Logam Berat

Logam berat adalah bahan-bahan alami yang berasal dan termasuk bahan penyusun lapisan tanah bumi. Logam berat tidak dapat diurai atau dimusnahkan. Logam berat dapat masuk ke dalam tubuh mahluk hidup melalui makanan, air minum, dan udara.

Logam berat berbahaya karena cenderung terakumulasi di dalam tubuh mahluk hidup. Laju akumulasi logam-logam berat ini di dalam tubuh pada banyak kasus lebih cepat dari kemampuan tubuh untuk membuangnya. Akibatnya keberadaannya di dalam tubuh semakin tinggi, dan dari waktu ke waktu memberikan dampak yang makin merusak.

Beberapa definisi terkait logam berat telah diusulkan oleh para ahli, ada yang mendasarkan pada densitas, ada yang mendasarkan pada nomor atom atau berat atom, dan definisi yang lain lagi menggolongkan logam berat ini berdasarkan sifat toxic nya.
Definisi yang umum digunakan saat ini menggolongkan logam berat sebagai golongan logam yang memiliki densitas melebihi 5,000 kg/m3. Pada dasarnya mahluk hidup juga memerlukan logam berat dengan jumlah takaran yang bervariasi. Manusia misalnya membutuhkan iron, cobalt, copper, manganese, molybdenum, dan zinc pada jumlah tertentu. Akan tetapi, pada jumlah berlebih, keberadaan logam berat tersebut mengakibatkan dampak yang merusak pada organ tubuh. 

Logam-logam tertentu dalam konsentrasi tinggi akan sangat berbahaya bila ditemukan di dalam lingkungan (air, tanah, dan udara).

Beberapa contoh logam berat yang beracun bagi manusia adalah: 

• arsen (As), 
• kadmium (Cd), 
• tembaga (Cu), 
• timbal (Pb), 
• merkuri (Hg), 
• nikel (Ni), dan 
• seng (Zn).

a.Arsen                       

Arsen (As) atau sering disebut arsenik adalah suatu zat kimia yang ditemukan sekitar abad-13. Sebagian besar arsen di alam merupakan bentuk senyawa dasar yang berupa substansi inorganik. Arsen inorganik dapat larut dalam air atau berbentuk gas dan terpapar pada manusia. Menurut National Institute for Occupational Safety and Health (1975), arsen inorganik bertanggung jawab terhadap berbagai gangguan kesehatan kronis, terutama kanker. Arsen juga dapat merusak ginjal dan bersifat racun yang sangat kuat.

b. Kadmium

Kadmium merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah. Kadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal. Secara prinsipil pada konsentrasi rendah berefek terhadap gangguan pada paru-paru, emphysema dan renal turbular disease yang kronis. Jumlah normal kadmium di tanah berada di bawah 1 ppm, tetapi angka tertinggi (1.700 ppm) dijumpai pada permukaan sample tanah yang diambil di dekat pertambangan biji seng (Zn). Kadmium lebih mudah diakumulasi oleh tanaman dibandingkan dengan ion logam berat lainnya seperti timbal. Logam berat ini bergabung bersama timbal dan merkuri sebagai the big three heavy metal yang memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan manusia. Menurut badan dunia FAO/WHO, konsumsi per minggu yang ditoleransikan bagi manusia adalah 400-500 μg per orang atau 7 μg per kg berat badan. 

c. Tembaga

Tembaga (Cu) merupakan mikroelemen esensial untuk semua tanaman dan hewan, termasuk manusia. Logam Cu diperlukan oleh berbagai sistem enzim di dalam tubuh manusia. Oleh karena itu, Cu harus selalu ada di dalam makanan. Yang perlu diperhatikan adalah menjaga agar kadar Cu di dalam tubuh tidak kekurangan dan juga tidak berlebihan. Dalam konsentrasi tinggi maka tembaga akan bersifat racun, tapi dalam jumlah sedikit tembaga merupakan nutrien yang penting bagi kehidupan manusia dan tanaman tingkat rendah. Di dalam tubuh, tembaga biasanya ditemukan di bagian hati, otak, usus, jantung, dan ginjal.

d. Timbal

Logam timbal (Pb) merupakan logam yang sangat populer dan banyak dikenal oleh masyarakat awam. Hal ini disebabkan oleh banyaknya Pb yang digunakan di industri nonpangan dan paling banyak menimbulkan keracunan pada makhluk hidup. Pb adalah sejenis logam yang lunak dan berwarna cokelat kehitaman, serta mudah dimurnikan dari pertambangan. Dalam pertambangan, logam ini berbentuk sulfida logam (PbS), yang sering disebut galena. Senyawa ini banyak ditemukan dalam pertambangan di seluruh dunia. Bahaya yang ditimbulkan oleh penggunaan Pb ini adalah sering menyebabkan keracunan.

e. Merkuri

Merkuri (Hg) atau air raksa adalah logam yang ada secara alami, merupakan satu-satunya logam yang pada suhu kamar berwujud cair. Logam murninya berwarna keperakan, cairan tak berbau, dan mengkilap. Bila dipanaskan sampai suhu 3570C, Hg akan menguap. Selain untuk kegiatan penambangan emas, logam Hg juga digunakan dalam produksi gas klor dan soda kaustik, termometer, bahan tambal gigi, dan baterai.

f. Nikel

Nikel adalah unsur kimia metalik dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ni dan nomor atom 28. Nikel mempunyai sifat tahan karat. Dalam keadaan murni, nikel bersifat lembek, tetapi jika dipadukan dengan besi, krom, dan logam lainnya, dapat membentuk baja tahan karat yang keras. Perpaduan nikel, krom dan besi menghasilkan baja tahan karat (stainless steel) yang banyak diaplikasikan pada peralatan dapur (sendok, dan peralatan memasak), ornamen-ornamen rumah dan gedung, serta komponen industri. 

Dalam jumlah yang kecil nikel diperlukan tubuh, tapi bila berlebihan, bisa menimbulkan masalah kesehatan. Mengkonsumsi nikel dalam jumlah besar berakibat resiko kanker paru-paru, hidung, larynx dan prostat, sakit dan pusing setelah terpapar gas nikel, emboli paru, kegagalan napas, cacat lahir, asma dan bronkhitis kronik, reaksi alergi seperti rash pada pemakaian perhiasan, dan sakit jantung. 

g. Seng

Seng (Zn) adalah unsur kimia bernomor atom 30, dan massa atom relatif 65,39. Ia merupakan unsur pertama golongan 12 pada tabel periodik. Beberapa sifat kimia seng mirip dengan magnesium (Mg). Hal ini dikarenakan ion kedua unsur ini berukuran hampir sama. Selain itu, keduanya juga memiliki keadaan oksidasi +2. Seng merupakan unsur paling melimpah ke-24 di kerak bumi dan memiliki lima isotop stabil. Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida).

Seng merupakan zat mineral esensial yang sangat penting bagi tubuh. Defisiensi atau kekurangan seng dapat menyebabkan banyak penyakit. Pada anak-anak, defisiensi ini menyebabkan gangguan pertumbuhan, mudah terkena infeksi, dan diare, dimana setiap tahunnya menyebabkan kematian sekitar 800.000 anak-anak di seluruh dunia. Konsumsi seng yang berlebihan dapat menyebabkan ataksia, lemah lesu, dan lain-lain.

Bahaya Pencemaran Air oleh Logam Berat

Pencemaran lingkungan khususnya perairan saat ini bukan hanya menjadi masalah nasional tetapi juga internasional. Masalah pencemaran lingkungan tersebut tidak bisa dipisahkan dengan toksikologi (pemahaman mengenai pengaruh-pengaruh bahan kimia yang merugikan bagi organisme hidup). Dalam dasawarsa terakhir ini toksikologi logam berat seperti merkuri, timbal, tembaga, kadmium menjadi masalah yang menghebohkan dunia internasional.

Sesungguhnya, istilah logam berat hanya ditujukan kepada logam  yang mempunyai berat jenis lebih besar dari 5 g/cm3. Namun, pada kenyataannya, unsur-unsur metaloid yang mempunyai sifat berbahaya  juga dimasukkan ke dalam kelompok tersebut.

Dengan demikian, yang termasukke dalam kriteria logam berat saat ini mencapai lebih kurang 40 jenis unsur.
Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat dapat dibagi dalam dua  jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam  jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn, dan lain sebagainya. Jenis kedua adalah logam berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr, As dan lain-lain.

Penyebab terjadinya pencemaran logam berat pada perairan itu sendiri biasanya berasal dari masukan air yang terkontaminasi oleh limbah buangan industri dan pertambangan. Disamping adanya sumber alami yang membuat masuknya logam berat ke dalam peraian, seperti: logam-logam  yang dibebaskan aktivitas gunung berapi di laut dalam dan logam-logam yang dibebaskan dari partikel atau sedimen oleh proses kimiawi, serta logam yang berasal dari sungai dan hasil abrasi  pantai oleh aktivitas gelombang dan lain-lain.

Logam berat sebagai polutan yang masuk ke dalam air itu dapat mengikuti rantai makanan mulai dari fitoplankton sampai ikan predator dan pada akhirnya sampai ke manusia. Bila polutan ini berada dalam jaringan tubuh organisme laut tersebut dalam konsentrasi yang tinggi, kemudian dijadikan sebagai bahan makanan maka akan berbahaya bagi kesehatan manusia

Dan seperti penjelasan sebelumnya bahwa logam berat dianggap berbahaya bagi kesehatan bila terakumulasi secara berlebihan di dalam tubuh. Beberapa di antaranya bersifat membangkitkan kanker (karsinogen). Demikian pula dengan bahan pangan dengan kandungan logam berat tinggi dianggap tidak layak konsumsi.

Logam berat dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan.

Logam berat jika sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap tinggal di dalamnya hingga nantinya dibuang melalui proses eksresi. Manusia sebagai mahluk omnivora (pemakan segala), rentan sekali terkena penyakit yang berasal dari bahan makanan yang tercemar oleh logam berat. Sumber-sumber kontaminannya yaitu sayur-sayuran maupun ternak yang terkontaminasi logam berat dari air penyiramnya yang mengandung logam berat atupun rumput yang dimakan ternak yang terkontaminasi oleh logam berat dari air yang diserapnya.

Dampak kandungan logam berat memang sangat berbahaya bagi kesehatan. Namun, kita dapat mencegahnya dengan meningkatkan kesadaran untuk ikut serta melestarikan sumber daya hayati serta menjaga kesehatan. Salah satu cara sederhana untuk menjaga kesehatan adalah dengan mendeteksi kondisi air yang kita gunakan sehari-hari, terutama kebutuhan untuk minum. Jika kondisi air sudah terdeteksi, maka akumulasi logam berat dalam tubuh dapat dicegah.

Kesadaran akan bahaya pencemaran air oleh logam telah menghasilkan beragam metode pengolahan air hadir bersama kemajuan teknologi untuk mengurangi konsentrasi logam berat. Beberapa metoda itu adalah Reverse Osmosis, Ultrafiltrasi, serta AOP. Enerba Teknologitermasuk salah satu perusahaan yang menyediakan sistem peralatan pengolahan air bersih dengan teknologi AOP, RO, Ultrafiltrasi dll. Silahkan kunjungi website Enerba Teknologi untuk penjelasan lebih detail.

Secara umum logam berat telah digunakan secara luas terutama dalam bidang kimia dan industri. Menurut palar (1994), secara umum logam berat memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

a. memiliki kemampuan yang baik sebagai penghantar daya listrik (konduktor)

b. memiliki rapat massa yang tinggi.

c. Dapat membentuk alloy dengan logam lainnya

d. Untuk logam yang padat dapat ditempa dan dibentuk

 Dampak Negatif Logam Berat bagi Manusia

Sifat logam berat sangat unik, tidak dapat dihancurkan secara alami dan cenderung terakumulasi dalam rantai makanan melalui proses biomagnifikasi. Pencemaran logam berat ini menimbulkan berbagai permasalahan diantaranya:

1. Berhubungan dengan estetika (perubahan bau, warna dan rasa air),

2. Berbahaya bagi kehidupan tanaman dan binatang,

3. Berbahaya bagi kesehatan manusia,

4. Menyebabkan kerusakan pada ekosistem.

Sebagian dari logam berat bersifat essensial bagi organisme air untuk pertumbuhan dan perkembangan hidupnya, antara lain dalam pembentukan haemosianin dalam sistem darah dan enzimatik pada biota. Akan tetapi bila jumlah dari logam berat masuk ke dalam tubuh dengan jumlah berlebih, maka akan berubah fungsi menjadi racun bagi tubuh.

 Upaya Penanggulangan Pemcemaran Logam Berat

Upaya penanganan pencemaran logam berat sebenarnya dapat dilakukan dengan menggunakan proses kimiawi. Seperti penambahan senyawa kimia tertentu untuk proses pemisahan ion logam berat atau dengan resin penukar ion, serta beberapa metode lainnya seperti penyerapan menggunakan karbon aktif, electrodialysis dan reverse osmosis. Namun proses ini relatif mahal dan cenderung menimbulkan permasalahan baru, yaitu akumulasi senyawa tersebut dalam sedimen dan organisme akuatik (perairan)

Kasus Pencemaran Logam Berat Di Indonesia

Teluk Buyat, terletak di Kabupaten Minahasa, Sulawesi Utara, adalah lokasi pembuangan limbah tailing (lumpur sisa penghancuran batu tambang) milik PT. Newmont Minahasa Raya (NMR). Sejak tahun 1996, perusahaan asal Denver, AS, tersebut membuang sebanyak 2.000 ton limbah tailing ke dasar perairan Teluk Buyat setiap harinya.

Sejumlah ikan ditemui memiliki benjolan semacam tumor dan mengandung cairan kental berwarna hitam dan lendir berwarna kuning keemasan. Fenomena serupa ditemukan pula pada sejumlah penduduk Buyat, dimana mereka memiliki benjol-benjol di leher, payudara, betis, pergelangan, pantat dan kepala

Sejumlah laporan penelitian telah dikeluarkan oleh berbagai pihak sejak 1999 hingga 2004. Penelitian-penelitian ini dilakukan sebagai respon atas pengaduan masyarakat nelayan setempat yang menyaksikan sejumlah ikan mati mendadak, menghilangnya nener dan beberapa jenis ikan, serta keluhan kesehatan pada masyarakat. Dari laporan-laporan penelitian tersebut, ditemukan kesamaan pola penyebaran logam-logam berat seperti Arsen (As), Antimon (Sb), dan Merkuri (Hg) dan Mangan (Mn), dimana konsentrasi tertinggi logam berbahaya tersebut ditemukan di sekitar lokasi pembuangan tailing Newmont. Hal ini mengindikasikan bahwa pembuangan tailing Newmont di Teluk Buyat merupakan sumber pencemaran sejumlah logam berbahaya. Namun demikian, sejumlah Menteri, diantaranya Menteri Lingkungan Hidup Nabiel Makarim, mengeluarkan pernyataan bahwa Teluk Buyat tidak tercemar. Menteri Kesehatan Achmad Sujudi bahkan mengatakan seolah-olah penyakit yang diderita oleh masyarakat Teluk Buyat adalah penyakit kulit dan akibat kekurangan gizi.

  Logam berat akan lebih berbahaya apabila telah tercemar kelingkungan, misalnya pencemaran logam berat terhadap air. Jenis logam berat yang bisa mencemari air itu salah satunya Cd (Cadnium), Cadnium tercemar dalam air akibatdari proses pertambangan, buangan industri, dan pengelasan logam. Air menjadi tidak layak dikonsumsi lagi karena sudah tercemar oleh logam berat, apabila dikonsumsi akan berakibat fatal terhadap tubuh misalnya timbul tekanan darah tinggi, kerusakan jaringan ginjal testibuler, dan kerusakan sel-sel darah merah. Sedangkan untuk kerusakan lingkungan akan berdampak terhadap kehidupan air.

        Kehidupan air akan sangat terancam apabila logam berat tercemar disungai, danau, atau laut. Terutama terhadap ikan-ikan yang hidup disungai yang tercemar logam berat. Pengaruh toksisitas Cd, Ni dan Cr pada morfologi ingsang ikan ikan salmon. Ikan akan mengalami hipoksia (karena kesulitan mengambil oksigen dari air), sehingga menjadi penebalan pada sel epitel ingsang dan berakibat ikan kurang mampu berenang, (oleh hughes, dkk. 1979).

Berdasarkan standar WHO, kadar Cd maksimum pada air yang diperuntukkan bagi air minum adalah 0.005 mg/l. Pada perairan yang diperuntukkan bagi kepentingan pertanian dan peternakan, kadar Cd sebaiknya tidak melebihi 0.005 mg/l. Untuk melindungi kehidupan pada ekosistem akuatik, perairan sebaiknya memiliki kadar Cd sekitar 0.0002 mg/l ?(moore, 1991 dalam Effendi, 2003). Level maksimum konsentrasi Cd dalam ikan dan produk perikanan seusai ketentuan FDA tahun 1998 adalah 3-4 ppm berlaku di Amerika Serikat dan 0.5-1.0 mg/kg berat basah untuk Negara-negara Eropa (Huss, dkk., 2003)

Daftar Pustaka:

Permadi, Suprayogi.2014. Pengertian Logam Berata dan contohnya

https://id-id.facebook.com/suprayogi.permadi/posts/1020272903

Ashari, Septiani.2015. Bahaya Logam Berat

http://www.ipapedia.web.id/2015/08/bahaya-logam-berat.html

Anonim.2015. Bahay Pencemaran Air Oleh Logam Berat

http://pengolahanair-bersih.blogspot.co.id/2015/09/bahaya-pencemaran-air-oleh-logam-berat.html

Darwis, Rahmiati.2012. Limbah Logam Berat

http://rahmiatkins.blogspot.co.id/2012/10/limbah-logam-berat.html

Anonim.2015. Pencemaran Logam Berat

http://bkpp.kaltimprov.go.id/content/pencemaran-logam-berat