  dalam  protein  dan  sulit  untuk  dilepaskan. Reaksi  katalitik  dari  enzim  meliputi  absorpsi logam  tertentu  yang  diperlukan  dan  ekskresi logam  lain  yang  tidak  diperlukan, juga  mengenai transportasi  dan  penyimpanannya.  Kadmium merupakan  logam  yang  terlibat  dalam  proses enzimatik.  Reaksi  kimiawi  dari  ion  logam  M (Cd 2+ dan  Ni 2+ )  yang  masuk  kedalam  biota
mengalami  proses  hidrolisis  yang  seimbang dengan reaksi, sbb:
[M(H 2 O) 6 ] 2+ [M(H 2 O) 5 (OH)] + + H +
Jenis  protein  yang  diserap  dalam  hal  ini adalah  metalotionein.  Protein  tersebut  adalah protein yang berat molekulnya rendah yang terdiri dari mata rantai polipeptida tunggal dari beberapa asam amino. Asam amino ini sepertiganya adalah sistein  (-SH)  yang  terikat  logam  dan  merupakan donor  sulfur  yang  mampu  menyediakan  tempat untuk  mengikat  ion  logam  dan  merupakan  ikatan stabil  dari  sekitarnya  terutama  dari  protein.  Ion- ion logam kelas antara seperti nikel dan kadmium menurut  Niebor  dan  Richardson  merupakan logam  yang  paling  toksik  dan  efektif  untuk berikatan dengan kelompok SH (misalnya sistein) dan  kelompok  yang  mengandung  nitrogen (misalnya lisin dan histidin imidazol) pada enzim [14].  Adapun  model  ikatan  logam  dengan  sistein ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Model interaksi logam dengan sistein [14]

## Simpulan
Kadar nikel dalam sedimen pada ekstrak pH 3,  5  dan  7  mencapai  2,550  -  27,940  µg/g sedangkan  untuk  kadmium  mencapai  4,310  - 4,680 µg/g. Kadar kadmium di dalam sedimen di tiga  wilayah  Teluk  Jakarta  berdasarkan  standar internasional  baku  mutu  menurut  Dutch  Quality Standards  for  Metals  in  Sediments  sudah memasuki kategori tercemar sedang (IADC/CEDA  1997).  Sedangkan  nikel  di  dalam sedimen,  pada  wilayah  Muara  Angke  masih tergolong  aman  karena  masih  berada  di  bawah nilai level target sedangkan untuk wilayah Muara Pantai  Indah  Kapuk  dan  Muara  Kamal  sudah masuk  kategori  tercemar  sedang  [8].  Kadar masing-masing  logam,  nikel  dan  kadmium  dari hasil  ekstraksi  dengan  larutan  pH  7  sudah melewati  nilai  NOAEC.  Pada  daging  ikan, konsentrasi kadmium tertinggi yaitu sebesar 3,179 µg/g  sedangkan  pada  insang  adalah  5,392  µg/g.
Konsentrasi  nikel  tertinggi  pada  daging  ikan adalah  sebesar  4,557  µg/g  sedangkan  untuk insang adalah sebesar 10,417 µg/g.

## Pustaka
[1] Budiawan.,  Takarina,    Noverita  Dian., Wardhana,  Wisnu.,    (2007).  Asosiasi Geokimiawi  Logam  Berat  dan  Pencemaran Lingkungan  di  Sedimen  Perairan  Teluk Jakarta. DIKTI-Hibah  Fundamental.
[2] Standar Nasional Indonesia.
(2003).
Sedimen–Bagian 6: Cara uji nikel (Ni) secara destruksi  asam  dengan  Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) ICS 13.080.99. Jakarta [3] Palar H. (2004). Pencemaran dan Toksikologi  Logam  Berat.  Jakarta:  Penerbit Rineka Cipta. 152.
[4] Hutagalung  HP.  (1984).  Logam  Berat  dalam Lingkungan  Laut.  Pewarta  Oceana,  IX(1): 45-59.
[5] Kennish,  Michael.  J.  (2000).  Ecology  of Estuaries:  Anthropogenic  Effect.  Florida: CRC Press.
[6] Oecd  Guidelines  For  Testing  Of  Chemicals. Proposal  For  Updating  Guideline  305    -
Bioconcentration:  Flow-through  Fish  Test. Adopted: 14.06.96 [7] Standar Nasional Indonesia. (2003). Sedimen–Bagian  4:  Cara  uji  kadmium  (Cd) secara destruksi asam dengan Spektrofotometer  Serapan  Atom  (SSA)  ICS 13.080.99. Jakarta
[8] U.S.  Environmental  Protection  Agency Office  of  Solid  Waste  and  Emergency Response  1200.  (March  2005).  Ecological Soil Screening Levels for Cadmium.Pennsylvania Avenue, N.W. Washington, DC 20460
[9] IADC/CEDA. (1997). Environmental aspects of  dredging  -  conventions,  codes  and conditions:  marine  disposal.  International Association of Dredging Companies (IADC), &  Central  Dredging  Association  (CEDA), Netherlands, 1-71
[10]  U.S.  Environmental  Protection  Agency,
(July 1992). Toxicity Characteristic Leaching Procedure Method 1311.
Washington, DC
[11]  Hughes  G.M.,  and  Morgan,  M.  (1973).  The structure  of  fish  gills  in  relation  to  their respiratory  function.  Biological  reviews, 48(3): 419 – 468.
[12]  Flora,  S.J.S.,  Mittal,  M.,  and  Mehta,  A. (2008).  Heavy  Metal  Induced  Oxidative
Stres  &  its  Possible  Reversal  by  Chelation Therapy. Indian J. Med. 128, 501-523.
[13]  Darmono.  (1995).  Logam  dalam  Sistem Mahluk Hidup. Jakarta:
Universitas Indonesia Press
[14]  Campbell,  Petter.  (2002).  Predicting  Metal
Bioavability-Aplicability of the Biotic
Ligand  Model.  INRS-Eau  Journal  of  Metal and  Radionuclides  Bioaccumulation  in
Marine
Organism-Ancona. Sainte-Foy, Canada: Terre et Environment
[15]  U.S.  Environmental  Protection  Agency.
(1986).  Ambient  water  quality  criteria  for nickel–1986.  EPA-440/5-86-004.  Office  of Water Regulations and Standards.
Washington, DC