EKOTOKSIKOLOGI PERAIRANFAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN2012

PENCEMARAN AIR

TERMINOLOGI

PENCEMAR/POLLUTANT: Pencemar yang aktivitasnya menyebabkan suatu lingkungan (perairan) tercemar, mengganggu peruntukannya

PENCEMARAN (Gesamp, 1987) : masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain ke dalam lingkungan (perairan) baik secara langsung ataupun tidak langsung oleh kegiatan/ aktivitas manusia sehingga menyebabkan penurunan kualitas lingkungan (perairan) tersebut,

KLASIFIKASI PENCEMARMenurut Sifatnya :

(1) Pencemar Alami (Natural Pollutant)ex : limpasan Sulfur dari aktivitas Vulkanik

(2) Pencemar Buatan (True Pollutant)ex : limbah domestik, limbah pertanian, limbah industri etc.

Menurut Tipenya :(1) Non-Degradable Pollutant(2) Degradable Pollutant

Menurut Jenisnya :antara lain :(1) Inorganic Pollutant(2) Organic Pollutant (3) Toxic Pollutant(4) Thermal Pollutant : PLTU, BB: Cl, Tj, paiton(5) Radioactive Pollutant : BATAN, PLTN(6) Biological Pollutant : Mikroba

Menurut Pendadahan/Pemaparannya :(1) Langsung : Peracunan (Toxicity, Poisonous)(2) Tidak langsung : Penurunan kualitas perairan

Pengaruh Pencemar terhadap lingkungan perairan dan sumberdaya hayati (ikan), ditentukan oleh :

(1)Sifat alami pencemar : struktur, aktivitas, persistensi(2) Kondisi Sumberdaya Hayati : stadia, kesehatan, daya toleransi, imunitas(3) Kualitas Fisiko/Kimiawi Habitat : Antagonistic, Synergetic(4) Waktu Dedah/pemaparan (Periode terkena atau waktu kontak organisme dengan pencemar)(5) Efek Respon Organisme : Kelangsungan hidup, pertumbuhan, kepekaan thd lingkungan

PENCEMARAN BAHAN ORGANIK(Organic Pollutant)

Terdiri dari :- Organic Compound

: Chemical having to do with compound, containing carbon- Organic Matter

: matterial producted by plant or animal activities

Sumber :(1) Allochthonous (dari luar badan air)(2) Autochtonous (dari dalam badan air)

Sifat Urai (Degradability)

Bahan Organik dalam perairan bersifat :(1) Sukar/tidak dapat diuraikan secara alami (Undegradable Organic Compounds/ Pops) ex : Lignin, Chlorinated Hydrocarbon etc.

(2) Mudah/ dapat diuraikan secara alami (Degradable Organic Compounds/ Organic Matters) ex : Carbohydrate, Cellulose, Protein etc.

Tipe Penguraian Bahan Organik

(1) Oleh Kondisi Alami Sering disebut “Aging” (peluruhan): Fotodegradasi, Hidrolisis

(2) Oleh BiotaSering disebut Biodegradasi--- kondisi aerob maupun anaerob,--- oleh micro/macro Organism

Status Bahan Organik di Perairan Di perairan senyawa/ bahan organik tersebut

berada dalam keadaan :(1)Di permukaan air (mengapung)(2)Di dalam kolom air (terlarut, terkoloid,

tersuspensi dan/atau terendap)

Klasifikasi Bahan Organik menurut Ukuran (Padatan)

1. Terlarut : ≤ 0,001 µm2. Koloid : 0,001 – 1,000 µm3. Supra-Koloid : 1,000 – 10,000 µm4. Suspensi : 10,000 – 100,000 µm5. Terendap : ≥ 100,000 µm

.

Bahan kuliah ekotoksikologi28 September 2011

Non-Degradable Pollutant

Heavy Metal /logam berat: Hg, Cd, Pb, Cr Radioactive Substance Persistent organic pollutants (POPs): 12

POPs, aldrin, chlordane, DDT, dieldrin, dioxins, endrin, furans, hexachlorobenzene, heptachlor, mirex, PCBs, toxaphene

The Most Dangerous Effect!!!!

LOGAM BERAT

LOGAM adalah unsur yang bersifat sbg konduktor listrik dan isolator panas yang baik, umumnya dalam reaksi kimia sebagai ion positif atau kation, non-biodegradeble

Berdasarkan konstanta kesetimbangan pada pembentukan ion logam atau KOMPLEKS LOGAM dalam larutan, logam terdiri dari:

1. Kelas A (oxygen seeking): mudah bereaksi dengan oksigen, misalnya Ca, Mg, Mn, Na, Sr, K.

LOGAM BERAT

2. Kelas B (Sulphur/Nitrogen Seeking): mudah bereaksi dengan unsur S atau N, misalnya Cd, Cu, Hg, Ag

3. Kelas antara/Transisi: Zn, Pb, Fe, Cr, Co, Ni, As, V

LOGAM:1. Major Mineral Element: Ca, P, Na, Mg, K,

Cl, S2. Trace Element: Fe, I, Cu, Mn, Zn, Co, Mo,

Se, Cr, Ni, V, Silicon, As.

LOGAM BERAT3. Non Essential: Hg, CdLOGAM BERAT:1. Memiliki specific grafity yang besar (>5

g/cm3)2. Mempunyai respon biokimia specific

pada organismeEEC (Economic European Community),

berdasarkan toksisitasnya LB, dibagi menjadi:

1. BLACK (sangat beracun/diakumulasi): Hg, Cd

2. GREY (kurang beracun): Zn, Cu, Ni, Cr, Pb, Se, As (20 unsur)

TINGKAT TOKSISITAS LOGAM1. Konsentrasi dan Lamanya Pemaparan2. Bentuk Kimia:* Senyawa anorganik merkuri: toksikan

ginjal* Metil dan Etil Merkuri: lebih toksik bagi

susunan syaraf* Kompleks Protein Logam: merupakan

suatu mekanisme protektif, berbagai kompleks protein logam dibentuk dalam tubuh:

Fe + protein: ferifin larut dalam airKompleks Cd < toksik Cd

TINGKAT TOKSISITAS LOGAM4. Tingkatan usia, jenis/species

organisme: hewan lebih peka daripada manusia

5. Faktor diet: defisiensi protein, Vit. C dan D, meningkatkan toksisitas Pb dan Cd.

LOGAM PENTING DALAM TOKSIKOLOGIHg:Sumber: penambangan, peleburan,

pembakaran bahan fosil, produksi baja, semen dan fosfat

LB PENTING DALAM TOKSIKOLOGI

INDUSTRI PEMAKAI: pabrik alkali khlor, industri bubur kayu, perlengkapan listrik, penambangan emas

TOKSISITAS:1. Nelayan, makan ikan, kasus Minamata,

Hg (dan Cd)2. Petani, padi disemprot fungisida

merkuri, susunan syaraf pusat3. Otak janin manusis: rentan terhadap

metil merkuri, mengganggu pembelahan sel dan migrasi sel. Keduanya penting dalam perkembangan otak.

BAHAN KULIAH

TANGGAL : 10 OKTOBER 2012

CIRI UMUM

LOGAM MEMPERLIHATKAN RENTANG TOKSISITAS YANG LEBAR

Hg DAN Pb BERSIFAT SANGAT TOKSIK, TITANIUM HAMPIR TIDAK BERACUN

MEMPUNYAI SIFAT TOKSIK TERTENTUPADA SEBAGIAN LOGAM MEMPUNYAI

SIFAT TOKSISITAS YANG SAMA PADA SUATU TINGKAT TERTENTU

CIRI UMUM TOKSISITAS LOGAM DI PERAIRAN

1. ION LOGAM DAN SENYAWANYA MEMPERLIHATKAN TOKSISITAS YANG LUAS TERHADAP ORGANISME LAUT DAN AIR TAWAR. PADA UMUMNYA MOLUSKA, CRUSTACEA, OLIGOCHAETA, JAMUR MERUPAKAN ORGANISME YANG PEKA TERHADAP ZN

2. DAPAT MENGAKIBATKAN TERJADINYA PERUBAHAN STRUKTUR KOMUNITAS YANG NYATA, YAITU PENGURANGAN JUMLAH SPECIES, DAN HILANGNYA SPECIES YANG PEKA, KHUSUSNYA PADA SUNGAI (RELATIF SERING TERJADI)

3. TERJADI PULA PENGURANGAN JUMLAH INDIVIDU, MENEKAN PERTUMBUHAN DAN JUMLAH ANAKAN, UKURAN.

MEKANISME TOKSISITAS LOGAM

1. MENGHAMBAT KERJA ENZIM. BANYAK LOGAM BERACUN YANG MEMPUNYAI AFINITAS YANG TINGGI DAN BEREAKSI LANGSUNG MENGUBAH SISTEM ENZIM DAN FUNGSINYA. MISALNYA PENGARUH HG DAN PB TERHADAP NA+, K+ ATPASE.

2. PENGARUH TIDAK LANGSUNG. BANYAK LOGAM BERIKATAN DENGAN VITAMIN DAN SUBSTRATE, DENGAN CARA MENGUBAH KETERSEDIAAN SEL PENTING UNTUK FUNGSI BIOLOGI

3. SUBSTANSI LOGAM ESENSIAL. LOGAM BERACUN YANG MEMPUNYAI SIFAT KIMIA YANG AGAK SAMA MENGGANTIKAN FUNGSI LOGAM ESENSIAL DALAM PROSES BIOLOGI

4. KETIDAKSEIMBANGAN LOGAM. BANYAK LOGAM YANG MASUK MELALUI MAKANAN, LINGKUNGAN, AKAN BERPERANAN DALAM MENGURANGI ATAU MENGGANTI

KARAKTERISTIK LOGAM

LOGAM TOKSITITAS PERSISTENSI

BIOAKUMULASI

ANTIMONY TINGGI TINGGI SEDANG/RENDAHARSENIC TINGGI TINGGI SEDANG/RENDAHBERYLIUM TINGGI TINGGI SEDANG/RENDAHCADMIUM TINGGI TINGGI SEDANG/RENDAHCHROMIUM III

RENDAH TINGGI

CHROMIUM VI

TINGGI TINGGI SEDANG/RENDAH

COPPER RENDAH TINGGI

LEAD TINGGI TINGGIMERCURY TINGGI TINGGI TINGGINICKEL SEDANG TINGGI

KARAKTERISTIK BAHAN KIMIA ORGANIK

KIMIA ORGANIK TOKSISITAS

PERSISTENSI

BIOAKUMULASI

BENZENE SEDANG RENDAH RENDAHCARBON TETRACHLORIDE

TINGGI RENDAH RENDAH

CHLOROFORM SEDANG RENDAH RENDAHFORMALDEHYDE SEDANG RENDAH RENDAHPOLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS (PAH)

TINGGI TINGGI SEDANG/RENDAH

DIOXINS TINGGI TINGGI TINGGIPCBS TINGGI TINGGI TINGGITETRACHLOROETHYLENE

RENDAH/SEDANG

RENDAH RENDAH

VINYL CHLORIDE TINGGI RENDAH RENDAH

TOKSISITAS & NILAI ACCEPTABLE DAILY INTAKE (ADI) PESTISIDA ORGANOKLORIN

GOLONGAN SENYAWA TOKSISITAS

ADI (mg/kg/hari)

DDT & ANALOGNYA DDTMETOKSIKLORTDE

434

0,0050,1-

BENZENHEKSAKLORID

HEKSAKLOROSIKLOHEKSANLINDAN

4

4

0,008

0,008

CYCLODIENES ALDRINKLORDANDIELDRINHEPTACLORTOXAFEN

54544

0,00010,00050,00010,0001-

KETERANGAN :Toksisitas yg dpt menyebabkan kematian pd manusia (Basic Clinical Pharmacologi, 2007)Kelas 3 = 500– 5000 mg/kg BBKelas 4 = 50 – 500 mg/kg BBKelas 5= 5 – 50 mg/kg BB

TOKSISITAS & NILAI ACCEPTABLE DAILY INTAKE (ADI) PESTISIDA ORGANOFOSFAT

GOLONGAN SENYAWA TOKSISITAS ADI (mg/kg/hari)

ORGANOFOSFAT AZINPHOS-METIL

5 0,005

ORGANOFOSFAT CHLORFENVINPHOS

- 0,002

ORGANOFOSFAT DIAZINON 0,002

ORGANOFOSFAT DICHLORVOS 0,005

ORGANOFOSFAT MALATION 0,02

ORGANOFOSFAT PARATION 0,005

ORGANOFOSFAT PARATION METIL

0,02

KETERANGAN :Toksisitas yg dpt menyebabkan kematian pd manusia (Basic Clinical Pharmacologi, 2007)Kelas 4 = 50– 500 mg/kg BBKelas 5 = 5 – 50 mg/kg BBKelas 6= < atau = 5 mg/kg BB

TOKSISITAS & NILAI ACCEPTABLE DAILY INTAKE (ADI) PESTISIDA CARBAMAT

GOLONGAN SENYAWA TOKSISITAS

ADI (mg/kg/hari)

Carbamat ALDICARBYL 6 0,005

carbamat CARBARIL 4 0,01

carbamat CARBOFURAN 5 0,002

carbamat PROPOXUR 4 0,005

KETERANGAN :Toksisitas yg dpt menyebabkan kematian pd manusia (Basic Clinical Pharmacologi, 2007)Kelas 4 = 50– 500 mg/kg BBKelas 5 = 5 – 50 mg/kg BBKelas 6= < atau = 5 mg/kg BB

LOGAM BERAT PENYEBAB TUMOR PADA MANUSIA DAN HEWAN PERCOBAAN

NO. LOGAM BERAT JALAN PEMAPARAN JENIS TUMOR1.2.

BERYLLIUMCADMIUM

INHALASISUBCUTANEOUS/SC, INTRAMUSCULAR/IM, INTRATESTICULAR

PULMONARY CARCINOMASARCOMA, TERATOMA, LEYDIGIOMA

3. CHROMIUM SC, IM, INTRAOSSEOUSINTRAPLEURAL, INTRABRONCHIAL

SARCOMA, SQUAMOUS CELL CARCINOMA, ADENOCARCINOMA

4. COBALT SC, IM, INTRAOSSEOUS TERATOMA5. COPPER INTRATESTICULAR TERATOMA6. IRON SC, IM SARCOMA7. LEAD SC, DIETARY RENAL CELL CARCINOMA, RENAL

ADENOMA, LYMPHOMA8. NICKEL SC, IM, INHALATION ANAPLASTIC CARCINOMA,

ADENOCARCINOMA, SARCOMA. SQUAMOUS CELL CARCINOMA

TERAPI ANTIDOTUM LOGAM BERAT PADA MANUSIA

NO. JENIS TERAPI JENIS OBAT ANTIDOTUM KETERANGAN1. MENGHAMBAT

ABSORPSINORIT, MAGNESIUM SULFAT TERAPI NONSPSIFIK

2. MEMPERCEPAT ELIMINASI

HEMODIALISA TERAPI NONSPSIFIK

3. ANTIDOTUM YG BEKERJA SECARA KIMIAWI

DIMERCARPOL (British Anti-Lewsit/BAL)EDTA (Etilendiamin tetraasetatPenisilamin (Cuprid)

TERAPI SPSIFIKKERACUNAN ARSEN, Hg, Pb, AuEfektif untuk logam transisiKeracunan Cu

4. ANTIDOTUM YG BEKERJA SEBAGAI ANTAGONIS FUNGSIONAL

Nitrit dan nitratNALOKSONDEFEROKSAMIN

TERAPI SPSIFIKKeracunan SianidaNarkotika (Opoid)Keracunan Fe

Lampiran 2. Baku Mutu Air Laut Untuk Wisata Bahari (Sumber: KEPMENLH Nomor: 51 Tahun 2004)

No Parameter Satuan Baku Mutu

  KIMIA    

1 Amoniak bebas mg/l nihil

2 Fosfat mg/l 0,015

3 Nitrat mg/l 0,008

4 Sulfida mg/l nihil

5 Senyawa fenol mg/l nihil

6 PAH (poliaromatik hidrokarbon) mg/l 0,003

7 PCB (poliklor bifenil) µg/l nihil

8 Surfaktan (deterjen) mg/l 0,001

9 Minyak dan lemak mg/l 1

10 Pestisida µg/l nihil

 

  Logam terlarut    

1 Raksa (Hg) mg/l 0,002

2 Kromium heksavalen (Cr(VI)) mg/l 0,002

3 Arsen (As) mg/l 0,025

4 Kadmium (Cd) mg/l 0,002

5 Tembaga (Cu) mg/l 0,05

6 Timbal (Pb) mg/l 0,005

7 Seng (Zn) mg/l 0,095

8 Nikel (Ni) mg/l 0,075

No Parameter Satuan Baku Mutu

1 Sulfida mg/l 0,03

2 Hidrokarbon total mg/l 1

3 Senyawa fenol total mg/l 0,002

4 PCB (poliklor bifenil) µg/l 0,01

5 Surfaktan (deterjen) mg/l 1

6 Minyak dan lemak mg/l 5

7 TBT (tri butil tin) µg/l 0,01

  Logam terlarut    

1 Raksa (Hg) mg/l 0,003

2 Kadmium (Cd) mg/l 0,01

3 Tembaga (Cu) mg/l 0,05

4 Timbal (Pb) mg/l 0,05

5 Seng (Zn) mg/l 0,1

Baku Mutu Air Laut Untuk Perairan Pelabuhan (Sumber: KEPMENLH Nomor: 51 Tahun 2004)

No Parameter Satuan Baku Mutu  KIMIA    1 Sianida mg/l 0,52 Sulfida mg/l 0,01

3 PAH (poliaromatik hidrokarbon) mg/l 0,0034 Senyawa fenol total mg/l 0,0025 PCB total (poliklor bifenil) µg/l 0,016 Surfaktan (deterjen) mg/l 17 Minyak dan lemak mg/l 18 Pestisida µg/l 0,019 TBT (tri butil tin) µg/l 0,01

No Parameter Satuan Baku Mutu  Logam terlarut    1 Raksa (Hg) mg/l 0,0012 Kromium heksavalen (Cr(VI)) mg/l 0,0053 Arsen (As) mg/l 0,0124 Kadmium (Cd) mg/l 0,0015 Tembaga (Cu) mg/l 0,0086 Timbal (Pb) mg/l 0,0087 Seng (Zn) mg/l 0,058 Nikel (Ni) mg/l 0,05

Baku Mutu Air Laut Untuk Biota Laut (Sumber: KEPMEN LH Nomor: 51 Tahun 2004)

No ParameterBaku Mutu (mg/kg)

Rendah Tinggi

1 Kadmium (Cd) 1,5 10

2 Kromium (Cr) 80 370

3 Tembaga (Cu) 65 270

4 Timbal (Pb) 50 220

5 Merkuri (Hg) 0,15 1

6 Nikel (Ni) 21 52

7 Perak (Ag) 1 3,7

8 Zinc (Zn) 200 410

9 Arsenic (As) 20 70

Baku Mutu Sedimen Laut (Sumber: ANZECC/ARMCANZ, 2000)

BUYAT BAY TRAGEDY

Kontrak Karya asli seluas : 527.448 ha (30 thn)Kontrak Karya asli seluas : 527.448 ha (30 thn)Luas wilayah Eksploitasi: 26.806,30 haLuas wilayah Eksploitasi: 26.806,30 haPenambangan di Messel RatatotokPenambangan di Messel RatatotokAMDAL tahun 1992AMDAL tahun 1992Maret 1996 mulai menggali emas dan Maret 1996 mulai menggali emas dan

membuang tailing ke laut (kedalaman 82 m) di membuang tailing ke laut (kedalaman 82 m) di teluk Buyat 2.000 ton/hariteluk Buyat 2.000 ton/hari

Juli – Oktober 1996, terjadi 13 x ratusan ikan-Juli – Oktober 1996, terjadi 13 x ratusan ikan-ikan mati terapung.ikan mati terapung.

Juli – Agustus 1998: Pipa limbah bocorJuli – Agustus 1998: Pipa limbah bocor

Masyarakat mulai

merasakan penyakit:

Kram-kram, sakit

kepala berkepanjan

gan, sakit persendian,

kelumpuhan, benjolan,

batuk panas, gatal-gatal, tremor, dll

PENDEKATAN PARTISIPASI DALAM UPAYA PREVENTIF DAN KURATIF PENCEMARAN

Pendekatan “Top – Down” Membangun kesadaran umum Mengintegrasikan adaptasi didalam kebijakan nasional yang

baru atau yang telah ada, program dan proyek pembangunan.

Merevisi kebijakan, rencana dan program yang ada untuk meniadalan elemen-elemen yang tidak menunjang adaptasi.

Pendekatan “Bottom – Up” Membangun kesadaran umum Mengintegrasikan adaptasi dalam perencanaan, program

dan proyek pembangunan komunitas lokal. Merevisi perencanaan, program dan hal-hal lain yang

mengurangi kemampuan adaptasi.

SAVE OUR ENVIRONMENT !