BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sungai merupakan sejenis saluran air stabil yang besar. Sumber sungai

berasal dari mata air ataupun anak sungai. Pada umumnya, air sungai terbatas

di dalam satu saluran, yang terdiri dari dasar sungai diantara dua tebing kiri

dan kanan. Sebagian besar, curahan hujan di darat akan melalui sungai dalam

perjalanannya ke laut. Sebuah sungai (river) biasanya terdiri dari beberapa

anak sungai (stream) yang bergabung (Ichan, 2009).

Manusia membutuhkan air dalam jumlah besar untuk berbagai

kebutuhan hidupnya yang dapat dimanfaatkan dalam banyak hal, salah

satunya adalaha air sungai. Air Sungai adalah salah satu sumber air bagi

kehidupan manusia di bumi. Peran sungai sangat besar sekali dalam

pemenuhan kebutuhan hidup sehari-hari, baik kebutuhan rumah tangga

maupun industri. Adapun peran air sungai antara lain untuk memenuhi

kebutuhan air bersih, baik untuk kebutuhan rumah tangga maupun untuk

kegiatan sector perindustrian, sumber energi tenaga listrik, sumber air

pertanian, perternakan, perikanan, dan sebagainya (Perpustakaan online,

2009).

Sayangnya, pemanfaatan sungai tidak diimbangi dengan pelestarian

sungai itu sendiri sehingga air sungainya tercemar. Pencemaran air sungai

tersebut terjadi apabila dalam air terdapat berbagai macam zat (misal logam

berat) atau kondisi (misal panas) yang dapat menurunkan standar kualitas air

yang telah ditentukan, sehingga tidak dapat digunakan untuk kebutuhan

tertentu. Suatu sumber air dikatakan tercemar tidak hanya karena tercampur

dengan bahan pencemar, akan tetapi apabila air tersebut tidak sesuai dengan

kebutuhan tertentu, baik kebtuhan rumah tangga maupun sektor industri

(Lutfi, 2009)

2

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana kondisi sungai yang tercemar logam berat di beberapa sungai

di Indonesia?

2. Bagaimana peran kitosan untuk menjernihkan air sungai yang tercemar

logam berat?

1.3 Tujuan

1. Mengetahui kondisi sungai yang tercemar logam berat di beberapa sungai

di Indonesia.

2. Mengetahui peran kitosan untuk menjernihkan air sungai yang tercemar

logam berat.

1.4 Manfaat

1. Bagi penulis dan masyarakat : sebagai media pembelajaran untuk

mengetahui air sungai yang tercemar logam berat.

2. Bagi masyarakat : sebagai media pengetahuan untuk menjaga kebersihan

sungai dan mengetahui air sungai yang tercemar logam berat.

3. Bagi pemerintah : menjadi salah satu alternatif dalam menanggulangi

pencemaran air sungai yang telah tercemar oleh logam berat di beberapa

sungai di Indonesia.

3

BAB II

TELAAH PUSTAKA

2.1 Sungai

Sungai merupakan sejenis saluran air stabil yang besar. Sumber sungai

boleh jadi dari tasik, mata air ataupun anak-anank sungai. Dari sumbernya

semua sungai menuruni bukit, dan merupakan cara biasa air hujan yang turun

di daratan untuk mengalir ke laut atau takungan air yang besar seperti tasik.

Mulut, ataupun hujung sungai di laut dipanggil muara, manakala puncaknya

di panggil hulu (

2.1.1. Manfaat Sungai

Sungai adalah salah satu sumber air untuk kebutuhan makhluk hidup

di bumi ini. Sungai berperan vital sebagai salah satu penyuplai air. Adapun

manfaat sungai antara lain,

1. Sebagai sumber air

Tidak hanya manusia yang membutuhkan air sungai. Hewan dan

tumbuhan pun membutuhkan air untuk kelangsungan hidupnya. Sejak

dahulu manfaat sungai bagi manusia antara lain untuk keperluan minum,

makan, mandi, cuci dan berbagai kebutuhan dasar lainnya.

Sayangnya air sungai di beberapa tempat, terutama di kota-kota

besar, sudah tercemar. Akibatnya masyarakat kesulitan memanfaatkan air

sungai. Sebaliknya, di desa yang masih memiliki air sungai jernih.

Masyarakat masih menggunakan air sungai untuk berbagai keperluan.

2. Pengairan dan Irigasi

Manfaat kedua yaitu dengan pemanfaatan air sungai untuk

mengairi sawah, kebun, dan ladang. Bahkan di Bali, dikenal pengaturan

sistem pengairan sawah yang disebut subak. Dengan pengaturan,

dipastikan masing-masing anggota masyarakat memperoleh air sungai

yang cukup untuk mengairi sawah masing-masing.

4

3. Sumber Energi Pembangkit Listrik

Aliran air sungai yang deras dapat digunakan sebagai sumber

energi pembangkit listrik. Untuk skala besar, dibangun Pembangkit

Listrik Tenaga Air atau PLTA. Contohnya PLTA Asahan di Sumatra

Utara dengan memanfaatkan aliran air Sungai Asahan.

4. Sarana Transportasi

Sungai-sungai besar di Kalimantan digunakan sebagai sarana

transportasi manusia dan barang. Contohnya Sungai Mahakam di

Kalimantan Timur.

5. Budidaya Perikanan

Masyarakat memanfaatkan sungai untuk budidaya perikanan

dengan membuat karamba. Karamba adalah kotak terbuat dari kayu atau

bambu dan dibenamkan di sungai. Karamba berisi ikan air tawar seperti

ikan mas dan nila.

6. Pariwisata

Sungai juga bisa dimanfaatkan untuk pariwisata. Contoh sungai

yang dimanfaatkan untuk pariwisata adalah Sungai Bantimurung di

Maros, Sulawesi Selatan. Di sana, selain bisa menikmati pesona air terjun

dan pemandangan alamnya, pengunjung juga dapat melihat aneka kupu-

kupu yang indah.

(Ahira, 2011)

2.1.2 Bahan Pencemar Air Sungai

Pencemaran sungai disebabkan oleh berbagai jenis limbah. Adapun

bahan pencemarnya antara lain:

1. Sampah yang dalam proses penguraiannya memerlukan oksigen yaitu

sampah yang mengandung senyawa organik, misalnya sampah industri

makanan, sampah industri gula tebu, sampah rumah tangga (sisa-sisa

makanan), kotoran manusia dan kotoran hewan, tumbuhtumbuhan dan

hewan yang mati. Untuk proses penguraian sampahsampah tersebut

memerlukan banyak oksigen, sehingga apabila sampah-sampah tersbut

terdapat dalam air, maka perairan (sumber air) tersebut akan

5

kekurangan oksigen, ikan-ikan dan organisme dalam air akan mati

kekurangan oksigen. Selain itu proses penguraian sampah yang

mengandung protein (hewani/nabati) akan menghasilkan gas H2S yang

berbau busuk, sehingga air tidak layak untuk diminum atau untuk

mandi.

2. Bahan pencemar senyawa anortanik/mineral misalnya logam berat

seperti merkuri (Hg), kadmium (Cd), Timah hitam (pb), tembaga (Cu),

garam-garam anorganik. Bahan pencemar berupa logam-logam berat

yang masuk ke dalam tubuh biasanya melalui makanan dan dapat

tertimbun dalam organ-organ tubuh seperti ginjal, hati, limpa saluran

pencernaan lainnya sehingga mengganggu fungsi organ tubuh tersebut.

3. Bahan pencemar organik yang tidak dapat diuraikan oleh

mikroorganisme yaitu senyawa organik yang berasal dari pestisida,

herbisida, polimer seperti plastik, deterjen, serat sintetis, limbah

industri dan limbah minyak. Bahan pencemar ini tidak dapat

dimusnahkan oleh mikroorganisme, sehingga akan menggunung

dimana-mana dan dapat mengganggu kehidupan dan kesejahteraan

makhluk hidup.

4. Bahan pencemar pencemar berupa makanan tumbuh-tumbuhan seperti

senyawa nitrat, senyawa fosfat dapat menyebabkan tumbuhnya alga

(ganggang) dengan pesat sehingga menutupi permukaan air. Selain itu

akan mengganggu ekosistem air, mematikan ikan dan organisme dalam

air, karena kadar oksigen dan sinar matahari berkurang. Hal ini

disebabkan oksigen dan sinar matahari yang diperlukan organisme

dalam air (kehidupan akuatik) terhalangi dan tidak dapat masuk ke

dalam air.

5. Bahan pencemar berupa zat radioaktif, dapat menyebabkan penyakit

kanker, merusak sel dan jaringan tubuh lainnya. Bahan pencemar ini

berasal dari limbah PLTN dan dari percobaan-percobaan nuklir

lainnya.

6

6. Bahan pencemar berupa endapan/sedimen seperti tanah dan lumpur

akibat erosi pada tepi sungai atau partikulat-partikulat padat/lahar yang

disemburkan oleh gunung berapi yang meletus, menyebabkan air

menjadi keruh, masuknya sinar matahari berkurang, dan air kurang

mampu mengasimilasi sampah.

7. Bahan pencemar berupa kondisi (misalnya panas), berasal dari limbah

pembangkit tenaga listrik atau limbah industri yang menggunakan air

sebagai pendingin. Bahan pencemar panas ini menyebabkan suhu air

meningkat tidak sesuai untuk kehidupan akuatik (organisme, ikan dan

tanaman dalam air). Tanaman, ikan dan organisme yang mati ini akan

terurai menjadi senyawa-senyawa organik. Untuk proses penguraian

senyawa organik ini memerlukan oksigen, sehingga terjadi penurunan

kadar oksigen dalam air.

(Lutfi, 2009)

Secara garis besar bahan pencemar air tersebut di atas dapat

dikelompokkan menjadi:

1. Bahan pencemar organik, baik yang dapat mengalami penguraian oleh

mikroorganisme maupun yang tidak dapat mengalami penguraian.

2. Bahan pencemar anorganik, dapat berupa logam-logam berat, mineral

(garam-garam anorganik seperti sulfat, fosfat, halogenida, nitrat)

3. Bahan pencemar berupa sedimen/endapan tanah atau lumpur.

4. Bahan pencemar berupa zat radioaktif e) Bahan pencemar berupa

panas

(Lutfi, 2009)

2.1.3 Kondisi Air Sungai di Indonesia yang Tercemar Logam Berat

Akhir-akhir ini, telah banyak ditemukan bahwa beberapa sungai di

Indonesia yang terdeteksi adanya logam berat yang cukup berbahaya.

Misalnya saja sungai di Bali yang sebagian besar telah tercemar logam

berat. Logam berat tersebut berasal dari limbah domestik dan nondomestik

sehingga mengakibatkan terjadinya sidementasi dan mempengaruhi kualitas

air yang menjadi keruh (Era Baru News, 2010).

7

Gambar 1 : Sungai Bali yang tercemar oleh logam berat

Sumber : Era Baru News, 2010

Menurut Dr.Ir.I Wayan Arthana MS, ketua panitia seminar lingkungan

hidup Indonesia di Universitas Udayana, menyatakan bahwa sungai di Bali

sekitar 70% telah tercemar limbah, baik berasal dari pabrik maupun

masyarakat di sekitar sempadan sungai hingga terjadi adanya perubahan

daerah aliran sungai (DAS). Selain itu, dari hasi berbagai penelitian dan

hasil monitoring Pusat Penelitian Lingkungan Hidup (PPLH), yang

mengambil objek sungai-sungai di Bali, diketahui secara umum telah

mengalami proses sedimentasi. PPLH juga menyebutkan bahwa sungai-

sungai di Bali disebabkan oleh limbah yang berasal dari pembangunan vila

di sekitar sempadan sungai dan beberapa perkebunan jeruk yang tidak

menerapkan sistem terasiring sehingga penggunaan pupuk kimiawinya larut

ke sungai dan menjadikan airnya berubah keruh di hulu sungai.

Tidak hanya di Bali, namun beberapa sungai di Pulau Jawa juga telah

tercemar logam berat. Sungai Naggawer misalnya yang terletak di Cibinong,

Kabupaten Bogor dengan kondisi air sungainya yang cukup

memprihatinkan sehingga tidak bisa lagi dikonsumsi (TEMPO Interaktif,

2011). Kandungan logam berat yang terdapat di Sungai Naggawer cukup

tinggi. Berdasarkan hasil uji laboraturium di Laboratorium Kesehatan

8

Daerah Dinas Kesehatan Kabupaten Bogor, kandungan zat besi lebih tinggi

4 kali dari ambang batas yang ditetapkan. Kandungan mangan juga 10 kali

lebih tinggi dari ambang batas. Selain itu, kandungan logam berat lain

seperti timbal, sianida dan kesadahan juga cukup tinggi. Dengan kondisi

tersebut, maka sangat mustahil sekali air sungai Naggawer dapat

dikonsumsi lagi.

Sementara itu, Ketua Komisi C Wawan Risdiawan, menjelaskan

terkait pencemaran terhadap air sumur yang terjadi di lingkungan Kampung

Babakan Terikolot, pihaknya meminta pemkab secepatnya mengkaji dan

mengevaluasi semua ada perusahaan di kawasan tersebut. Wawan juga

menduga bahwa pencemaran tersebut ditimbulkan oleh sebuah perusahaan

yang memproduksi kabel.

Menurut keterangan Lilis, warga Cibinong, hasil wawancara oleh

koran TEMPO Interaktif, tanggal 19 April 2011, pencemaran tidak saja

terjadi di sumur warga, namun juga terjadi di bantuan air yang diberikan

sejumlah perusahaan juga telah tercemar. Untuk memenuhi kebutuhan air

bersih untuk warga, Perusahaan Air Minum Daerah (PDAM) Tirta

Kahuripan juga menyuplai air bersih. Sayangnya, kebutuhan air besih

tersebut masih sangat kurang akibat dari aktivitas warga Cibinong

beranekaragam yang membutuhkan air.

Gambar 2 : Sungai Citarum, Waduk Saguling,

dan Cirata, Jawa Barat yang tercemar logam berat

Sumber : Pemkab Bandung Barat, 2010

9

Sungai Citarum serta Waduk Saguling dan Cirata di Kabupaten

Bandung (sekarang KBB) saat ini tercemar logam berat. Jika tidak segera

ditanggulangi, dikhawatirkan pencemaran logam berat akan berdampak

pada kesehatan masyarakat karena daerah tersebut merupakan sentra

budidaya ikan. Demikian hasil penelitian Laboratorium Higiene Industri dan

Taksikologi, Departemen Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Bandung

(ITB), yang dipaparkan Katharina Oginawati dari laboratorium tersebut

kepada wartawan di Bandung (Kompas, 2010)

Di Waduk Saguling dan Cirata pencemaran logam berat seperti

merkuri (Hg), tembaga (Cu), seng (Zn), dan timbal (Pb) sudah melampaui

baku mutu. Kadar tembaga di Waduk Cirata 0,008 miligram per liter,

padahal Peraturan Pemerintah Nomor 18 Tahun 1999 menetapkan 0,001

miligram per liter. Kandungan timbal juga 0,03 miligram per liter, tiga kali

diatas standar (Kompas, 2010)

Kondisi Waduk Saguling lebih buruk karena menjadi tempat

pengendapan pertama Sungai Citarum. Kandungan merkuri (Hg) 30 kali di

atas batas normal, 0,06 miligram per liter (Kompas, 2010). Menurut,

Katharina, peneliti Laboratorium Higiene Industri dan Taksikologi,

Departemen Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Bandung (ITB), adanya

cemaran logam berat, ikan yang berada di sungai tersebut juga akan

mengalami kontaminasi melalui rantai makanan. Logam berat akan

terakumulasi di tubuh ikan yang akhirnya masuk tubuh manusia yang

mengonsumsinya. Menurut Indah, peneliti dari Teknik Lingkungan ITB

yang menyatakan bahwa akumulasi tubuh manusia dalam jangka panjang

sehingga dapat menyebabkan berbagai gengguan kesehatan, seperti penyakit

minamata, bibir sumbing kerusakan saraf, dan cacat pada bayi.

2.2 Logam Berat

Logam berat merupakan salah satu bahan pencemar yang perlu

diwaspadai. Di Indonesia, pencemaran logam berat dapat berasal dari

limbah industri, pertanian maupun rumah tangga. Oleh karena itu, Balai

10

Besar Riset Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan

telah melakukan penelitian monitoring residu logam berat pada biota

maupun perairan di beberapa lokasi selama 5 tahun yaitu dari tahun 2001

sampai dengan 2005.

2.2.1 Kandungan Logam Berat

Beberapa sungai di Indonesia telah tercemar dengan logam berat

yang berbahaya bagi kesehatan tubuh manusia. Mulai dari timbal, besi,

tembaga, mangan hingga merkuri telah menutupi sebagian besar komponen

air sungai.

2.2.2 Dampak Negatif bagi Konsumen

Dampak negatif dari konsumen apabila mengkonsms iair sungai

yang tercemar oleh limbah logam berat antara lain,keracunan Hg yang akut

dapat menyebabkan terjadinya kerusakan saluran pencernaan, gangguan

kardiova sculer, kegagalan ginjal akut maupun shock. Pada pemeriksaan

laboratorium tampak terjadinya denaturasi protein enzim yang tidak aktif

dan kerusakan membran sel.Logam berat Pb dapat menyebabkan gangguan

pada sistem reproduksi berupa keguguran, kesakitan dan kematian janin.

Keracunan Pb juga dapat menyebabkan terjadinya anemia akibat penurunan

sintesis globin walaupun tak tampak adanya penurunan kadar zat besi dalam

serum(Sudarmaji,2006)

2.3 Cangkang Rajungan (Portunus pelagicus)

2.3.1 Limbah Cangkang Rajungan

Wilayah perairan Indonesia merupakan sumber cangkang hewan

invertebrate laut berkulit keras (Crustacea) yang mengandung kitin secara

berlimpah. Kitin yang terkandung dalam Crustacea berada dalam kadar

yang cukup tinggi berkisar 20-60% tergantung spesies. Limbah berkitin di

Indonesia yang dihasilkan saat ini sekitar 56.200 ton pertahun ( Departemen

Kelautan dan Perikanan, 2000). Rajungan merupakan salah satu komoditas

penting bagi hasil perikanan Indonesia. Pada umumnya rajungan

11

diekspordalam bentuk dagingnya yang telah dipasteurisasi. Hasil samping

pengolahan daging rajungan berupa limbah cangkang (kulit dan kepala).

Limbah ini belum termanfaatkan secara baik dan berdaya guna, bahkan

sebagian besar merupakan buangan yang juga turut mencemari lingkungan.

Rajungan (Portunus pelagicus) merupakan salah satu komoditas

ekspor sektor perikanan Indonesia yang dijual dalam bentuk rajungan beku

atau kemasan dalam kaleng. Dari aktivitas pengambilan dagingnya oleh

industri pengolahan rajungan dihasilkan limbah kulit keras (cangkang)

cukup banyak yang jumlahnya dapat mencapai sekitar 40-60 % dari total

berat rajungan. Cangkang rajungan ini dapat dimanfaatkan sebagai

campuran pakan ternak, tetapi pemanfaatan ini belum dapat mengatasi

limbah cangkang rajungan secara maksimal. Padahal limbah cangkang

rajungan masih mengandung senyawa kimia cukup banyak, diantaranya

ialah protein 30 – 40 %; mineral (CaCO3) 30 – 50 %; dan khitin 20 – 30 %

(Srijanto, 2003).

1.3.2 Kandungan Cangkang Rajungan

2.4 Kitosan

2.4.2 Definisi

Kitosan merupakan senyawa kimia yang berasal dari bahan hayati

kitin, suatu senyawa organik yang melimpah di alam ini setelah selulosa.

Kitin ini umumnya diperoleh dari kerangka hewan invertebrata dari

kelompok Arthopoda sp, Molusca sp, Coelenterata sp, Annelida sp,

Nematoda sp, dan beberapa dari kelompok jamur. Selain dari kerangka

hewan invertebrate, juga banyak ditemukan pada bagian insang ikan,

trachea, dinding usus dan pada kulit cumi-cumi. Sebagai sumber utamanya

ialah cangkang Crustaceae sp, yaitu udang, lobster, kepiting, dan hewan

yang bercangkang lainnya, terutama asal laut.

Tabel 1 Sumber-sumber Kitin dan Kitosan

12

Jenis Kadar Kitosan Jamur / Cendawan 5-20% Cumi-cumi 3-20% Kalajengking 30% Laba-laba 38% Kumbang 35% Ulat sutra 44% Kepiting 69% Udang 70%

( Manurung, M. 2005)

Khitosan adalah suatu biopolimer dari D-glukosamin yang dihasilkan

dari proses deasetilasi khitin dengan menggunakan alkali kuat. Khitosan

bersifat sebagai polimer kationik yang tidak larut dalam air, dan larutan

alkali dengan pH di atas 6,5. Khitosan mudah larut dalam asam organik

seperti asam formiat, asam asetat, dan asam sitrat (Mekawati dkk, 2000).

Tabel 2 Kelarutan Kitosan pada Berbagai Pelarut Asam Organik

Keterangan: + larut; - tidak larut; ± larut sebagian (Sugita, P. 2009)

Secara umum derajat deasetilasi untuk khitosan sekitar 60% dan

sekitar 90-100 % untuk khitosan yang mengalami deasetilasi penuh. Harga

ini tergantung dari bahan baku khitin yang digunakan dan proses yang

dijalankan (Suhardi, 1992). Di pasaran dunia, harga khitosan dengan derajat

deasetilasi 70 % dapat mencapai US $ 750/kg (Djaeni, 2003).

Konsentrasi Asam Organik Konsentrasi Asam Organik (%)10 50 >50

Asam asetat + ±Asam Adipat Asam sitrat +Asam format + + +Asam laktat +Asam maleat +Asam malonat +Asam oksalat +Asam propionat +Asam piruvat +Asam suksinat +Asam tartrat +

13

Secara umum proses pembuatan khitosan meliputi 3 tahap, yaitu

deproteinasi, demineralisasi, dan deasetilasi. Proses deproteinasi bertujuan

mengurangi kadar protein dengan menggunakan larutan alkali encer dan

pemanasan yang cukup. Proses demineralisasi dimaksudkan untuk

mengurangi kadar mineral (CaCO3) dengan menggunakan asam konsentrasi

rendah untuk mendapatkan khitin, sedangkan proses deasetilasi bertujuan

menghilangkan gugus asetil dari khitin melalui pemanasan dalam larutan

alkali kuat dengan konsentrasi tinggi (Yunizal dkk., 2001).

Khitosan dapat membentuk kompleks (khelat) dengan ion logam berat

dan ion logam transisi terutama Cu2+, Ni2+, dan Hg2+, tetapi tidak dengan ion

logam alkali dan alkali tanah. Pada proses pengikatan logam tersebut,

pengaturan pH larutan perlu dilakukan (Mekawati dkk, 2000). Kualitas dan

penggunaan produk khitosan terutama ditentukan dari seberapa besar derajat

deasetilasinya. Derajat deasetilasi pada pembuatan khitosan bervariasi

tergantung pada bahan dasar dan kondisi proses seperti konsentrasi larutan

alkali, suhu, dan waktu (Suhardi, 1992).

14

BAB II

METODE PENULISAN

2.1 Teknik Pengumpulan Data

Metode yang digunakan dalam pengumpulan data adalah metode

deskriptif berdasarkan studi literatur yang dilakukan. Pengumpulan data,

konsep, dan teori yang dijadikan landasan teoritis dalam karya tulis ilmiah ini

yaitu melalui berbagai sumber buku, jurnal, dan situs internet. Pengumpulan

data dapat berupa gambar, tabel, dan grafik yang menunjukkan fakta dari

permasalahan yang dibahas.

2.2 Teknik Pegolahan Data

Pengolahan data dikumpulkan secara selektif sesuai dengan kriteria

yang ditentukan, yaitu aktualitas dan koherensitas data terhadap permasalahan

yang dibahas.

2.3 Analisis Sintesis

Selanjutnya dilakukan sintesis dan analisis dari fakta yang ada. Fakta

tersebut dianalisa yang dikaitkan dengan studi literatur yang telah dilakukan.

Hasil analisis dan sintesisi diakhiri dengan penarikan kesimpulan sebagai

solusi alternatif yanng ditawarkan.

15