xxxvn, - pusat penelitian oseanografi lipi · air (8mmol) ~ (·i~12.0):) (6.7s) (6.50) mikroba atau...

11
51 I) Bidang Dinamilca Laut, Pusat Penelitian Oseanografi - LIPI risiko kesebatan manusia yang utama (GRAY, 2002; JEWETT & DUFFY, 2007; RAHIMl et al., 2010). Merkuri mempengaruhi perkernbangan syarafyang mengakibatkan kerusakan otak pada anak atau binatang yang masih kecil. Cacat syarafyang elisebabkan keracunan merkuri yang bersifat irreversible (GOLDMAN et al., 2001; HANSEN & GILMAN, 2(05). Sifat neurotoksin MeHg yang dapat meoembus membran biologis, terakumulasi sampai konsentrasi yang membahayakan pada organisme dan mengalami biomagnifikasi pada rantai makanan meoempatkan MeHg sebagai risiko dan bahaya Aktivitas manusia telah mempengarubi emisi merkuri (Hg) dan metil merkuri (MeHg) eli perairan dan daratan dalarn beberapa abad terakhir (YAMAGUcm et al., 2007; WU & WANG, 20 11). Merkuri merupakan logam berat yang berwarna putih perak (RUSTAGI & SINGH, 2010) dan memiliki daya racun tioggi meskipun dalarn kadar rendah serta rnemiliki kemampuan untuk masuk daJam sistem biologis (HAJEB et al., 2009). Senyawa beracun ini terakumulasi dalam ibn yang dikonsumsi oleh manusia akibat biomagnifikasi dan menjadi PENDAHULUAN Keywords: Mercury. anthropogenic activities, methylmercury. accumulation. BIOGEOCHEMISI'RYCYCLEOFMERCURYANDMETHYLMERCURYINMARINE ENVIRONMENT. Mercuryisa toxicmetaloccurringinmarineenvironmentbybothnatural processes and anthropogenicactivities. Anthropogenic activities haveglobally influenced theglobal mercury cycle three times higher rather than in the industrial era. Amongs all mercuryforms, methylatedmercury is themosttoxinone.Netmethylatedmercuryinmarine environment increases due to the increasing of mercury inorganic input, and highly methylated processes by bacterias. This methylation process is conducted by sulphid- reduced bacteria in anoxic sediment. Higher thropic levelpotentially accumulates higher mercury especially for methylmercury. Some marine organisms showed detoxification capabilities in many mechanisms. For instance U.S. Environment Protection Agency advisedfor 0,3 pg/g wet weightas maximum methylmercury level in food. ABSTRACT Fitrl Budlyanto') Oleh SIKLUS BIOGEOKIMIA MERKURI DAN METIL MERKURI DILINGKUNGAN LAUT ISSN 02] 6-1877 Oseana, Volume xxxvn, Nomor 3, Tahun 2012: 51 - 61

Upload: others

Post on 24-Dec-2019

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: xxxvn, - PUSAT PENELITIAN OSEANOGRAFI LIPI · Air (8Mmol) ~ (·I~12.0):) (6.7S) (6.50) mikroba atau proses gcokimia yang dipcrcepat oleh sinar matahari. Hasil dari proses reduksi

51

I) Bidang Dinamilca Laut, Pusat Penelitian Oseanografi - LIPI

risiko kesebatan manusia yang utama (GRAY,2002; JEWETT &DUFFY, 2007; RAHIMl et al.,2010). Merkuri mempengaruhi perkernbangansyarafyang mengakibatkan kerusakan otak padaanak atau binatang yang masih kecil. Cacatsyarafyang elisebabkan keracunan merkuri yangbersifat irreversible (GOLDMAN et al., 2001;HANSEN &GILMAN, 2(05). Sifat neurotoksinMeHg yang dapat meoembus membran biologis,terakumulasi sampai konsentrasi yangmembahayakan pada organisme dan mengalamibiomagnifikasi pada rantai makananmeoempatkan MeHg sebagai risiko dan bahaya

Aktivitas manusia telah mempengarubiemisi merkuri (Hg)danmetil merkuri (MeHg) eliperairan dan daratan dalarn beberapa abadterakhir (YAMAGUcm et al., 2007; WU &WANG, 20 11).Merkuri merupakan logam beratyang berwarna putih perak (RUSTAGI &SINGH, 2010) dan memiliki daya racun tioggimeskipun dalarn kadar rendah serta rnemilikikemampuan untuk masuk daJam sistem biologis(HAJEB et al., 2009). Senyawa beracun initerakumulasi dalam ibnyang dikonsumsi olehmanusia akibat biomagnifikasi dan menjadi

PENDAHULUAN

Keywords: Mercury. anthropogenic activities, methylmercury. accumulation.

BIOGEOCHEMISI'RYCYCLEOFMERCURYANDMETHYLMERCURYINMARINEENVIRONMENT.Mercuryis a toxicmetaloccurringinmarineenvironmentbybothnaturalprocesses and anthropogenicactivities. Anthropogenic activities haveglobally influencedthe global mercury cycle three times higher rather than in the industrial era. Amongs allmercuryforms, methylatedmercury is themost toxin one.Net methylatedmercury inmarineenvironment increases due to the increasing of mercury inorganic input, and highlymethylated processes by bacterias. This methylation process is conducted by sulphid­reduced bacteria in anoxic sediment. Higher thropic levelpotentially accumulates highermercury especially for methylmercury. Some marine organisms showed detoxificationcapabilities in many mechanisms. For instance U.S. Environment Protection Agencyadvisedfor 0,3 pg/g wet weight as maximummethylmercury level in food.

ABSTRACT

Fitrl Budlyanto')

Oleh

SIKLUS BIOGEOKIMIA MERKURI DANMETIL MERKURIDILINGKUNGAN LAUT

ISSN 02] 6-1877Oseana, Volume xxxvn, Nomor 3, Tahun 2012: 51 - 61

Page 2: xxxvn, - PUSAT PENELITIAN OSEANOGRAFI LIPI · Air (8Mmol) ~ (·I~12.0):) (6.7S) (6.50) mikroba atau proses gcokimia yang dipcrcepat oleh sinar matahari. Hasil dari proses reduksi

52

alkali, pada manometer untuk mengukur danmengontrol tekanan, termometer, lampufluorosen dan campuran pada amalgam gigi.Senyawa kimiamerkuri ditemukan pada baterai,biosida pada industri kertas, cat, antiseptik pada

Merkuri merupakan un~ur yangjarangdi kerak bumi dan biasa berada dalam bentukcinnabar (merkuri sulfida) (RUSTAGI& SINGH,2010; VETRIANI et al., 2005). Merkuri biasadigunakan sebagai katalis pada produksi klor-

Sifat fisika-kimiaMerkuri dan sen~awa merkuri

HglI HgCh HgO HgS CHJigOHTitik lebur -38,8 277 500 584 137

(lC) (dekomposisi) (sublimasi)

Kelarutan dalam air 49,6 x 10-6 66 0,053 2 x 10.24(WI) (20°C) (20oC) (2SoC) (25°C)

Titik didih (lC) 356,7 303

Tekanan uae ~Pa} 0,18 0,009 9,2 x 10.12 0,9Sumber: WANG et a/., (2012)

Merkuri juga biasa disebut quicksilveratau hydrargyrum (RUSTAGI & SINGH, 20 I0).Sebagian besar merkuri berada dalam bentukunsur merkuri (HgO) dan jenis yang reaktifsebagai diva len merkuri (Hg(JI». Unsur HgOmerupakan satu-satunya unsur logam yangberada dalam fase cair pada suhu ruang danjuga dapat berwujud uap atau gas serta memilikikelarutan yang rendah dalam air (MOREL et al.,1998). Merkuri memiliki titik lebur - 38,830C dantitik didih 356,730C (Tabel 1). Sifat fisika inimenempatkanmerkuri pada logam yangmemilikirentang fase cair tersempit. Dibanding denganlogam lain, merJrurimerupakan konduktor panasyang buruk tetapi merupakan konduktor listrikyang cukup baik (RUSTAGI & SINGH, 2010).

SlFAT FISIKA-KIMJA MERKURI DANSENYAWA MERKURI

(emas/perak) dalam amalgam yang paling mudabadalah dengan memanaskan amalgam yangdidapat sehingga merkuri menguap sedangkanlogam mulia tertinggal (LUOMA & RAINBOW,2008).

Tabell. Sifat fisika-kimia merkuri dan senyawanya.

ekologis tertinggi diantara bentuk merkuri lain(LUOMA&RAINBOW, 2(08).

Merkuri dilepaskan ke lingknngan karenaproses alam (seperti letusan gunung berapi,aktivitas geotermal dan pelapukan batuan) danaktivitas antropogenik (WANG et al., 2012;RUELAS-INZUNZA et al., 2009). Sumber alamibertanggung jawab lebih dari setengah emisimerkuri di atmosfir (RUSTAGI& SINGH, 2010).Kegiatan manusia seperti pertambangan,memberikan alur sejarab barn pada siklus merkuridi alamo Aktivitas pertambangan langsungmemberikan masukan merkuri (yang terkadang)dalam jumlab besar ke lingkungan yangmengakibatkan pencemaran lokal (QIU et al.,2005).

Perak dan emas merupakan komoditiutama yang berharga sejak ribuan tabun lalu danmendorong perkembangan metode amalgamasimerkuri untuk mengekstrak logam mulia tersebutdari batuan. Ketika biji batuan dilewatkan melaluibed merkuri, emas dan perak bereaksi secarakimiawi dengan merkuri. Amalgam emas/perakdengan merkuri akan diambil semen tara materibatuan dibuang. Metode pemurnian logam mulia

Page 3: xxxvn, - PUSAT PENELITIAN OSEANOGRAFI LIPI · Air (8Mmol) ~ (·I~12.0):) (6.7S) (6.50) mikroba atau proses gcokimia yang dipcrcepat oleh sinar matahari. Hasil dari proses reduksi

53

dibandingkan dengan sumber alami hanyaberkisar 1,6 juta ton. Salah satu akibat daripeningkatan kadar Hgo di arrnosfir ada lahtercernarnya danau, laut dan tanah yang beradajauh dari sumber Hg (WU & WANG, 2011;LUOMA & RAINBOW, 2008). Merkuriterakurnulasi di lingkungan laut, terutama Iautdalam, yang mencapai 74% dari total merkuriglobal, dibandingkan 24% di laut dangkal dan2% di aunosfir (BOOTH &ZELLER, 2005).

MASON et al., (1994) rnemperkirakanfluks global rnerkuri saar pra-industrial sepertigadari fluks global merkuri modern (Gambar J danGambar 2). Perhitungan yang di lakukan denganrnengasumsikan proses-proses yangmempengaruhi siklus merkuri di bumi tidakberubah rneskipun besarnya Iluks berubah­ubah. Aktivitas antropogenik telahmeningkatkan fluks Hg ke atmosfir, Sekitar 3,57juta ton antropogenik merkuri berada di atmosfir,

Gam bar I. Siklus Hg yang ridak terganggu sa at masa pta-industrial. Angka yang dicetak tebal mcnunjukkanketersediaan Hg di sumbemya sedangkan angka biasa rnelambangkan Iluks (mmoVtahun). Sumber:MASON et 01. (1994); LINDBERG et 01. (2007) do/am LUOMA & RAINBOW (2008).

oc:ear

Air (8 Mmol) ~I

(·~12.0):)(6.7S) (6.50)

mikroba atau proses gcokimia yang dipcrcepatoleh sinar matahari. Hasil dari proses reduksitersebut adalah hilangnya merkuri (HEf) ke dalamfase gas. akan tetapi Hg(U) akan stabiL bi labertemu dengan klorida ataupun materi organikterlarut dengao pembentukan klorida-komplekskuat atau kompleks dengan rnateri organikterlarut. Atrnosfir, sedimen baik permukaanataupun dasar laut merupakan bagian utama darisiklus global merkuri (LUOMA &RAINBOW,2008). Garnbar I dan Garnbar 2 membandingkansiklus global merkuri masa pra-industrial danmasa modern.

Hampir 95% merkuri total di udaramcrupakan bentuk unsur merkuri (HgO)(WU &WANG 20 II; HOAG, 2008) yang lambat launmengalami oksidasi menjadi bentuk divalenrnerkuri (LUOMA & RAINBOW, 2008). Dalamair, merkuri didominasi oleh bentuk divalenmcrkuri yang dapat berasosiasi dcngankompleks seperti materi organik terlarut, klorida,hidroksida dan sulfida terlarut. Selain itu, reaktifmerkuri (lI) dapat direduksi menjadi Hg? oleh

SlKLUS GLOBAL MERKURI

farmasi (RUSTAGf & SINGH, 20 I0;GRANDJEA Net al.,20 I0).

Page 4: xxxvn, - PUSAT PENELITIAN OSEANOGRAFI LIPI · Air (8Mmol) ~ (·I~12.0):) (6.7S) (6.50) mikroba atau proses gcokimia yang dipcrcepat oleh sinar matahari. Hasil dari proses reduksi

54

C2H~8'

Gambar 3. Reaksi pernbentukan dimetil mcrkuri. Sumber: FERGUSON (1990) do/alii SANUSJ (2006).

aktivitas bakteri (MONPERRUS et 01., 2(07). OJair tawar, estuari atau pantai, metilasi terjadidalam sedimen. Mikroorganisme dapatmengubah merkuri kedalam tiga keadaanoksidasinya (0, + I dan +2), bcntuk anorganikdan organik mcrkuri (VETRJANI et 01.• 2005).Mel!'asi tcrjadi karena transfer grup rnetil (CHJdan scnyawa organik ke ion logam(ROTHENBERG et al.. 200S) seperti ditampiIkanpada Gambar 3. Reaksi ini tidak disokong olehtermodinarnika kimia tetapi dapat dipercepatketika mikroorganisme mcmbuat ikatan karbon­logam yang stabil dalam air dan proses hidrolisisyang mcmecah ikaian ini sangat lambat.Aktivitas manusia yang membuang merkurianorganikakan berakibat peningkatan produksiMeHg di lingkungan (LUOMA &RAlNBOW.2008).

Pembentukan MeHg daJam JingkunganJaut tergantung jenis sedirnen, kadar merkurianorganik di lingkungan, pengaruh kondisilingkungan seperti sulfur, pH, senyawa organik,temperatur, Fe dan tipe bakteri yang ada(RAINBOW & LUOMA, 200S; BELOOWSKI &PEMPKOWIAK,2007;ACQUAVJTAetol .. 2012;OAS et 01., 200S). MeHg merupakan jenis Hgyang dibentuk oleh bakteri ataupun secarakimiawi (proses metilasi) (GRANDJEAN ef al.,20 10; KORON et al., 2012). MeHg mayoritasdibentuk olch bakteri pereduksi sulfat dalamsedimen anoksik (LUOMA & RAINBOW, 200S;MERRITT & AMIRBAHMAN, 2009).Konsentrasi oksigen rendab dalam zonaakumulasi partikel berpotensi meningkatkan

Gambar 2. Sik.lus JIg masa modem. Sumber: MASON et 0/. (1994); LINDBERG et al. (2007) do/am LUOMA& RAINBOW (2008).

SlKLUS Hg DAN MeHg DI LAUT

Page 5: xxxvn, - PUSAT PENELITIAN OSEANOGRAFI LIPI · Air (8Mmol) ~ (·I~12.0):) (6.7S) (6.50) mikroba atau proses gcokimia yang dipcrcepat oleh sinar matahari. Hasil dari proses reduksi

55

Bioakumulasi merupakan net akumulasilogam dalam organisme sebagai basil uptakedari seluruh sumber di lingkungannya.Bioakumulasi terjadi ketika MeHg menembusmembran secara cepat tetapi keluar secaralambat. Mekanisme uptake (via MeHg-sisteinkompleks) dan redistribusi dalam tubuhmenentukan kecepatan proses bioakumulasi(LUOMA&RAINBOW,2(08). Sifat MeHgyangmenembus membran dan terakumulasi dalam selmerupakan dasar mekanisme toksisitas MeHg(DAS et al., 2008).

BIOAKUMULASI

dapat mencapai lOS sampai 106 (LUOMA &RAINBOW, 2008). Meskipun berpotensimengakumulasi merkuri dalam jumlah yangbesar,menurut WU&WANG (2011) fitoplanktonmemiliki tiga strategi untuk menekan daya racunmerkuri. Strategi pertama pengeJuaran (eksklusi)logam, strategi kedua dengan penguapanmerkuri. Beberapa alga akan memproduksi gasmerkuri terlarut untuk mengurangijumlah logam.Strategi 'ketiga mereaksikan logam, sebagaicontoh ikatan logam dengan kompleks sulfurakan mengurangi pengaruh logam pada bagiandalam sel yang sensitif

Sernakin tinggi tingkatan tropikorganisme, akurnulasiMeHg akan semakin tinggidan kadar MeHg memiliki korelasi positifdengan panjang rantai makanan. Sebagaicontob, dengan hadirnya planktivora, sepertilake herring (Coregonusartedii), raibowsmelt(Osemerus mordax) atau mysid crustacean didanau akan menambahjurnlah tingkatan tropik,Kadar Hg akan lebib tinggi dengan hadirnyaplanktivora dibanding dengan absennyaplanktivora (rantai makanan akan lebih pendek)(LUOMA & RAINBOW, 2008). Untuk tujuanpemantauan pada suatu ekosistem, EVERS et01. (2008) mcrekomendasikan pengambilansampel seperti Gambar 4 sebingga didapatrepresentasi kadarmerkuri pada rantai makanan.

HgDANMeHgPADARANIAlMAKANAN

Kadar MeHg pada rantai makanandikendalikan oleh masukan merkuri dan faktoryang mempengaruhi pembentukan metil merkuri.Fitoplankton merupakan titik awal (entry point)asupan merkuri pada rantai makanan. Mercuryenrichment terjadi ketika fitoplanktonmengakumulasi merkuri anorganik dan MeHgdari perairan. Kenaikan tertinggi konsentrasimerkuri pada rantai makanan terjadi dalam tahapini (MASON et al., 1995). Hal tersebut terlihatpada bioconcentration factors dari air ke seston

Keseirnbangan antara bakteri pembuatMeHg dan bakteri pemecah MeHg (demetilisasi)serta uptake oleh organisme menentukan jumlahMeHgdi lingkungan (FITZGERALD&MASON,1997). Demetilisasi ditunjang oleh beberapamekanisme, penelitian MARVIN-DIPASQUALEet al. (2000)dal(1mLUOMA&RAINBOW(2008)menggambarkan bahwa beberapa mikrobamemiliki kemampuan uotuk melakukandetoksifikasi logam. Proses detoksifikasitersebut rneliputi reduksi MeHg menjadi Hg",pembentukan Hg-sulfit atau oksidasiekstraseluler. Penelitian VETRIANIetal., (2005)menyimpulkan pada liogkungan yang tercemarmerkuri, bakteri mercury resistance (bakteri yangresisten terbadap merkuri) dapat menghasilkanflavoenzim yang dapat mereduksi merkuri(Hg(II» menjadi HgO,yang mana Hg?memilikitoksisitas lebih rendah dibandingkan denganHg(II).

Sedimen merupakan tempatterendapkannya metal dan somber logam dilingkungan laut yang berpotensi untukterakumulasi pada organisme bentik (PENG etal., 2004) .. Merkuri dalam sedimen laut dapatdibagi dalam beberapa fraksi yaitu dalam air pori(<0,45 J..UD), terikatdalam asamjulvic, asamhumat,sulfida dan dalam bentuk residuaJ (BELDOWSKJet al., 2009; BELDOWSKl & PEMPKOWlAK,2(07).

Page 6: xxxvn, - PUSAT PENELITIAN OSEANOGRAFI LIPI · Air (8Mmol) ~ (·I~12.0):) (6.7S) (6.50) mikroba atau proses gcokimia yang dipcrcepat oleh sinar matahari. Hasil dari proses reduksi

56

Sumber: FRANCESCONI & LENANTON (1992) dalam LUOMA & RAINBOW (2008).

Organisme TotalHg Mel-lg Rerata MeHg(Ilglg berat kering) (Ilg/g berat keri11g) (%)

Krustasea 0,21 - 0,47 0,14 -0,43 75Gastropoda 0,11-0,39 0,05 -0,29 57Bivalvia 0,38 - 1,2 0,08 - 0,30 24Polikaeta 0,14-0,41 0,06 - 0, 13 36Echinodermata 0,06 -0,20 0,01 - 0,09 35

Tabel2. Total Hg dan MeHg dari beberapa kelompok invertebrata yang berasal dari Princess RoyalHarbour, Australia.

invertebrata paling efektif dalam akumulasi totalHg (Tabel 2). LANGSTON (1982) dan PAN &WANG (2011) menjelaskan bahwa adahubungan signifikan antara konsentrasi Hgdalam sedimen dengan konsentrasi Hg yangterakumulasi pada bivalvia jika konsentrasisedimen dinormalkan dengan materi organik.

BioakumuJasi pada invertebrataPembahasan bioakumulasi Hg pad a

invertebrata menar ik karena invertebrataberperan sebagai perantara pada transfer Hgunruk tingkat rropik yang lebih tinggi danbeberapa invertebrata seperti bivalvia yangdimanfaatkan sebagai hewan konsumsi manusia(PAN & WANG, 2011). Bivalvia merupakan

Gambar 4. Rancangan pengambiJan sampel untuk penentuan kadar rnerkuri dalam suatu ranatai makanan. Pmenunjukkan kornponen utama dan s rnerupakan komponen sekunder. Squid dan cepalopoda lainmungkin berpengaruh langsung pada tingkat tropik yang lebih tinggi, Sumber: EVERS et al. (2008).

I

CD

1

or:ld

c

Pelagic food Web

Troph

WIIltr(10141 liS andMel Jg)'

Benthic Food web

Jnv.."I1cbmto!Bcnllllc ',,"failla'

Page 7: xxxvn, - PUSAT PENELITIAN OSEANOGRAFI LIPI · Air (8Mmol) ~ (·I~12.0):) (6.7S) (6.50) mikroba atau proses gcokimia yang dipcrcepat oleh sinar matahari. Hasil dari proses reduksi

species Panjang rerata Kadar Hg rerata Jenis pustaka(em) makaoan

Menidta audens 6,2:t 1,1 113 ± 63 nglg 32,7% GREENFIELD &berat basah krustasea JAIIN (2010)

Atherinops affinis 7,3 :t 2,0 41 :t 1S ogIg beral 34,2 % GREENFlELD &basah Copepoda JAHN (20LO)

Leuciscus cephalus 13,9-22,5 2,79:t 0,4 J.l&fg SCERBO et 01.,cabeda berat kering (2005)

Anguilla anguilla 8S 4,10 ,-,gigberat SCERBO et aI.,kering (2005)

makanan bcrlangsung, uptake kompleks MeBg­sistein terjadi karen a kompleks MeHg-sistcinmenyerupai asam amino lain. Organomctal danasam amino melewati membran epitel usus yangkaya akan transporter metionin. Sekali diserapdalam tubuh, MeHg akan didistribusikankeseluruh jaringan dan organ karen a McHg­sistein serupa dcngan senyawa esensial (L­metionin) (LUOMA & RAINBOW, 2008).

Bcberapa jaringan (khususnya sistcmsyaraf pusat) melakukan detoksifikasi MeBgmelaluidemetilasi. Proses inimembcntukmerkurianorganik yang tidak dapat diekskresi olebsistem syaraf pusat, yang berefek padaakumulasi dan keracunan, dalam bentuk merkurianorganik bukan dalam bentuk MeBg. MeHglarut dalam lemak, sehingga dapat diasumsikanbahwa MeHgdapat mendifusi melalui membran.MeHg dalam ikan Icbih banyak tersimpan dalamprotein dibandingkan jaringan lemak (LUOMA&RAINBOW, 2008).

Ikan dapat dijadikan objck dalammonitoring Hg karena mudah ditangkap dandianalisis, menunjukkan bioakumulasi MeHg(LUOMA & RAINBOW, 2008) dan bahankonsumsi manusia (GREENFIELD & JAHN,2010). Jenis ikan.jenis makanan dan ukuran akanmempcngaruhi kadar Hg dalam ikan (Tabel 3).Menurul BURGER&GOCHFElD, (2011), kadarmerkuri mcmiliki korelasi positifdengan panjangikan.

Tabe13. Kadar Hg pada beberapa spesies ikan.

Bioakumulasi pada ikan dan mamalia tautBiodinarnika, keterpaparan makanan dan

transfer tropik merupakan proses dominan yangmenentukan risiko bioakumuJasi pada ikan dankesehatan manusia yang mengkonsumsi ikan.Potensi transfer tropik mencerminkanmekanisme dasar yang mcndorong uptakeMeHg. Dalam sel, Hg memiliki afinitas dcnganligan yang mcngandung grup sulfur sepcrtiglutation dan sistein (JEWETI &DUFFY,2007).Ketika proses makan-dimakan pada rantai

Parameter-parameter lingkungan sepertipH, salinitas, temperatur dan karbon organikterlarut mempengaruhi asupan Hg (PAN &WANG, 2011; BOENING, 1999). Invertebrataberpotensi terpapar Hg(ll) danMeHg dan faseterlarut ataupun sedimen, meskipun pengaruhdari asupan makanan lebih mendominasi(GAGNON & FISHER. 1997). Perbedaan kadarMeHg pada invertebrata mencerminkanperbedaan pilihan makanan dan prosesbiodinamika (uptake dan loss) antara merkurianorganik dan MeHg. Invertebrata memilikiproporsi MeHg lebih rendah dibanding ikan.Penelitian di Australia menyebutkan 91-95%kadar Hg pada beberapa spesies ikanmerupakanMeHg, sedangkan pada tiga kelompokinvertebrata hanya 24-36% dari total Hg yangmerupakan McHg (LUOMA & RAINBOW,2(08).

Page 8: xxxvn, - PUSAT PENELITIAN OSEANOGRAFI LIPI · Air (8Mmol) ~ (·I~12.0):) (6.7S) (6.50) mikroba atau proses gcokimia yang dipcrcepat oleh sinar matahari. Hasil dari proses reduksi

58

Penelitian mengenai merkuri dan metilmerkuri di lingkungan dan pengaruhnyaterbadap makbluk bidup telab banyakdilakukanakan tetapi masih banyak aspek lain yang barusdipelajari dari merkuri (LUOMA &RAINBOW;2008). Kasus Teluk Minamata di Jepang yangmenyebabkan 3000 orang mengalami kerusakansistem syarafberat mencerminkan pentingnyapengetahuan dan pemantauan merkuri dilingkungan. Proses-proses biogeokimia dilingkungan dan biodinamika merkuri padaorganisme merupakan siklus dan proses yangterus mendapat perbatian dalarn monitoringmerkuri. Merkuri anorganik dan produksimetilmerkuri mempengarubi keseimbanganekologis dalam suatu ekosistem. Keterpaparanmerkuri pada organisme bentik, fitopJankton danorganisme pada tingkatan tropik yang rendabakan mendorong akumulasi merkuri padaorganisme yang menempati tingkatan tropik diatasnya. Organisme yang berada di puncaktropik akan mengakumulasi merkuri ini dalamlevel yang paling tinggi.

342 g per minggu dan melarang wanita bamiluntuk mengkonsumsi ikan hiu, swordfish, KingMackerel dan Tilefish (U.S.FDA, 2001).Konsentrasi MeHg antara 35-75 ~g beratkering otak akan berpotensi menyebabkankematian (lethal effect) pada organisme.Perbedaan akan tingkat sensitifitas, kecepatanakumulasi dan waktu keterpaparan, beberapanegara menetapkan standar bakuyang berbeda­beda untuk konsentrasi MeHg dalam makanan.Beberapa negara Eropa dan Jepang menetapkan0,5 I!glg berat kering (0,1 I!glg berat basab), USEnvironmental Protection Agency Advisorymenetapkan 0,3 ug/g berat basab (1,5 I!glgberatkering) sebagai ambang batas MeHg dalamproduk yang dikonsumsi (LUOMA &RAINBOW; 2008).

PENUIl.JP

Beberapa organisme mengakumulasimerkuri dalam konsentrasi yang sangat tinggitetapi tidak mendapat pengaruh akibat akumulasitersebut. Detoksifikasi MeHg melaluipembentukan kompleks dengan selenium (Se)terjadi di hati pada beberapa jenis mamalia laut(DIETZ et01.,2000).Hg akan berasosiasi denganSe dalam bentuk anorganik yang disebuttiemannite atau HgSe (DAS et 01., 2008). Sedidapatkan oleh beberapa mamalia Iaut sebagaipredator tingkat tinggi karena jaring makananyang kaya Se (CHOI et 01., 2008). Terdapatkorelasi yang kuat antara Hg dan Se pada batimamalia Jaut.Demetilisasi dengan pembentukankompleks Hg-Se pada mamalia Jaut herkebalikandengan yang terjadi di bagian otak. Hal inidimungkinkan karen a Se tidak dijumpai di otakdan mekanisme detoksifikasi seperti ini tidakterjadi di otak. Akan tetapi, beberapapengamatan menunjukkan bahwa organisme lainseperti ikan sangat sensitif terbadap MeHg.Konsentrasi terendah MeHg terlarut yangmengakibatkan perubahan tingkah laku terjadipada konsen trasi 200 ng/l, sedangkankonsentrasi terendah yang mempengarubireproduksi berada pada konsentrasi 100 ngll(LUOMA &RAINBOW, 2008).

Neurotoksisitas merupakan aspekpenting pad a toksistas MeHg pada ikan danmamalia. Keterpaparan akut pada ikan akanmengakibatkan berkurangnya koordinasi,ketidakmampuan makan dan berkurangnyarespon. Selain itu, MeHg dapat menembusselaput an tara darah dan otak, menembusplasenta ibu dan fetus pada mamalia danmanusia (LUOMA & RAINBOW, 2008),mengganggu reproduksi, merusak bati danginjal,mengganggu pertumbuhan dan aktivitas kardiakdan pada penelitian terakhir keterpaparanmerkuri akan menyebabkan defisiensi kognitifpada anak (DIETZ et 01.,2000). The u.s.Foodand Drug Administration menetapkan batasankonsumsi ikan pada wanita hamil pada kisaran

Page 9: xxxvn, - PUSAT PENELITIAN OSEANOGRAFI LIPI · Air (8Mmol) ~ (·I~12.0):) (6.7S) (6.50) mikroba atau proses gcokimia yang dipcrcepat oleh sinar matahari. Hasil dari proses reduksi

59

protective factor against mercurydevelopmental neurotoxicity.EnvironRes. 107:45-52.

DAS, K.., U. SIEBERf,A. GILLET, A. DUPONT,C. DIPOf, S. FONFARA, G.MAZZUCCHELLI, E.D. PAUW &M.C.D. PAUW-GILLET 2008.Mercury immune toxicity in harbourseals: links to in vitro toxocity.EnvironmentalHealth. 7: 52-69.

DIETZ, R., F.RIGET & E.W. BORN 2000. Anassessment of selenium to mercuryin Greenland marine animals. TheScience of the Total Environment.245: 15-24.

EVERS, D.C., R.P. MASON, N.C. KAMMAN,C.Y.CHEN,AL. BOGOMOLNI, D.L.TAYLOR, C.R.HAMMERSCHEMIDT, S.H. JONES,N.M.BURGESS,K.MUNNEY &K.c.PARSONS 2008. An integratedmercury monitoring program forNorth American Atlantic coast.Ecohealth.5: 426-441.

FITZGERALD, W.F. & RP. MASON 1997.Biogeochemical cycling of mercuryin the marine environment. MetalIonsBioi Syst, 34: 53-Ill.

GAGNON, C.&N.S.FISHER 1997. Biovailabilityof sediment-bound methyl andinorganic mercury to a marinebivalve. Environment Science andTechnology.31: 993-998.

GRANDJEAN, P., H. SATOH, K.MURATA &K. ETO 20 IO. Adverse effects ofmethylmercury: Environmental healthresearch Implications.EnvironmentalHealth Perspectives.8: 1137-1145.

GRAY, J.S. 2002. Biomagnification in marinesystems: The perspective of anecologist. Marine PollutionBulletin.45: 46-52.

DAFI'AR PUSTAKA

ACQUAyITA,A., S. COVELLI,A. EMILI, D.BERro,J. FAGANELI,MG1AN1,MHOYAT,N. KORON, F.RAMPAZ202012. Mercury in the sediments ofMarano and GradoLagoon (NorthernAdriatic Sea): Sources, distributionaod speciation. Estuarine, CoastalandShelf Science.XXX: 1-12.

BELDOWSKI, J. & J. PEMPKOWIAK 2007.Mercury transformatios in marinecoastal sediments as derived frommercury concentration andspeciation changes along source/sinktransport pathway (Southern Baltic).Estuarine, Coastal and ShelfScience.72: 370-378.

BELDOWSKJ, J., M. MICHAL & J.PEMPKOWIAK.2009. Mercury fluxesthrough the sediment water interfaceand bioavailability of mercury inSouthern Baltic Sea sediments.Oceanologia.51: 263-285.

BOENINq D.W 1999.An evaluation ofbivalvesas biomonitors of heavy metalspollution io marine waters.Environmental Monitoring andAssessment.55: 459-470.

BOOTH, S. &D. ZELLER 2005. Mercury, foodweb and marine mammals: Implicationof diet and climate change for humanhealth. Environment HealthPerspectives.113: 521-526.

BURGER, J. &M. GOCHFELD 2011. Mercuryand selenium levels in 19 species ofsaltwater fish from New Jersey as afunction of species, size and season.Science of the Total Environment.409: 1419-1429.

CHOI, A.L., E. BUDTZ-J0RGENSEN, PJ.J0RGENSEN, U. STEUERWALD, F.DEBES, P.WEll:IE &PGRANDJEAN2008. Selenium as a potential

Page 10: xxxvn, - PUSAT PENELITIAN OSEANOGRAFI LIPI · Air (8Mmol) ~ (·I~12.0):) (6.7S) (6.50) mikroba atau proses gcokimia yang dipcrcepat oleh sinar matahari. Hasil dari proses reduksi

LUOMA, S.N., AND P.S. RAINBOW 2008.Metal contamination in aquaticenvironments: Science and lateralManagement.Cambridge Universitypress, UK. 556 p.

MASON, RP., WF. FIlZGERALDAND F.MM.MOREL 1994. The biogeochemicalcycling of elemental mercury:anthropogenic influences.Geochemica et CosmocimicaActa.5S:3191-319S.

MASON, RP., IR REINFELDER & M.M.MOREL 1995. Bioaccumulation ofmercury and methylmercury. Water.Air andSoil Pollution. 80: 915-921.

MERRITT, K.A. &A. AMIRBAHMAN 2009.Mercury methylation dynamics inestuarine and coastal marineenvironments - A critical review.Earth-ScienceReview. 96: 54-66.

MONPERRUS, M., E. TESSIER, D.AMOUROUX, A LEYNAERT, P.HUONNIC&O.F.X. DONARD 2007.Mercurymethylation, demethylationand reduction rates in coastal andmarine surface waters of theMediterranean Sea. MarineChemistry. 107: 49-63.

MOREL, F.M.M., A.M, KRAEPlEL, & M.AMYOT 1998. The chemical cycleand bioaccumulation of mercury .Annual Review of Ecology andSystematics.29: 543-566.

PAN, K. & W.X. WANG 2011. Mercuryaccumulation in marine bivalves:In:tluences ofbidynamics and feedingniche. Environmental Pollution.159:2500-2506.

PEN~ S.H.,W.X. WANG, X. LiAND Y.F.YEN2004. Metal partitioning in riversediments by sequential extractionand biomimetic approaches.Chemosphere. 57: 839-851.

GREENFIELD,B.K. &A JAHN2010.Mercuryin San Francisco Bay forage fish.EnvironmentalPollution. 158: 2716-2724.

GOLDMAN, L.R., M.W. SHANNON &AMERICAN ACADEMY OFPEDIATRICS: COMMITTEE ONENVlRONMENTALHEALTH 2001.Technical report: Mercury in theenvironment: Implication forpediatricians. Pediatrics. lOS: 197-205.

HAJEB, P., S. JINAP, A. ISMAIL, A.B.FATIMAH, B. JAMILAH & M.A.RAIDM2009. Assessment of mercurylevel incommonly consumed marinefishes inMalaysia. Food Control.20:79-84.

HANSEN, IC. &A.P. GILMAN 2005. Exposureof Arctic populations tomethylmercury from conswnption ofmarine food:An updated risk-benefitassessment. International Journal ofCircumpolarHealth.64: 121-136.

HOAG, H. 200S. Arctic sentinels. Plos Bioi. 6:2085-2088.

JEWETT,S.C. &L.K. DUFFY2007. Mercury infishes of Alaska, with emphasis onsubsistence species. Science of theTotalEnvironment.387: 3-27.

KORON, N.,A. BRATKIE, S.R GUEVARA,M.VAHEIE & M. HORVAT 2012.Mercury methylation and reductionpotentials in marine water: Animproved methodology using 197Jfgradiotracer. Applied Radiation andIsotopes.70: 46-50.

LANGSTON, W.J. 1982. The distribution ofmercury inBritish estuarine sedimentsand its availability to benthicorganisms. Journal of the MarineBiologicalAssociation of The UnitedKingdom.62: 667-684.

Page 11: xxxvn, - PUSAT PENELITIAN OSEANOGRAFI LIPI · Air (8Mmol) ~ (·I~12.0):) (6.7S) (6.50) mikroba atau proses gcokimia yang dipcrcepat oleh sinar matahari. Hasil dari proses reduksi

61

SANUSI 2006. Kimia Laut: Proses fisik kimiadan interaksinya denganlingkungan. Departermen Ilmu danTeknologi Kelautan, FakultasPerikanan dan Ilmu Kelautan, InstitutPertanian Bogor: ha141.

SCERBO, R, T. RISTOR!, B. STEFANINl, SD.RANIERI &C.BARGHIGIANl2005.Mercury assessment and evaluationof its impact on fish in the CecinaRiver basin (Tuscany, Italy).Environmental pollution. 145: 179-186.

US Food and Drug Administration (U.S.FDA)200 I. FDA consumer advisory.Washington DC: U.S. Food and DrugAdministration.

VETRIANI, C., Y.S. CHEW, S.M. MILLER, J.YAGI,1. COOMBS, R.A. LUTZ &T.BARKAY2005. Mercury adaptationamong bacteria from a deep-seahydrothermal vent. Appl EnvironMicrobiol. 71: 220-226.

WANG, J., X. FENG, C.W.N. ANDERSON, Y.XING &L SHANG 20 12.Remediationof mercury contaminated sites - Areview. Journal of HazardousMaterials. 221-222: 1-I8.

WU, Y. & W.X. WANG 20 II. Accumulation,subcellular distribution and toxicityof inorganic mercury andmethylmercury in marinephytoplankton. EnvironmentalPollution. 159: 3097-3105.

YAMAGUCHI, A., D.G TAMANG & M.H.SAIER Jr. 2007. Mercury transport inbacteria. WaterAir Soil Pollut, 182:219-234.

QIU, G, X. FENG, S.WANG & L.SHANG 2005.Mercury and methylmercury inriparisan soil, sediments, mine-wastecalcines and moss from abandonedHg mines in east Guizhou province,Southwestern China. Appl. Geochem.20: 627-638.

RAHIMI, E., M. HAJISELAHI, H.R.KAZEMEINI, A. CHAKERl, AKHODABAKHSH, M.DERAKHSHESH,M MIRDAMADI,A.a EBADI, S.A. REZVANI & F.KASHKAHI 2010. Analysis anddetermination of mercury, cadmiumand lead incanned tuna fish marketedin Iran. African Journal ofBiotechnology. 9: 4938-4941.

ROTIIENBERG,S.E., RF. AMBROSE&J.A. JAY2008. Mercury cycling in surfacewater, pore water and sediments ofMugu Lagoon, CA, USA.Environmental Pollution. 154:32-45.

RUELAS-INZUNZA, 1., F. pAEZ-OSUNA, N.ZAMORA-ARELLANO, F.AMEZCUA-MARTINEZ & H.BOJ6RQUEZ-LEYVA2009. Mercuryin biota and superficial sedimentsfrom Coatzacoalcos estuary, Gulf ofMexico: Distribution and seasonalvariation. WaterA ir Soil Pol/ut. 197:165-174.

RUSTAGI, N. &R. SINGH 2010. Mercury andhealth care. Indian JOccup EnvironMoo. 14:4548.