Yumiarti*, June Mellawati*, dan Suwirma S·.

STUDI PENYERAPAN RAKSA ANORGANIK OLE" IKAN LELE (Clariasbatrachus) DALAM AIR MENGGUNAKAN ANALISIS AKTIVASI NEUTRON

Yumiarti*, June Mellawati*, dan Suwirma S·.

ABSTRAK

STUDt PENYERAPAN RAKSA ANORGANIK OLEH IKAN LELE (Clorio.f batrachu.f)DALAM AIR MENGGUNAKAN ANALISIS AKTIVASI NEUTRON. Penelitian ini dilakukanuntuk mengetahui akumulasi, distribusi dan toksisitas Hg terhadap ikan Iele. Percobaan dilakukandalam akuarium yang diisi media air kran dengan konsentrasi Hg 0,05 - 1,0 ppm, dan variasi pH 5, 7,dan 9. Pengambilan contoh ikan untuk dianalisis dilakukan setelah ikan berada selama 2, 4, 7, 10, 14,21, dan 28 hari dalam media. Kandungan Hg dalam ikan diukur dengan spektrofotometer serapan atom·(AAS). Penentuan distribusi Hg dalam ikan dilakukan secara analisis aktivasi neutron, setelah pemeli­haraan 4 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa akumulasi Hg tertinggi dalam ikan Iele diperolehpada media dengan konsentrasi Hg 0,20 ppm. Akumulasi Hg lebih banyak di bagian hati dan ginjaldaripada di bagian otot. Uji toksisitas Hg terhadap ikan lele menunjukkan bahwa pada media yangmengandung Hg 0,60 ppm, kematian ikan 50% terjadi setelah 20,01 ± 2,27 jam.

ABSTRACT

STUDY ON ABSORPTION OF INORGANIC MERCURY BY CATFISH (Ciorios batra­chus) IN WATER USING NEUTRON ACTIVATION ANALYSIS. This study was carried out toknow accumulation, distribution, and toxicity of Hg to catfish (Clarias balracJlIls). The experimentwas conducted in an aquarium filled with tap water as media for growing the fish containing Hg withconcentration ranging from 0,05 to 1,0 ppm, at pH 5, 7, and 9. The fish samples were taken after 2, 4,7,10,14,21, and 28 days of planting in the media. The Hg content in the fish was determined usingAtomic Absorption Spectrophotometer (AAS). The determination of Hg distribution in the catfish wascarried out using neutron activation analysis after 4 days planting. The result showed that maximumaccumulation of Hg occurred in fish from media containing 0,20 ppm of Hg. The distribution of Hgabsorbed from the media was found to be higher in lever and kidney than in the muscles. The result ofHg toxicity test to catfish showed that in media containing 0,60 ppm Hg, 50% mortality occurred after20,01 ± 2,27 hours of treatment.

PENDAHULUAN

Raksa (Hg) termasuk kelompok logam berat yang banyak digunakan dalamindustri, antara lain industri selulose, plastik, obat-obatan, pestis ida, dan soda.Apabila Iimbah industri tersebut langsung dibuang ke perairan tanpa mengalamipengolahan terlebih dahulu, maka kemungkinan dapat menyebabkan pencemaran danmengganggu keseimbangan ekosistem. Oalam badan air, raksa dapat tersebar mera­ta, baik pada bagian permukaan ataupun pada kedalaman tertentu. Sebagianmengendap dalam sedimen atau terakumulasi dalam tuhuh organisme hidup di perai­ran.

* Pusat Aplikasi Isolop dan Radiasi, 8ATAN

71

Logam raksa sarna sekali tidak dibutuhkan pada proses kehidupan biologis

akuatik clan tergolong logam beracun yang sangat berbahaya. Raksa dalam bentuksenyawaan organik lebih .bersifat racun, karena mudah diserap oleh organ-organtubuh baik hewan maupun manusia (1). Disamping itu, karena sifatnya yang akumu­latif, logam berat tersebut akan terakumulasi secara biologis dalam biota air sekali­pun kadarnya cukup rendah. Selanjutnya, melalui rantai makanan dapat masuk ketubuh manusia yang memakan biota tersebut, sehingga dapat mengganggu kesehatan.

Pada biota, raksa dapat menimbulkan keracunan. Ada dua kemungkinankeracunan yang ditimbulkan Hg, yaitu keracunan akut yang menimbulkan kematianlangsung dan keracunan kronis yang menyebabkan gangguan atau kerusakan syarafyang akhirnya dapat menyebabkan kematian juga (2).

Salah satu jenis hewan air yang hidup di perairan tawar seperti sungai, rawa­rawa, dan sawah ialah ikan lele (Clarias batrachus) yang banyak terdapat di Indone­sia. Ikan lele mampu hidup pada kondisi kekurangan oksigen seperti di perairanlimbah (3). Kecuali itu ikan lele termasuk jenis ikan bernilai ekonomi tinggi, artinyamempunyai nilai pasar tinggi bila dibandingkan dengan jenis ikan tawar lain (4).Ikan lele, juga merupakan sumber protein yang banyak dikonsumsi oleh pendudukJakarta dan sekitarnya.

Studi penyerapan logam berat raksa oleh ikan lele ini ditujukan untukmengetahui pola penyerapan raksa oleh ikan lele, yaitu distribusi dan akumulasinya,serta menentukan konsentrasi raksa yang dapat menyebabkan keracunan akut padaikan lele.

BAHAN DAN METODE

Bahan. Ikan yang digunakan ialah jenis ikan lele lokal (Clarias batrachus)yang diperoleh dari daerah Ciputat, Tangerang. Pada semua percobaan digunakanikan lele dengan berat 4 - 6 gram per ekor. Air yang digunakan sebagai media ialahair kran, dengan berbagai konsentrasi Hg. Larutan Hg dibuat dengan melarutkan

HgCI2 (p.a). Pereaksi lain, yaitu HN03, H202 dan NH40H, semua buatan Merck.Peralatan. Untuk mengukur kadar fig dalam daging ikan digunakan alat

spektrofotometer serapan atom (AAS) dengan lampu katoda berongga (HollowCathode Lamp Hg). Pada penentuan distribusi Hg dalam ikan lele, iradiasi neutrondilakukan di reaktor TRIGA-MARK II PPTN Bandung, dan pengukuran Hg sebagai203Hg dilakukan dengan alat penganalisis salur ganda Nuklir Data-62 (MCA ND­62). Percobaan dilakukan di dalam akuarium berukuran 50 x 20 x 35 em.

Cara Pemeliharaan Ikan Lete. Sebelum digunakan dalam pereobaan, ikanlele dipelihara dahulu selama 15 hari dalam media tanpa Hg untuk penyesuaiankondisi. Setiap hari ikan diberi makanan sebanyak 5 % berat badan. Hasil anal is is

72

kandungan unsur unsur logam dalam pakan dapat dilihat pada Tabel 1. S~tiap haridilakukan penggantian air (5). Sebelum percobaan ikan harus dipuasakan selama 2hari (6).

Pengaruh pH pada Penyerapan Hg oleh Ikan Lele. Pada percobaan inibeberapa akuarium diisi media air kran masing-masing sebanyak 20 L dan diisi 20ekor ikan. Media tersebut mengandung Hg dengan variasi pH 5, 7, dan 9. Penga­matan penyerapan Hg dilakukan setelah 4 hari. Setelah diambil, ikan dicuci dengan

air kran, lalu didestruksi menggunakan HN03 (60%) dan H202 (30%), selanjutnyadiukur dengan alat AAS.

Pengaruh Konsentrasi pada Penyerapan Hg oleh Ikan Lele. Percobaandilakukan seperti di atas dengan variasi konsentrasi Hg 0; 0,10; 0,15; dan 0,20 ppm.Pengambilan contoh dilakukan setelah 2, 4,7, 10, 14,21, dan 28 hari, pH mediayang digunakan ialah 7.

Pengaruh Hg pada Pertumbuhan Ikan Lele. Percobaan dilakukan dalammedia yang mengandung Hg 0,20 ppm dan tanpa Hg. Pertambahan berat ikandiamati setelah 2, 4, 7, 14,21, dan 28 hari.

Penentuan Distribusi Hg dalam Ikan Lele. Percobaan dilakukan dengan

memelihara ikan yang beratnya 15 gram pada media yang mengandung Hg 0,20ppm, pH 7, dan waktu pengambilan contoh 4 dan 7 hari. Setelah diambil, ikandicuci dan dipotong untuk memisahkan isi perut (hati danginjal) dan daging (otot).Masing-masing bagian dikeringkan di oven 65°C, selama ± 5 hari. Setelah kering,ikan dihaluskan dengan mortar agat, dimasukkan ke dalam vial polietilen, danwadah aluminium, lalu diiradiasi di reaktor dengan tluks neutron IOl1n cm-2detik-l,

selama ± 30 jam. Setelah didinginkan selama ± 7 hari, Hg diukur sebagai 203Hgdengan energi 279 keY.

Uji Toksisitas Hg Terhadap Ikan Lele. Percobaan dilakukan dalam akua­rium yang berisi 20 L media air kran dengan konsentrasi Hg 0; 0,10; 0,20; 0,40;0,60; dan 1,0 ppm. Pengamatan kematian ikan lele dilakukan setelah 1,2,4, 8, 16,24, 48, 72, dan 96 jam (6).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengamatan pengaruh pH pada penyerapan Hg oleh ikan lele padakonsentrasi Hg 0; 0,05; 0,10; 0,15; dan 0,20 ppm setelah 4 hari dalam media dapatdilihat pada Gambar 1. Gambar tersebut menunjukkan bahwa pH media berpengaruhnyata pada penyerapan Hg oleh ikan. Penyerapan tertinggi terjadi pada pH 7.

Penyerapan Hg oleh ikan lele pada berbagai konsentrasi Hg dan wakt4pen~ambilan contoh terlihat pada Gambar 2. Terlihat bahwa banyaknya Hg yangterserap oleh ikan sebanding dengan konsentrasi Hg dalam media. Makin lama

waktu pengambilan contoh , makin banyak Hg yang terserap oleh ikan. Akan tetapi,

73

kecepatan penyerapan Oumlah Hg yang terserap per satuan waaktu) maki}11amamakin berkurang. Menurut HOAR dan RENDALL yang dikutip oleh SANUSI (2),hal tersebut dikarenakan faktor stress pada ikan. Setelah kurun waktu tertentu, ikanmulai beradaptasi dengan Iingkungannya, sehingga penyerapannya mulai berkurang.Pada Gambar tersebut juga terlihat bahwa makin tinggi konsentrasi Hg, penyerapanmakin besar. Akan tetapi, pertambahan penyerapan tidak sebanding dengan pertam­bahan konsentrasi Hg. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan SANUSI (2), yaitumakin rendah konsentrasi, kemampuan ikan menyerap polutan makin besar.

Faktor konsentrasi Hg, yaitu perbandingan antara kadar Hg yang terakumu­lasi dalam tubuh atau organ ikan dengan kadar Hg dalam air, dapat dilihat padaGambar 3. Faktor konsentrasi yang diperoleh ialah antara 5,03 dan 97,98. Faktorkonsentrasi atau disebut juga enrichment factor merupakan indeks untuk mengeva­luasi toksisitas logam berat yang terakumulasi pada organisme hidup. Makin mudahlogam berat terabsorbsi dan terakumulasi dalam tubuh organisme air, makin besarindeks faktor konsentrasi. Hal ini berarti logam berat tersebut makin bersifat racun.Selain dipengaruhi oleh konsentrasi polutan, faktor konsentrasi juga dipengaruhioleh faktor fisiologis ikan, jenis polutan, jenis organisme, dan sifat fisika-kimiaIingkungan (7).

Pengaruh Hg pada pertumbuhan ikan lele dapat dilihat pada Gambar 4.Gambar tersebut menunjukkan bahwa pertumbuhan ikan 'mulai terlihat berbedasetelah 21 hari, dan makin jelas setelah 28 hari. Ternyata pada media yang mengan­dung Hg 0,20 ppm, pertumbuhan ikan sangat lambat dibanding dengan pertumbuhanikan dalam media tanpa Hg. Hal tersebut sesuai dengan pendapat BRYAN yangdikutip oleh HARDIYANTO (8), yaitu efek kronis Hg terhadap ikan diantaranyaialah terjadinya penurunan fungsi fisiologis yang menyebabkan hambatan dalampertumbuhan dan perkembangan.

Distribusi Hg dalam tubuh ikan lele dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2menunjukkan bahwa hasil pencacahan organ perut (hati dan ginjal) lebih tinggidaripada hasil pencacahan pada daging (otot). Hal tersebut disebabkan oleh adanyasejenis protein, yaitu metallothionin yang bersifat mengikat logam berat dan lebihbanyak terdapat di hati dan ginjal daripada di otot (9).

Pengaruh konsentrasi Hg pada keracunan akut ikan lele dapat dilihat padaGambar 5 dan 6. Pada Gambar 5 terlihat kurva kematian ikan pada berbagai konsen­

trasi Hg, setelah dipelihara 24 jam, dengan persamaan garis y = 111,43 x - 16,28.Menurut persamaan garis tersebut, kematian ikan 50% diperoleh pada konsentrasiHg 0,55 ± 0,04 ppm. Gambar 6 menunjukkan kurva kematian ikan pada konsentra­si Hg 0,60 ppm terhadap waktu pemeliharaan. Persamaan garisnya ialah y = 2,17 x+ 0,58. Berdasarkan persamaan garis tersebut, diduga kematian ikan 50% terjadisetelah 20,01 ± 2,27 jam. Waktu tersebut dapat dinyatakan sebagai waktu matiikan (waktu yang diperlukan untuk mencapai kematian ikan lele 50%) pada kon­sentrasi Hg 0,60 ppm.

74

KESIMPULAN

Dari percobaan ini dapat disimpulkan bahwa penyerapan Hg oleh ikan lelesebanding dengan konsentrasi Hg dan waktu. Pertumbuhan ikan lele terhambat olehkandungan Hg dalam media. Faktor konsentrasi Hg untuk ikan lele berkisar antara5,03 dan 97,980 Kematian ikan lele 50% terjadi pada konsentrasi Hg media 0,60ppm setelah 20,01 ±2,27 jam berselang.

UCAPAN TERIMA KASIH

Kami mengucapkan terima kasih kepada Saudara Suripto dan Maryoto yangtelah membantu penelitian ini.

DAFfAR PUSTAKA

1. FRIBERG, L., GUNNAR, EN., and VELINER, 8., "Mercury", Handbook onToxicology of Metals, Elsevier (1979).

2. SANUSI, H.S., Akumulasi logam berat Hg dan Cd pada tubuh ikan bandeng(Chanos-chanos Forskal), Disertasi, Fakultas Pasca Sarjana IPB, Bogor (1985), '

3. SURIPTO dan TATANG, Pemijahan buatan ikan lele (Clarias batrachus),Laporan Penelitian, Departemen Biologi, ITB, Bandung (1972).

4. MURNIATI, IRIANTO, H.E., dan SUINDRAYATNO, Kemunduran mutulele lokal (Clarias batrachus) pada suhu kamar, Jurnal Penelitian Pasca PanenPerikanan ~ (1988) 5.

5. UNEP, "Test of the acute lethal toxicity of pollutants to marine tish", ReferenceMethods fOr Pollutant Studies No.43, Regional Seas Co-operation with FAOand IAEA, Vienna (1987).

6. REISH, D. L., and OSHIDA, P. So, "Short-term static bioassays",Manual ofMethods in Aquatic Environment Research, FAO Fish, Tech. Pap. (1986) 51.

7. VAN ESCH, G.1., "Aquatic pollutants and their potential effects", Transforma­tion and Biological Effects (Proc. Symp. on Aquatic Pollutant Press), NewYork (1977).

8. HARDIYANTO, Kandungan logam mercury (Hg) dalam kerang hijau,Disertasi, Fakultas Biologi-UNSOED, Purwokerto (1992).

9. YAMAMOTO, Y., HONDA, K., and HIDAKA, H., Tissue distribution ofheavy metals in weddel seals, Marine Pollution Buletin l8.... 4 (1987) 1640

75

-J00

10

-.8

----.-_A

•--- •----A A-S c.. A----- '.,e,Q> ~O

00Q)

6c:

~ 0~

~ __ 6

~ 4

~.~ 6___ 6

cu"0 0,20 ppmt)O

•:I: ~~/ •0,15 pprn

~00,10 ppm

~2

A0,05 ppm~ ~O/YA/::,./

o 2, 4 7 10 14

Waktu (hari)

21 28

Gambar 2. Kurva penyeraI?an Hg oleh ikan lele sebagai fungsi waktu, dalam berba­gai konsentrasl Hg dalam media.

1000,05 ppm

0,10 ppm0,15 ppm80

v////#A0,20 ppm

tal)

:c"i'"'

60= ~rn=0~'"'9 40~ ~

20

2 4 7 10

Waktu (hari)

14 21 28

Gambar 3. Histogram faktor konsentrasi Hg pada ikan lele terhadap waktu , danberbagai konsentrasi Hg dalam media ..

-A

00o

5

o Media tanpa Hg

A Media 0,20 pprn Hg

____ 0

~o

o~oo~

~ A-/0 A--o· __ A--_A

o 2 4 7 10 14Waktu (hari)

21 28

Gambar 4. Kurva pertambahan berat ikan lele dalam media air yang mengandungHg 0,20 ppm dan tanpa Hg.

90

--- -

0,10

---------

0,20 0,40 0,60

Konsentrasi Hg dalam air (ppm)

1,0

00

Gambar 5. Kurva /?ersentasi kematian ikan lele pada berbagai konsentrasi Hg sete­lah 24 Jam (skala logaritma).

00IV

80

1 2 3 10 20

Waktu (j am)

50

Gambar 6. Kurva persentasi kematian ikan lele pada konsentrasi Hg 0,60 ppm(skala logaritma). )