Juniawan, Alvin (2012) Studi Pengaruh Salinitas dan Total Karbon Organik terhadap Pelepasan Logam Berat (Cu dan Pb) dari Lumpur Lapindo. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Selama ini pembuangan lumpur Lapindo dialirkan ke laut melalui Sungai Porong. Namun sejak akhir tahun 2009 sampai sekarang pembuangan lumpur dilakukan di Sungai Aloo dan Sungai Porong sehingga diduga akan dapat mencemari kelestarian ekosistem di sekitar aliran sungai. Penelitian ini mengkaji pengaruh dari salinitas perairan dan total karbon organik pada lumpur Lapindo terhadap fluktasi unsur logam berat Cu dan Pb ke dalam perairan sungai Aloo dan sungai Porong. Pada penelitian ini sampel lumpur Lapindo diambil dari 4 lokasi yang berbeda yaitu lumpur lapindo A, B, C dan D, untuk A dan B dekat Sungai Aloo sedangkan C dan D dekat Sungai Porong. Sampel air yang diambil berasal dari Sungai Aloo dan Sungai Porong yang diambil pada daerah air tawar, air payau dan air laut. Karakterisasi lumpur untuk sifat fisik meliputi tekstur, dan porositas. Sedangkan karakterisasi untuk sifat kimia meliputi pH, KTK, Asam humat, kadar Pb, kadar Cu, kadar air dan C-Organik. Parameter fisik lumpur Lapindo hasil pengujian massa jenis menunjukkan bahwa lumpur cukup berat (berkisar 2,34 – 2,35 cm.cm -3 ) karena adanya kandungan oksida. Oksida silika, kalsium, natrium dan kalium mempunyai densitas yang berat dan menyebabkan lumpur juga mempunyai densitas yang berat. Hasil analisa tekstur lumpur Lapindo yang diperoleh pada Sampel Lapindo A ( Pasir ;8%, debu;39%, dan liat 53%), sedangkan pada sampel Lapindo C (Pasir 20%, debu 46%, dan liat 34%). Dari analisa sifat fisik ini dapat disimpulkan bahwa lumpur Lapindo A memiliki tekstur lumpur Liat , sedangkan lumpur Lapindo C memiliki tekstur lempung berliat . Hasil analisa porositas pada lumpur Lapindo diperoleh untuk lumpur Lapindo A sebesar 46,75% dan lumpur Lapindo C sebesar 44,5%. Hal ini dikarenakan persentase antara fraksi pasir, debu dan liat masih terlihat seimbang pada Lapindo C dimana fraksi pasir lebih besar pada lumpur Lapindo C, sehingga menyebabkan sedikit terbentuknya pori-pori. Dengan terbentuknya pori yang sedikit ini maka luas permukaan sentuhnya menjadi sempit, sehingga daya pegang air akan lemah. Kondisi ini yang menyebabkan udara dan air mudah untuk keluar masuk lumpur, sehingga hanya sedikit air yang bisa tertahan. Konsentrasi logam Cu lebih besar dibandingkan konsentrasi logam Pb dalam lumpur Lapindo yaitu sebesar 0,83-1,31 mg/kg untuk Cu dan 0,27-0,34 mg/kg untuk Pb. Hal ini dikarenakan kelimpahan logam berat Cu pada kerak bumi sebesar 50 mg/kg sedangkan logam Pb hanya sebesar 15 mg/kg (Moore, 1991) sehingga keberadaan logam di alam Cu relatif lebih besar dibandingkan logam Pb. Kadar karbon organik total pada lumpur Lapindo yang diperoleh dari hasil analisa yaitu untuk Lapindo A = 54,75%; Lapindo B = 55,47%; Lapindo C = 54,82%; dan Lapindo D = 55,02%. Sumber karbon organik yang terdapat di dalam lumpur Lapindo kemungkinan berasal dari dekomposisi tumbuhan dan hewan yang berasal dari sisa tanaman dan hewan yang mati ketika lumpur menggenangi sawah pertanian di desa. Salah satu karbon organik yang mungkin ditemukan adalah asam humat. Namun dari hasil analisa kandungan asam humat dalam lumpur Lapindo tidak terdeteksi. Nilai kapasitas tukar kation (KTK) sebesar 34,89 – 35,42 Me/100g. Nilai kapasitas tukar kation pada lumpur Lapindo mencerminkan kemampuan lumpur Lapindo di dalam mengikat kation logam berat. KTK pada lumpur Lapindo ini tergolong tinggi. Karena nilai KTK dari lumpur Lapindo sangat tinggi maka kandungan bahan organik dan mineral organik yang berperan dalam penyerapan logam berat pada lumpur Lapindo juga besar. Nilai pH pada lumpur Lapindo yaitu antara 6-7 yang dikategorikan dalam kondisi yang netral. Kandungan Total organik Karbon(TOC) pada lumpur lapindo cukup besar yaitu berkisar antara 54-55%. Kandungan TOC (Total Organik Karbon) tertinggi terletak pada lokasi B yaitu 55,47%. Sumber karbon yang terkandung di dalam lumpur Lapindo kemungkinan berasal dari dekomposisi tumbuhan dan hewan. Karbon organik yang terdapat di dalam lumpur Lapindo lebih dimungkinkan cenderung mengikat logam berat Cu daripada logam Pb yang dikarenakan jari-jari ion Cu lebih kecil daripada jari-jari ion Pb yaitu Cu = 74 pm dan jari-jari ion Pb = 108 pm. Jika semakin besar ukuran jari-jari atom logam maka akan menyebabkan ikatan logam semakin lemah sehingga mengakibatkan logam berat Pb dalam lumpur memiliki konsentrasi yang kecil. Fluks logam yang tertinggi untuk logam Pb terdapat pada lumpur lapindo yang dikontakan dengan Sungai Porong yaitu pada daerah air tawar, sedangkan untuk logam Cu fluks tertinggi terdapat pada lumpur lapindo yang dikontakan dengan Sungai Aloo pada daerah air tawar. Jadi fluks logam berat yang tertinggi dari semua lokasi sampel air terletak pada daerah air tawar. Hal ini disebabkan karena kelarutan ion-ion logam berat seperti Pb 2+ dan Cu 2+ dipengaruhi oleh besarnya kandungan ion bikarbonat HCO 3 - yang terlarut di dalam air sungai dimana ion bikarbonat dapat meningkatkan kelarutan ion logam di dalam perairan. Pada air payau yaitu lokasi APY dan PPY fluks logam
English Abstract
It is widely recognized that Lapindo mud is removed into the sea through Porong River. Since 2009 until now, this mud removal is involving Aloo and Porong Rivers. Therefore, it is estimated that the ecosystem of both rivers would be polluted. Research has been conducted to investigate the effect of salinity and total organic carbon in Lapindo Mud on the fluctuation of Cu and Pb heavy metals in the Aloo and Porong Rivers. The mud samples were taken from 4 different locations, which are called Lapindo Mud A, B, C and D. The locations of A and B were near Aloo River, while C and D were closed to Porong River. Water samples were taken from the freshwater, brackish water and seawater regions. The physical characterization involved texture and porosity. Chemical characterization was investigated including pH, KTK, humic acid, Pb and Cu concentrations, water content and Organic-C. Physical parameter of Lapindo Mud showed that the mud was relatively heavy (from 2.34 to 2.35 cm.cm-3) because of its oxide content. The oxides of silica, calcium, natrium and potassium have great density which is then causing the heavy dense mud. Result of analysis over Lapindo Mud texture indicated the composition of Lapindo Sample A (8 % Sand; 39 % Dust; and 53 % Clay) and Lapindo Sample C (20 % Sand; 46 % Dust; and 34 % Clay). The analysis over physical nature indicates that Lapindo Mud A has clay mud texture, while Lapindo Mud C has clay loam texture. Result of analysis over the porosity of Lapindo Mud showed that Lapindo Mud A was 46.75 %, while Lapindo Mud C was 44.5 %. These percentages of sand, dust and clay fractions were in balance at Lapindo Mud C. Sand fraction was greater in Lapindo Mud C and therefore, it produces few sand pores. Few pores were narrowed the surface are such that the water handling ability is weakened. It makes air and water easily to go into and out of the mud, leaving few waters behind. The concentration of Cu was greater than Pb in Lapindo Mud, precisely 0.83-1.31 mg/kg for Cu and 0.27-0.34 mg/kg for Pb. This was due to the abundance of Cu in the earth crust is 50 mg/kg, greater than the one of Pb, i.e 15 mg/kg (Moore, 1991). Total organic carbon at Lapindo Mud was ordered as follows: Lapindo A = 54.75 %; Lapindo B = 55.47 %; Lapindo C = 54.82 %; and Lapindo D = 55.02 %. The organic carbon source in the Lapindo Mud would come from the decomposition of plant remnant and dead animal when the mud inundates the rice field in the village. An organic carbon possibly found was humic acid but the analysis cannot detect the humic acid in Lapindo Mud. Cation Exchange Capacity (KTK – Kapasitas Tukar Kation ) was in the range from 34.89 to 35.42 Me/100 g. This range reflects the capacity of Lapindo Mud in attaching heavy metal cations. This KTK is in high category. The organic material and organic mineral might play greater role in absorbing heavy metals in Lapindo Mud. Total Organic Carbon (TOC) at Lapindo Mud was relatively greater in the range between 54 % and 55 %. The highest TOC concentration was at Location B with 55.47 %. The high concentration of TOC which was linear with high concentration of Cu could indicate that the organic carbon in Lapindo Mud tends to attach Cu than Pb. The highest flux for Pb was found at Lapindo Mud which was contacting with Porong River, especially at freshwater region. The highest flux for Cu was evident in the contact of Lapindo Mud and ALoo River at freshwater region. Indeed, the highest flux of heavy metals from all water sample locations was apparent at freshwater region. The reason is because the highest level of dissolution of heavy metal ions such as Pb 2+ and Cu 2+ is attained at freshwater region. In this region, there are very few concentration and density of foreign ions such that it is not disturbing the dissolution of heavy metal ions. At brackish water region, precisely in locations of APY and PPY, the lower flux of Pb and Cu is found in the sea water. Both Pb and Cu were establishing the dominant chloro complex which is able to reduce the dissolution of heavy metal in the waters. In locations of PL and AL at seawater region, the metal flux was very small because at high concentration of NaCl, the cations of Pb and Cu develop a precipitation complex with Cl - , which is resulting in Pb(Cl 3 ) - , Cu(Cl 3 ) - and PbCl 2 , CuCl 2 . The fluctuation of Pb and Cu between brackish water and seawater is different because NaCl concentrationin the brackish water is lower than sea water such that the salt complex is relatively fewer in the brackish water.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/551.466 4/JUN/s/041204168 |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 551 Geology, hydrology, meteorology > 551.4 Geomorphology and hydrosphere |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Matematika, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Endro Setyobudi |
| Date Deposited: | 03 Apr 2014 12:30 |
| Last Modified: | 03 Apr 2014 12:30 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/157610 |
Actions (login required)
 |
View Item |