studi awal mikroplastik dalam sedimen, air dan …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 beatrix...

14
STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN TUBUH UDANG PUTIH YANG BERASAL DARI TAMBAK KAWASAN TAPAK SEMARANG INITIAL STUDY OF MICROPLASTIC IN SEDIMENT, WATER, AND WHITE SHRIMP FROM POND IN TAPAK SEMARANG SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan Oleh: BEATRIX RISKI RESTIANI 13.70.0182 PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2017

Upload: voduong

Post on 13-Mar-2019

232 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix Riski Restian... · Plastic marine debris can have different ... sediment and continued

STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR

DAN TUBUH UDANG PUTIH YANG BERASAL DARI

TAMBAK KAWASAN TAPAK SEMARANG

INITIAL STUDY OF MICROPLASTIC IN SEDIMENT,

WATER, AND WHITE SHRIMP FROM POND IN TAPAK

SEMARANG

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna

memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pangan

Oleh:

BEATRIX RISKI RESTIANI

13.70.0182

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2017

Page 2: STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix Riski Restian... · Plastic marine debris can have different ... sediment and continued
Page 3: STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix Riski Restian... · Plastic marine debris can have different ... sediment and continued

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi yang berjudul “STUDI AWAL

MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN TUBUH UDANG PUTIH

YANG BERASAL DARI TAMBAK KAWASAN TAPAK SEMARANG” ini tidak

terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu

Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya yang

pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam

naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila dikemudian hari ternyata terbukti bahwa skripsi ini sebagian atau seluruhnya

merupakan hasil plagiasi, maka saya rela untuk dibatalkan dengan segala akibat

hukumnya sesuai peraturan yang berlaku pada Universitas Katolik Soegijapranata

dan/atau peraturan perundang-undangan yang berlaku.

Semarang, 1 November 2017

Beatrix Riski Restiani

13.70.0182

Page 4: STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix Riski Restian... · Plastic marine debris can have different ... sediment and continued

i

RINGKASAN

Kebutuhan akan plastik di dunia terus meningkat dan diiringi dengan meningkatnya

pencemaran laut akibat keberadaan limbah plastik yang tidak digunakan. Pencemaran

plastik di laut Indonesia diperkirakan mencapai 0,48 – 1,29 Juta Metrik Ton/tahun.

Limbah plastik yang masuk dapat berukuran dibawah 5 mikrometer atau berukuran

makro namun mengalami fragmentasi menjadi mikroplastik. Ukurannya yang kecil,

membuat hewan laut dapat memakan mikroplastik tersebut. Keresahan yang

ditimbulkan oleh mikroplastik mendorong dilaksanakan penelitian keberadaannya

dalam air, sedimen dan tubuh udang putih di tambak kawasan Tapak Semarang.

Pengambilan sampel dilakukan sebanyak 2 kali pada bulan April dan Juni 2017. Sampel

udang putih didestruksi sesuai metode Rochman et al. (2015) menggunakan larutan

KOH 10% pada suhu 600C selama 24 jam. Sampel sedimen dikeringkan pada suhu 60

0C

kemudian dilakukan flotasi mikroplastik dengan NaCl hipersalin dan disaring dengan

kertas saring GF/A Whatmann 1,6 mikrometer sesuai dengan metode Qiu et al. (2015).

Sampel air disaring dua kali menggunakan ayakan 1 mm dan juga kertas saring GF/A

Whatmann 1,6 mikrometer sesuai dengan metode yang disarankan Hidalgo-Ruz et al.

(2012). Sampel kemudian diamati dibawah mikroskop trinokuler untuk mendapatkan

jumlah dan profil mikroskopis dari Particle Suspected Microplastic (PSM). Hasil

menunjukan bahwa 100% sampel air mengandung PSM dengan jumlah 6,5 ± 2,97

PSM/L, 85% sampel sedimen mengandung PSM dengan jumlah 68 ± 38,5 PSM/kg bk

dan 95% sampel udang putih mengandung PSM dengan jumlah 4,66 ± 3,95

PSM/organisme. Bentuk PSM yang ditemukan adalah fiber, fragmen, dan film. Warna

yang ditemukan berupa bening, hitam, merah, hijau, merah kecoklatan, biru, kuning,

putih, dan oranye.

Page 5: STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix Riski Restian... · Plastic marine debris can have different ... sediment and continued

ii

SUMMARY

World plastic production and demand always increase every year. It makes plastic

waste pollution also increase especially in ocean. Plastic marine debris in Indonesia is

estimated 0.48-1.29 Million Metric Tons/year. Plastic marine debris can have different

size and microplastic is a term used for plastic that have range 0.1 – 5,000 micrometer.

Because of its micro size, this component can be ingested by marine animal. This fact

increase awareness in food safety worldwide, so this research studied the occurance of

microplastic in coastal pond’s water and sediment located in Tapak Village, Semarang

and in one of marine animals cultivated there, i.e. white shrimp. Sample was collected

in April and July 2017. Microplastic in the water was extracted through 2 steps. Firstly

sample was filtered using 1 mm sieve and then continued through glass fibre GF/A

Whatmann 1.6 micrometer according to Hidalgo-Ruz et al. (2012). Microplastics were

extracted from sediment using flotation method with hypersaline NaCl in 50 gram dry

sediment and continued with filter step using glass fibre GF/A Whatmann 1.6

micrometer according to Qiu et al (2015). For shrimp extraction process, method by

Rochman et al. (2015) was used. 10% KOH solution was added in shrimp to destroy

organic component and then filtered with cellulose nitrate 5 micrometer Whatmann.

After that, filters containing Particle Suspected Microplastic (PSM) were examined

below trinoculer microscope. The results showed that 100% of water samples contain

PSM with the average of 6,5 ± 2,97 PSM/L, 85% of sediment sample contain PSM with

the average of 68 ± 38,5 PSM/kg dry weight and 95% white shrimp contain PSM with

the average of 4,66 ± 3,95 PSM/organism. PSM present in fiber, fragmen and film

shapes with transparent, black, red, green, brownish red, blue, yellow, white and

orange colours.

Page 6: STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix Riski Restian... · Plastic marine debris can have different ... sediment and continued

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang atas berkat, rahmat

dan penyertaan-Nya sajalah penulis dapat menyelesaikan Laporan Skripsi yang berjudul

“STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN TUBUH UDANG

PUTIH YANG BERASAL DARI TAMBAK KAWASAN TAPAK SEMARANG”.

Laporan Skripsi ini dibuat untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar

sarjana pada Program S1 Jurusan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian

Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Dalam laporan ini, dibahas mengenai

keberadaan, bentuk, jumlah dan ukuran mikroplastik dalam air, sedimen dan tubuh

udang putih yang ditangkap di tambak daerah Tapak, Semarang.

Pelaksanaan dan penyusunan laporan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dari berbagai

pihak yang dengan caranya masing-masing berkontribusi sehingga laporan ini dapat

terselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terima

kasih kepada:

1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu melindungi, membimbing, menyertai dan

memberkati sepanjang hidup penulis hingga kini penulis dapat menyusun dan

menyelesaikan laporan ini dengan baik.

2. Bapak Prof. Dr. Ir. Y. Budi Widianarko selaku dosen pembimbing I dan Ibu Inneke

Hantoro STP, MSc selaku dosen pembimbing II yang telah menyediakan waktu

ditengah padatnya kegiatan untuk membimbing, membantu, dan mengarahkan

penulis selama proses penelitian dan penulisan laporan skripsi serta telah

memberikan kesempatan bagi penulis untuk melakukan penelitian tentang

mikroplastik.

3. Bapak Dr. R. Probo Y. Nugrahedi STP., MSc selaku Dekan Program Studi

Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik Soegijapranata

Semarang.

4. Bapak dan Ibu Sudarto yang telah dengan baik hati membantu penulis dalam

menyediakan waktu dan tenaga dalam pengambilan sampel dalam penelitian.

Page 7: STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix Riski Restian... · Plastic marine debris can have different ... sediment and continued

iv

5. Seluruh Dosen dan Staf Karyawan FTP Unika Soegijapranata Semarang yang telah

membantu dan mendukung selama tahap akhir perkuliahan ini serta selama

perkuliahan berlangsung dengan memberikan ilmu, informasi, dan inspirasi bagi

penulis.

6. Mas Soleh, Mas Pri, Mas Lilik, dan Mbak Agata selaku Laboran FTP Unika

Soegijapranata Semarang yang sudah banyak membantu, memberikan masukan dan

penyelesaian kepada penulis selama pelaksanaan pengujian dan pengambilan data

untuk penulisan laporan ini.

7. Keluarga, Bapa, Mama, Hilda dan Dede yang senantiasa memberikan dorongan dan

semangat dalam pelaksanaan skripsi dan penyusunan laporan skripsi ini.

8. Yoanita Dhaniswara Masanti, Irene Okthie Ratnasari, Ichlasia Ainul Fitri, dan

Caesar July Fiani Putri yang telah bersedia menjadikan penulis sebagai rekan

seperjuangan dalam tahap akhir perkuliahan ini dibalik berbagai kekurangan,

kekonyolan dan kecerobohan penulis selama penelitian berlangsung dan juga

terima kasih telah memberikan bantuan, semangat, dan dukungan selama hampir

satu tahun ini.

9. Lia Limiarti, Gabryella Santi K, Sri Wuning, dan Eunike Lana Bangun yang telah

menjadi teman terbaik sepanjang perkuliahan dengan segala suka duka yang terjadi.

10. Seluruh pihak yang telah terlibat namun tidak dapat disebutkan penulis satu per

satu.

Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan dan banyak

memiliki kekurangan sehingga penulis sangat mengharapkan kritik dan saran lebih

lanjut untuk menyempurnakan laporan skripsi ini. Akhir kata, penulis berharap bahwa

laporan skripsi ini dapat memberikan manfaat dan informasi bagi siapa saja yang

membacanya khususnya mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Katolik

Soegijapranata Semarang.

Semarang, 19 Oktober 2017

Penulis

Page 8: STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix Riski Restian... · Plastic marine debris can have different ... sediment and continued

v

Secara khusus ucapan terima kasih juga penulis haturkan kepada Kemenristek

DIKTI yang telah membiayai penelitian ini melalui dana Hibah Fundamental

pada tahun 2017

Page 9: STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix Riski Restian... · Plastic marine debris can have different ... sediment and continued

vi

DAFTAR ISI

RINGKASAN .................................................................................................................... i

SUMMARY........................................................................................................................ ii

KATA PENGANTAR ..................................................................................................... iii

DAFTAR ISI ................................................................................................................... vi

DAFTAR TABEL ......................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... ix

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................... xi

1. PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ................................................................................................... 1 1.2. Tinjauan Pustaka ................................................................................................ 2

1.2.1. Plastik ......................................................................................................... 2 1.2.2. Pencemaran Plastik di Laut dan Dampaknya ............................................. 3 1.2.3. Mikroplastik................................................................................................ 4 1.2.4. Kontaminasi Mikroplastik pada Hewan Laut ............................................. 6 1.2.5. Analisa Mikroplastik .................................................................................. 8

1.3. Tujuan ................................................................................................................ 9

2. MATERI DAN METODE ...................................................................................... 10

2.1. Waktu dan Tempat Penelitian .......................................................................... 10 2.2. Desain Penelitian ............................................................................................. 10

2.2.1. Desain Penelitian Uji Pendahuluan .......................................................... 10 2.2.2. Desain Penelitian Utama .......................................................................... 10

2.3. Materi ............................................................................................................... 13 2.3.1. Alat ........................................................................................................... 13 2.3.2. Bahan ........................................................................................................ 13

2.4. Metode ............................................................................................................. 13 2.4.1. Uji Pendahuluan ....................................................................................... 13

2.4.2. Uji Utama ................................................................................................. 14 2.4.3. Pengamatan mikroplastik dibawah mikroskop ......................................... 20 2.4.4. Analisa Jenis Mikroplastik dengan FTIR ................................................. 21 2.4.5. Analisis Data............................................................................................. 22

3. HASIL PENGAMATAN ........................................................................................ 23

3.1. Hasil Penelitian Pendahuluan .......................................................................... 23

Metode Rohman et al. (2015) .......................................................................... 23

Metode Avio et al. (2015) ................................................................................ 24

Penentuan Metode Akhir yang dipilih ............................................................. 24 3.2. Penelitian Utama .............................................................................................. 24

3.2.1. Proporsi Sampel yang Tercemar PSM...................................................... 24

3.2.2. Data Cemaran PSM pada Air, Sedimen dan Udang Putih ....................... 25

Page 10: STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix Riski Restian... · Plastic marine debris can have different ... sediment and continued

vii

3.2.3. Proporsi Bentuk PSM pada Air, Sedimen dan Udang Putih .................... 26 3.2.4. PSM dalam Sampel Air, Sedimen dan Udang Putih Menurut Warna ...... 28 3.2.5. Ukuran PSM pada Air, Sedimen dan Udang Putih .................................. 31 3.2.6. Profil Mikroskopis Particle Suspected Microplastic (PSM) .................... 34 3.2.7. Identifikasi Awal Jenis Plastik Menggunakan FTIR ................................ 40

4. PEMBAHASAN ..................................................................................................... 42

4.1. Penentuan Metode Digesti Sampel Udang ...................................................... 42 4.2. Penentuan Objek sebagai PSM ........................................................................ 43 4.3. Penemuan PSM dan Keadaan Lokasi Pengambilan Sampel ........................... 44 4.4. Cemaran PSM pada Air, Sedimen dan Udang Putih ....................................... 45

4.5. Bentuk PSM pada Air, Sedimen dan Udang Putih .......................................... 47 4.6. Aspek Keamanan Pangan dari Mikroplastik.................................................... 49 4.7. Hasil Identifikasi PSM dengan FTIR ............................................................... 50

5. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................... 51

5.1. Kesimpulan ...................................................................................................... 51 5.2. Saran ................................................................................................................ 51

6. DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 52

7. LAMPIRAN ............................................................................................................ 57

Page 11: STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix Riski Restian... · Plastic marine debris can have different ... sediment and continued

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.Jenis-Jenis Plastik dan Tingkat Kebutuhannya di Eropa pada Tahun 2015 ........ 3

Tabel 2.Pencemaran Mikroplastik di Perairan Laut Barat Daya Sumatra ........................ 6

Tabel 3.Deskripsi Sampel Udang, Volume KOH Digesti dan Hasil Identifikasi PSM .. 23

Tabel 4.Deskripsi Sampel Udang, Volume KOH Digesti dan Hasil Identifikasi PSM 24

Tabel 5.Proporsi Sampel yang Tercemar PSM .............................................................. 25

Tabel 6. Jumlah PSM yang ditemukan dalam Sampel Udang Putih, Sedimen dan Air . 25

Tabel 7. PSM dalam Sampel Air, Sedimen dan Udang Putih Menurut Warna .............. 28

Tabel 8.Ukuran Particle Suspected Microplastic (PSM) pada sampel Air .................... 31

Tabel 9.Ukuran Particle Suspected Microplastic (PSM) dalam sampel Sedimen ......... 32

Tabel 10.Ukuran Particle Suspected Microplastic (PSM) dalam sampel Udang Putih . 33

Tabel 11. Hasil Identifikasi PSM dengan FTIR ............................................................. 40

Page 12: STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix Riski Restian... · Plastic marine debris can have different ... sediment and continued

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. (a) Bagian Tubuh Udang Putih (b) Gambar Udang Putih .............................. 7

Gambar 2. Desain Penelitian Uji Pendahuluan .............................................................. 11

Gambar 3. Rancangan Penelitian Uji Utama .................................................................. 12

Gambar 4.Lokasi Pengambilan Sampel dalam Peta ....................................................... 16

Gambar 5.Lokasi dan Proses Pengambilan Sampel ....................................................... 16

Gambar 6.Pemilihan Sampel Udang .............................................................................. 16

Gambar 7. (a) Sampel Air (b) Sampel Sedimen ............................................................. 17

Gambar 8.Proses analisa sampel air. .............................................................................. 17

Gambar 9. Proses analisa sampel sedimen ..................................................................... 18

Gambar 10.Proses sedimentasi ....................................................................................... 18

Gambar 11.(a) Pengukuran berat udang (b) Pengukuran Panjang Udang ...................... 19

Gambar 12.Proses desktruksi sampel udang .................................................................. 19

Gambar 13.Penyaringan dengan Kertas Saring 1288 ..................................................... 20

Gambar 14.Hasil penyaringan dengan kertas saring Whatmann 5,0 mikrometer .......... 20

Gambar 15. Bentuk-bentuk mikroplastik di Teluk Fransisco ......................................... 21

Gambar 16. PSM dalam Uji Pendahuluan ...................................................................... 23

Gambar 17.Proporsi Bentuk PSM dalam sampel air ...................................................... 26

Gambar 18.Proporsi bentuk PSM dalam sampel sedimen ............................................. 27

Gambar 19.Proporsi bentuk PSM dalam sampel udang putih ........................................ 27

Gambar 20.Proporsi PSM dalam sampel air menurut warna ......................................... 29

Gambar 21.Proporsi PSM dalam sampel Sedimen Menurut Warna .............................. 29

Gambar 22. Proporsi PSM dalam sampel udang putih menurut warna .......................... 30

Gambar 23. (a) Fiber berwarna merah pada Sampel Air 2 Bulan April ......................... 34

Gambar 24. (a) Fragmen berwarna merah pada Sampel Air 2 Bulan Juni ..................... 34

Gambar 25.(a) Fiber berwarna merah pada Sedimen 3 Bulan April .............................. 35

Gambar 26. Fiber dan Fragmen bening Sedimen 1 Bulan April .................................... 36

Gambar 27.Fragmen Merah Sedimen 3 Bulan April ...................................................... 36

Gambar 28.Fragmen Putih Sedimen 3 Bulan April ........................................................ 36

Gambar 29.Fragmen Hijau Sedimen 2 Bulan April ....................................................... 37

Page 13: STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix Riski Restian... · Plastic marine debris can have different ... sediment and continued

x

Gambar 30. Film Bening Keputihan Sedimen 2 Bulan April ......................................... 37

Gambar 31. Film Bening Keputihan Sedimen 1 Bulan April ......................................... 37

Gambar 32.(a) Fragmen dan Film pada sampel Udang 14 Bulan April ......................... 38

Gambar 33. Fragmen pada sampel Udang 6 Bulan April ............................................... 38

Gambar 34. (a) Film pada sampel Udang 24 Bulan Juni ................................................ 39

Gambar 35. (a) Fiber Hitam pada sampel Udang 1 Bulan April .................................... 40

Gambar 36. Spektrum Inframerah Mikroplastik yang dianalisa .................................... 41

Gambar 37.Spektrum Inframerah Plastik Pembanding .................................................. 41

Page 14: STUDI AWAL MIKROPLASTIK DALAM SEDIMEN, AIR DAN …repository.unika.ac.id/15730/1/13.70.0182 Beatrix Riski Restian... · Plastic marine debris can have different ... sediment and continued

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data Fisik Udang Putih .............................................................................. 57

Lampiran 2.Data Cemaran PSM per sampel .................................................................. 59

Lampiran 3.Data Ukuran PSM ....................................................................................... 64