Upload
rnoviati
View
1.291
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
KASUS PENCEMARAN DI FREEPORT, TELUK BUYAT DAN TELUK
JAKARTA DITINJAU DARI PERPEKTIF LOGAM BERAT
Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Kimia Unsur Semester 6
Disusun oleh Kelompok 12 :
1. Ramadona Apriyanto (0810923071)
2. Riski Achmad Maulana (0810923075)
3. Rizka Novianti (0810923077)
4. Shabrina Adani Putri (0810923079)
5. Therra Raditya Grafis (0810923081)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2011
Pencemaran Logam Berat
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Logam merupakan bahan pertama yang dikenal oleh manusia dan
digunakan sebagai alat-alat yang berperan penting dalam sejarah peradaban
manusia. Logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria
yang sama dengan logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang
dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk ke dalam organisme
hidup. Berbeda dengan logam biasa, logam berat biasanya menimbulkan efek-efek
khusus pada mahluk hidup. Tidak semua logam berat dapat mengakibatkan
keracunan pada mahluk hidup, besi merupakan logam yang dibutuhkan dalam
pembentukan pigmen darah dan zink merupakan kofaktor untuk aktifitas enzim.
Keberadaan logam berat dalam lingkungan berasal dari dua sumber. Pertama dari
proses alamiah seperti pelapukan secara kimiawi dan kegiatan geokimiawi serta
dari tumbuhan dan hewan yang membusuk. Kedua dari hasil aktivitas manusia
terutama hasil limbah industri.
Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari
5 gr/cm3, terletak di sudut kanan bawah sistem periodik, mempunyai afinitas yang
tinggi terhadap unsur S dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92 dari perioda 4
sampai 7 (Miettinen, 1977). Sebagian logam berat seperti timbal (Pb), kadmium
(Cd), dan merkuri (Hg) merupakan zat pencemar yang berbahaya. Afinitas yang
tinggi terhadap unsur S menyebabkan logam ini menyerang ikatan belerang dalam
enzim, sehingga enzim bersangkutan menjadi tak aktif. Gugus karboksilat (-
COOH) dan amina (-NH2) juga bereaksi dengan logam berat. Kadmium, timbal,
dan tembaga terikat pada sel-sel membran yang menghambat proses transpormasi
melalui dinding sel. Logam berat juga mengendapkan senyawa fosfat biologis
atau mengkatalis penguraiannya.
Menurut Vouk (1986) terdapat 80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi
ini yang telah teridentifikasi sebagai jenis logam berat. Berdasarkan sudut
pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama
adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat
Pencemaran Logam Berat
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. Sedangkan 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 dan lain-lain. Logam
berat ini 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.
1.2 PT Freeport
PT Freeport Indonesia adalah perusahaan yang mengoperasikan pertambangan
terbesar di dunia di gunung Grasberg 3000 m diatas permukaan laut. Wilayah
Kontrak Karya Freeport menurut sejumlah data resmi mengandung 50% cadangan
emas Indonesia. Kontrak Karya dan operasi pertambangan PT Freeport di
Pegunungan Tengah Papua mengundang kontroversi berkaitan dengan
pelanggaran lingkungan, keterlibatan aparat militer dan kepolisian, dan
pelanggaran HAM (Mangara, P Pohan, dkk. 2007).
PT Freeport merupakan salah satu perusahaan tambang di Indonesia yang
banyak memberikan kerusakan bagi lingkungan akibat limbah tailingnya,
perusahaan ini adalah tambag emas terbesar di dunia dengan cadangan terukur
kurang lebih 3046 ton emas, 31 juta ton tembaga, dan 10 ribu ton lebih perak
tersisa di pegunungan papua (Mangara, P Pohan, dkk. 2007).
Prediksi buangan tailing dan limbah batuan hasil pengerukan emas
terbukti hingga 10 tahun ke depan adalah 2,7 milyar ton. Sehingga untuk
keseluruhan produksi di wilayah penambangan terbukti, PT Freeport Indonesia
akan membuang lebih dari 5 milyar ton limbah batuan da tailing. Untuk
menghasilkan 1 gram emas di Grasberg, yang merupakan wilayah paling
produktif, dihasilkan kurang lebih 1,73 ton limbah batuan dan 650 kg tailing
(Mangara, P Pohan, dkk. 2007).
Pencemaran Logam Berat
1.3 Teluk Buyat
Perairan Teluk Buyat terletak di Desa Ratatotok, Kabupaten Minahasa,
Sulawesi Utara. Desa ini terkenal dengan tambang emas yang dikelola oleh rakyat
dengan metode tradisional. Pada tahun 1987 secara resmi Pemerintah Sulawesi
Utara sudah menutup kegiatan pertambangan rakyat di desa ini. Pada tahun 1996
sebuah perusahaan PMA yaitu PT. Newmont Minahasa Raya (PT. NMR)
memulai kegiatan pertambangan yang dikelola secara besar-besaran. Limbah
tailing-nya dibuang ke perairan ini pada kedalaman 82 meter melalui sebuah pipa
(Purnomo. 2009).
1.4 Teluk Jakarta
Perairan Teluk Jakarta merupakan peraiaran yang dimanfaatkan manusia
untuk beberapa macam kegiatannya. Perairan ini cukup subur dan hasil
perikanannya tidak saja dikonsumsi oleh penduduk Jakarta saja, melainkan juga
oleh sebagian penduduk Jawa Barat (Sandi. 2008).
Perairan Teluk Jakarta juga merupakan tempat lalu lintas kapal laut karena
pelabuhan Tanjung Priok merupakan pintu gerbang Indonesia yang terbesar. Lalu
lintas kapal makin hari makin meningkat dengan segala macam pengaruh dan
akibatnya. Selain itu wisata di lingkungan laut makin hari makin bertambah denga
Pencemaran Logam Berat
meningkatnya perhatian orang untuk berekreasi di laut. Dari pantai wisatawan
menjalarke arah laut dan mencaoai pulau-pulau di gugus pulau-pulau seribu.
Disamping industri, pariwisata maritim, berkembang pula industri-industri lain.
Melalui sungai-sungai yang bermuara di Teluk Jakarta atau di daerah sekitarnya
mengalirlah air sungai ke dalam perairan ini. Air sungai banyak sekali
mengangkut cemaran-cemaran hasil berbagai aktivitas manusia di darat. Cemaran-
cemaran ini terutama terkandung di dalam air sungai yang melalui daerah industri
dandaerah pemukiman (Djoko dan Widiarsih. 1979).
Pencemaran Logam Berat
BAB II
PEMBAHASAN
1. Limbah apa yang terkadung di Freeport , Teluk Buyat di Sulawsi Utara
dan Teluk Jakarta ?
Tailing adalah satu jenis limbah yang dihasilkan oleh kegiatan
tambang. Selain tailing kegiatan tambang juga menghasilkan limbah lain
seperti; limbah batuan keras (overburden), limbah minyak pelumas, limbah
kemasan bahan kimia dan limbah domestik. Limbah-limbah itu baru satu
bagian dari permasalahan pertambangan yang ada (Mangara, P Pohan, dkk.
2007).
Tailing, dalam dunia pertambangan selalu menjadi masalah serius.
Limbah yang menyerupai Lumpur, kental , pekat, asam dan mengandung
logam-logam berat itu berbahaya bagi keselamatan makhluk hidup. Apalagi
jumlah tailing yang dibuang oleh setiap perusahaan tambang mencapai ribuan
ton perhari. Bahkan dibeberapa tempat penambangan seperti PT. Freeport
Indonesia dan PT. Newmont Nusa Tenggara, jumlah tailing yang dibuang
mencapai ratusan ribu ton setiap hari. Limbah tailing berasal dari batu-batuan
dalam tanah yang telah dihancurkan hingga menyerupai bubur kental oleh
pabrik pemisah mineral dari bebatuan. Proses itu dikenal dengan sebutan
proses penggerusan. Batuan yang mengandung mineral seperti emas, perak,
tembaga dan lainnya, diangkut dari lokasi galian menuju tempat pengolahan
yang disebut Processing Plant. Ditempat itu proses penggerusan dilakukan.
Setelah bebatuan hancur menyerupai bubur biasanya dimasukan bahan kimia
tertentu seperti sianida atau merkuri, agar mineral yang dicari mudah terpisah.
Mineral yang berhasil diperoleh biasanya berkisar antara 2% sampai 5% dari
total batuan yang dihancurkan. Sisanya sekitar 95% sampai 98% menjadi
tailing yang dibuang ke tempat pembuangan (Mangara, P Pohan, dkk. 2007).
Dalam kegiatan pertambangan skala besar, pelaku tambang selalu
mengincar bahan tambang yang tersimpan jauh di dalam tanah, karena
jumlahnya lebih banyak dan memiliki kualitas lebih baik.Untuk mencapai
Pencemaran Logam Berat
wilayah konsentrasi mineral di dalam tanah, perusahaan tambang melakukan
penggalian dimulai dengan mengupas tanah bagian atas yang disebut tanah
pucuk (top soil). Top Soil kemudian disimpan di suatu tempat agar bisa
digunakan lagi untuk penghijauan pasca penambangan. Setelah pengupasan
tanah pucuk, penggalian batuan tak bernilai dilakukan agar mudah mencapai
konsentrasi mineral. Karena tidak memiliki nilai, batu-batu itu dibuang sebagai
limbah dan disebut limbah batuan keras (overburden).
Tahapan selanjutnya adalah menggali batuan yang mengandung
mineral tertentu, untuk selanjutnya dibawa ke processing plant dan diolah.
Pada saat pemrosesan inilah tailing dihasilkan. Sebagai limbah sisa batuan
dalam tanah, tailing pasti memiliki kandungan logam lain ketika dibuang.
Tailing hasil penambangan emas biasanya mengandung mineral inert (tidak
aktif). Mineral itu antara lain: kwarsa, klasit dan berbagai jenis aluminosilikat.
Walau demikian tidak berarti tailing yang dibuang tidak berbahaya, sebab
tailing hasil penambangan emas mengandung salah satu atau lebih bahan
berbahaya beracun seperti; Arsen (As), Kadmium (Cd), Timbal (pb), Merkuri
(Hg) Sianida (Cn) dan lainnya. Logam-logam yang berada dalam tailing
sebagian adalah logam berat yang masuk dalam kategori limbah bahan
berbahaya dan beracun (B3). Pada awalnya logam itu tidak berbahaya jika
terpendam dalam perut bumi. Tapi ketika ada kegiatan tambang, logam-logam
itu ikut terangkat bersama batu-batuan yang digali, termasuk batuan yang
digerus dalam processing plant. Logam-logam itu berubah menjadi ancaman
ketika terurai di alam bersama tailing yang dibuang.
2. Dampak apa saja yang terjadi pada logam berat yang terkandung dalam
pencemaran di teluk buyat dan teluk Jakarta?
Masing-masing logam berat memiliki dampak negatif terhadap manusia
jika dikonsumsi dalam jumlah yang besar dan waktu yang lama. Dampak
tersebut antar lain :
1. Timbal (Pb)
Dalam peredaran darah dan otak dapat menyebabkan gangguan sintesis
hemoglobin darah, gangguan neurologi (susunan syaraf), gangguan pada ginjal,
sistem reproduksi, penyakit akut atau kronik sistem syaraf, dan gangguan
Pencemaran Logam Berat
fungsi paru-paru. Selain itu, dapat menurunkan IQ pada anak kecil jika terdapat
10-20 myugram/dl dalam darah.
2. Kadmium (Cd)
Jika berakumulasi dalam jangka waktu yang lama dapat
menghambat kerja paru-paru, bahkan mengakibatkan kanker paru-paru, mual,
muntah, diare, kram, anemia, dermatitis, pertumbuhan lambat, kerusakan ginjal
dan hati, dan gangguan kardiovaskuler. Kadmium dapat pula merusak tulang
(osteomalacia, osteoporosis) dan meningkatkan tekanan darah. Gejala umum
keracunan Kadmium adalah sakit di dada, nafas sesak (pendek), batuk – batuk,
dan lemah.
3. Merkuri (Hg)
Dapat berakumulasi dan terbawa ke organ-organ tubuh lainnya,
menyebabkan bronchitis, sampai rusaknya paru-paru. Gejala keracunan
Merkuri tingkat awal, pasien merasa mulutnya kebal sehingga tidak peka
terhadap rasa dan suhu, hidung tidak peka bau, mudah lelah, gangguan
psikologi (rasa cemas dan sifat agresif), dan sering sakit kepala. Jika terjadi
akumulasi yang tinggi mengakibatkan kerusakan sel-sel saraf di otak kecil,
gangguan pada luas pandang, kerusakan sarung selaput saraf dan bagian dari
otak kecil. Turunan oleh Merkuri (biasanya etil merkuri) pada proses
kehamilan akan nampak setelah bayi lahir yang dapat berupa cerebral palsy
maupun gangguan mental. Sedangkan keracunan Merkuri yang akut dapat
menyebabkan kerusakan saluran pencernaan, gangguan kardiovaskuler,
kegagalan ginjal akut maupun shock.
4. Arsenik (As)
Dalam tubuh dapat mengganggu daya pandang mata, hiperpigmentasi
(kulit menjadi berwarna gelap), hiperkeratosis (penebalan kulit), pencetus
kanker, infeksi kulit (dermatitis). Selain itu, dapat menyebabkan kegagalan
fungsi sumsum tulang, menurunnya sel darah, gangguan fungsi hati, kerusakan
ginjal, gangguan pernafasan, kerusakan pembuluh darah, varises, gangguan
sistem reproduksi, menurunnya daya tahan tubuh, dan gangguan saluran
pencernaan.
Pencemaran Logam Berat
5. Kromium (Cr)
Dalam tubuh dapat berakibat buruk terhadap sistem saluran
pernafasan, kulit, pembuluh darah, dan ginjal. 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 baik untuk diri sendiri maupun keluarga. Salah
satu cara sederhana untuk menjaga kesehatan adalah dengan mendeteksi
kondisi air yang kita gunakan sehari-hari, terutama kebutuhan untuk minum.
Jika kondisi air Anda sudah terdeteksi, maka akumulasi logam berat dalam
tubuh dapat kita cegah
3. Bagaimana pencemaran merkuri di teluk buyat sehingga dapat
menyebabkan penyakit minimata?
Penggunaan merkuri di dalam industri-industri sering menyebabkan
pencemaran lingkungan, baik melalui air buangan maupun melalui sistem
ventilasi udara. Merkuri yang terbuang ke sungai, pantai, atau badan air di sekitar
industry-industri tersebut kemudian dapat mengkontaminasi ikan-ikan dan
makhluk air lainnya termasuk ganggang dan tanaman air lainnya. Selanjutnya
ikan-ikan kecil dan makhluk lainnya mungkin akan dimakan oleh ikan-ikan atau
hewan-hewan lainnya yang lebih besar atau masuk ke tubuh melalui insang.
Kerang juga dapat mengumpulkan merkuri di dalam rumahnya. Ikan-ikan dan
hewan tersebut kemudian dikonsumsi oleh manusia sehingga manusia dapat
Pencemaran Logam Berat
mengumpulkan merkuri di dalam tubuhnya. Penggunaan merkuri di bidang
pertanian sebagai pelapis benih dapat mencemari tanah-tanah pertanian yang
berakibat pencemaran terhadap hasil-hasil pertanian, terutama sayur-sayuran.
FDA menetapkan bataan kandungan merkuri maksimal adalah 0,005 ppm untuk
air dan 0,5 ppm untuk makanan, sedangkan WHO (World Health Organization)
menetapkan batasan yang lebih rendah yaitu 0,0001 ppm untuk air (Purnomo.
2009).
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa semua ikan yan tidak
terkontaminasi langsung dengan merkuri selama pertumbuhan masih mengandung
merkuti di dalam tubuhnya pada konsentrasi rendah yaitu 0,005-0,075 ppm.
Penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa pengumpulan merkuri di dalam tubuh
ikan bervariasi tergantung dari kondisi dari bagian organ tubuh. Suatu penelitian
yang dilakukan pada tahun 1969 terhadap ikan yang dilakukan di dalam air yang
mengandung merkuri dengan konsentrasi di bawah batas yang mematikan, dimana
ikan di tempatkan dalam air selama 1 jam perhari dalam 10 hari, menunukkan
bahwa pengumpulan merkuri tertinggi terdapat di dalam darah, kemudian ke
dalam ginjal, hati, otak dan terendah terdapat di dalam otot. Sisa ikan kemudian
dibiarkan di air yang bebas merkuri, ternyata setelah 45 minggu, organ-organ
tubuh ikan tersebut telah terbebas dari merkurri kecuali ginjal dan hati yang masih
mengandung merkuri. Dari beberapa penelitian yang lain juga menunjunjukkan
bahwa merkuri yang terkumpul dalam tubuh makhluk hidup adalah dalam bentuk
merkuri organic, terutama metil merkuri (Purnomo. 2009)..
Keracunan merkuri telah sering terjadi dan merupakan keracunan yang
cukup serius karena dapat menyebabkan kematian dan cacat seumur hidup.
Beberapa lokasi yng pernah tercemar merkuri antara lain Teluk Minamata,
Guatemala, Nigata dan lain-lain yang sampai menimbulkan korban jiwa.
Keracunan-keracunan tersebut rata-rata disebabkan karena mengkonsumsi ikan-
ikan yang tercemar merkuri atau tumbuh-tumbuhan yang juga tercemar merkuri
(Purnomo. 2009)..
Penyakit minamata adalah suatu penyakit yang menyerang jaringan syaraf.
Penyakit ini cukup berbahaya karena bisa menyebabkan penderita lumpuh hingga
meninggal dunia. bila kadar merkuri dalam darah melebihi batas normal 8
mikrogram perliter, dapat menimbulkan efek membahayakan bagi kesehatan
Pencemaran Logam Berat
manusia. Terutama gangguan sistem syaraf, iritasi kulit dan disfungsi ginjal
(Purnomo. 2009).
Penyakit Minamata sendiri muncul pertama kali di Teluk Minamata,
Jepang, sejak tahun 1950an. Saat itu, ratusan warga Teluk Minamata diyakini
tercemar oleh limbah merkuri, hasil buangan perusahaan Nippon Nitrogen
Fertilizer. Gejala-gejala yang di timbulkan oleh penyakit ini adalah Sakit kepala
berkepanjangan, kram dibeberapa bagian tubuh, serta munculnya benjolan-
benjolan di tubuh. Gejala gejala seperti itulah yang di derita oleh warga Buyat,
diduga penyakit minamata yang mereka derita. Hal ini di karenakan adanya
buangan limbah merkuri di teluk Buyat yang hingga sekarang masih di
perdebatkan buangan limbah tersebut di karenakan limbah tailing atau lumpur sisa
tambang PT Newmont Minahasa Raya atau pertambangan emas liar di Teluk
Buyat yang menggunakan merkuri untuk memisahkan emas dari bahan logam
lainnya (Purnomo. 2009).
Kadar merkuri dalam darah manusia akan meningkat bila mengkonsumsi
makanan atau minuman yang tercemar oleh logam berat tersebut. Bila hasil
penelitian nantinya menunjukkan bahwa Teluk Buyat positif tercemar oleh
merkuri melebihi batas normal yang ditetapkan, maka warga Buyat harus waspada
bila mengkonsumsi ikan dari Teluk Buyat (Purnomo. 2009).
Metil merkuri, yang merupakan komponen merkuri yang paling beracun,
dapat mencemari lingkungan dengan beberapa cara, baik secara langsung maupun
tidak langsung, sengaja maupun tidak sengaja. Pencemaran merkuri secara
langsung dan sengaja misalnya melalui penggunaan metal merkuri pada benih
atau biji-bijian. Pencemaran secara langsung dan tidak sengaja misalnya jika
metal merkuri yang digunakan dalam industry atau yang terbentuk sebagai bahan
buangan dalam proses industry di buang ke sumber air di sekitarnya. Pencemaran
secara tidak langsung terjadi jika komponen merkuri lainnya ditransformasi oleh
organisme tertentu (Purnomo. 2009).
Pencemaran Logam Berat
4. Bagaimana proses pencemaran logam berat dalam perairan dan
bagaimana ekosistem bawah Teluk Jakarta dan Teluk Buyat yang hidup
di dalamnya?
Air laut adalah suatu komponen yang berinteraksi dengan lingkungan
daratan, di mana buangan limbah dari daratan akan bermuara ke laut. Selain
itu air laut juga sebagai tempat penerimaan polutan (bahan cemar) yang jatuh
dari atmosfir. Limbah tersebut yang mengandung polutan kemudian masuk ke
dalam ekosistem perairan pantai dan laut. Sebagian larut dalam air, sebagian
tenggelam ke dasar dan terkonsentrasi ke sedimen, dan sebagian masuk ke
dalam jaringan tubuh organisme laut (termasuk fitoplankton, ikan, udang,
cumi-cumi, kerang, rumput laut dan lain-lain) (Anonymous. 2008).
Kemudian, polutan tersebut yang masuk ke air diserap langsung oleh
fitoplankton. Fitoplankton adalah produsen dan sebagai tropik level pertama
dalam rantai makanan. Kemudian fitoplankton dimakan zooplankton.
Konsentrasi polutan dalam tubuh zooplankton lebih tinggi dibanding dalam
tubuh fitoplankton karena zooplankton memangsa fitoplankton sebanyak-
banyaknya. Fitoplankton dan zooplankton dimakan oleh ikan-ikan
planktivores (pemakan plankton) sebagai tropik level kedua. Ikan
planktivores dimangsa oleh ikan karnivores (pemakan ikan atau hewan)
sebagai tropik level ketiga, selanjutnya dimangsa oleh ikan predator sebagai
tropik level tertinggi. Ikan predator dan ikan yang berumur panjang
mengandung konsentrasi polutan dalam tubuhnya paling tinggi di antara
seluruh organisme laut. Kerang juga mengandung logam berat yang tinggi
karena cara makannya dengan menyaring air masuk ke dalam insangnya
setiap saat dan fitoplankton ikut tertelan. Polutan ikut masuk ke dalam
tubuhnya dan terakumulasi terus-menerus dan bahkan bisa melebihi
konsentrasi yang di air (Anonymous. 2008).
Polutan tersebut 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. Karena kesehatan manusia sangat dipengaruhi oleh
makanan yang dimakan. Makanan yang berasal dari daerah tercemar
Pencemaran Logam Berat
kemungkinan besar juga tercemar. Demikian juga makanan laut (seafood)
yang berasal dari pantai dan laut yang tercemar juga mengandung bahan
polutan yang tinggi.Salah satu polutan yang paling berbahaya bagi kesehatan
manusia adalah logam berat. WHO (World Health Organization) atau
Organisasi Kesehatan Dunia dan FAO (Food Agriculture Organization) atau
Organisasi Pangan Dunia merekomendasikan untuk tidak mengonsumsi
makanan laut (seafood) yang tercemar logam berat. Logam berat telah lama
dikenal sebagai suatu elemen yang mempunyai daya racun yang sangat
potensil dan memiliki kemampuan terakumulasi dalam organ tubuh manusia.
Bahkan tidak sedikit yang menyebabkan kematian. Beberapa logam berat
yang berbahaya, seperti merkuri, timbal dan cadmium (Anonymous. 2008).
a. Merkuri
Air Raksa atau merkuri (Hg) adalah salah satu logam berat dalam
bentuk cair. Terjadinya pencemaran merkuri di perairan laut lebih banyak
disebabkan oleh faktor manusia dibanding faktor alam. Meskipun
pencemaran merkuri dapat terjadi secara alami tetapi kadarnya sangat kecil.
Pencemaran merkuri secara besar-besaran disebabkan karena limbah yang
dibuang oleh manusia. Manusia telah menggunakan merkuri oksida (HgO)
dan merkuri sulfida (HgS) sebagai zat pewarna dan bahan kosmetik sejak
jaman dulu. Dewasa ini merkuri telah digunakan secara meluas dalam produk
elektronik, industri pembuatan cat, pembuatan gigi palsu, peleburan emas,
sebagai katalisator, dan lain-lain. Penggunaan merkuri sebagai elektroda
dalam pembuatan soda api dalam industri makanan seperti minyak goreng,
produk susu, kertas tima, pembungkus makanan juga kadang mencemari
makanan tersebut (Anonymous. 2008).
Pencemaran logam merkuri (Hg) mulai mendapat perhatian sejak
munculnya kasus minamata di Jepang pada tahun 1953. Pada saat itu banyak
orang mengalami penyakit yang mematikan akibat mengonsumsi ikan,
kerang, udang dan makanan laut lainnya yang mengandung merkuri. Kasus
minamata yang terjadi dari tahun 1953 sampai 1975 telah menyebabkan
ribuan orang meninggal dunia akibat pencemaran merkuri di Teluk Minamata
Jepang. Industri Kimia Chisso menggunakan merkuri klorida (HgCl2) sebagai
katalisator dalam memproduksi acetaldehyde sintesis di mana setiap
Pencemaran Logam Berat
memproduksi satu ton acetaldehyde menghasilkan limbah antara 30-100 gr
merkuri dalam bentuk metil merkuri (CH3Hg) yang dibuang ke laut Teluk
Minamata (Anonymous. 2008).
Metil merkuri ini masuk ke dalam tubuh organisme laut baik secara
langsung dari air maupun mengikuti rantai makanan. Kemudian mencapai
konsentrasi yang tinggi pada daging kerang-kerangan, crustacea dan ikan
yang merupakan konsumsi sehari-hari bagi masyarakat Minamata.
Konsentrasi atau kandungan merkuri dalam rambut beberapa pasien di rumah
sakit Minamata mencapai lebih 500 ppm. Masyarakat Minamata yang
mengonsumsi makanan laut yang tercemar tersebut dalam jumlah banyak
telah terserang penyakit syaraf, lumpuh, kehilangan indera perasa dan bahkan
banyak yang meninggal dunia (Anonymous. 2008).
b. Kadmium
Kadmium (Cd) menjadi populer sebagai logam berat yang berbahaya
setelah timbulnya pencemaran sungai di wilayah Kumamoto Jepang yang
menyebabkan keracunan pada manusia. Pencemaran kadmium pada air
minum di Jepang menyebabkan penyakit “itai-itai”. Gejalanya ditandai
dengan ketidak-normalan tulang dan beberapa organ tubuh menjadi mati.
Keracunan kronis yang disebabkan oleh Cd adalah kerusakan sistem
fisiologis tubuh seperti pada pernapasan, sirkulasi darah, penciuman, serta
merusak kelenjar reproduksi, ginjal, jantung dan kerapuhan tulang
(Anonymous. 2008).
Kadmium telah digunakan secara meluas pada berbagai industri antara
lain pelapisan logam, peleburan logam, pewarnaan, baterai, minyak pelumas,
bahan bakar. Bahan bakar dan minyak pelumas mengandung Cd sampai 0,5
ppm, batubara mengandung Cd sampai 2 ppm, pupuk superpospat juga
mengandung Cd bahkan ada yang sampai 170 ppm. Limbah cair dari industri
dan pembuangan minyak pelumas bekas yang mengandung Cd masuk ke
dalam perairan laut serta sisa-sisa pembakaran bahan bakar yang terlepas ke
atmosfir dan selanjutnya jatuh masuk ke laut. Konsentrasi Cd pada air laut
yang tidak tercemar adalah kurang dari 1 mg/l atau kurang dari 1 mg/kg
sedimen laut.Konsentrasi Cd maksimum dalam air minum yang
diperbolehkan oleh Depkes RI dan WHO adalah 0,01,mg/l. Sementara batas
Pencemaran Logam Berat
maksimum konsentrasi atau kandungan Cd pada daging makanan laut yang
layak bagi kesehatan yang direkomendasikan FAO dan WHO adalah lebih
kecil dari 0,95 mg/kg. Sebaliknya Dirjen Pengawasan Obat dan Makanan
merekomendasikan tidak lebih dari 2,0 mg/kg (Anonymous. 2008).
c. Timbal
Timbal (Pb) juga salah satu logam berat yang mempunyai daya
toksitas yang tinggi terhadap manusia karena dapat merusak perkembangan
otak pada anak-anak, menyebabkan penyumbatan sel-sel darah merah,
anemia dan mempengaruhi anggota tubuh lainnya. Pb dapat diakumulasi
langsung dari air dan dari sedimen oleh organisme laut. Dewasa ini pelepasan
Pb ke atmosfir meningkat tajam akibat pembakaran minyak dan gas bumi
yang turut menyumbang pembuangan Pb ke atmosfir. Selanjutnya Pb tersebut
jatuh ke laut mengikuti air hujan. Dengan kejadian tersebut maka banyak
negara di dunia mengurangi tetraeil Pb pada minyak bumi dan gas alam untuk
mengurangi pencemaran Pb di atmosfir (Anonymous. 2008).
5. Bagaimana metode alternatif untuk mengatasi pencemaran logam berat
dengan bioremoval yang mungkin dapat dikembangkan pada daerah
pencemaran logam berat di Freeport, Teluk Jakarta dan Teluk Buyat?
Istilah bioabsorpsi tidak dapat dilepaskan dari istilah bioremoval karena
bioabsorpsi merupakan bagian dari bioremoval. Bioremoval dapat diartikan
sebagai terkonsentrasi dan terakumulasinya bahan penyebab polusi atau
polutan dalam suatu perairan oleh material biologi, yang mana material biologi
tersebut dapat me-recovery polutan sehingga dapat dibuang dan ramah
terhadap lingkungan. Sedangkan berdasarkan kemampuannya untuk
membentuk ikatan antara logam berat dengan mikroorganisme maka
bioabsorpsi merupakan kemampuan material biologi untuk mengakumulasikan
logam berat melalui media metabolisme atau jalur psiko-kimia. Proses
bioabsorpsi ini dapat terjadi karena adanya material biologi yang disebut
biosorben dan adanya larutan yang mengandung logam berat (dengan afinitas
yang tinggi) sehingga mudah terikat pada biosorben (Putra. 2006).
Pencemaran Logam Berat
Beberapa jenis mikroorganisme yang dapat dimanfaatkan sebagai
bahan bioabsorpsi terutama adalah dari golongan alga yakni alga dari
divisi Phaeophyta, Rhodophyta dan Chlorophyta. Logam-logam yang dapat
diabsorbsi/di-remove adalah logam berat beracun, logam esensial dan
radionuklida (Putra. 2006).
Mikrooganisme Logam berat yang
di removeberdasarkan
beberapa penelitian
Mucur mucedo
Rhizopus stolonifer
Aspergillus orizae
Penecillium chrysogenum
Ecklonia radiata
Saccharomyces
cerevisie Chlorella vulgaris
Phellinus badius
Pinus radiata
Sargassum sp.
Durvillea potatorum
Myriophylium spicatum
Chiarella vulgaris
Ganoderma lucidum
Aspergillus niger
Pseudomonas syringae
Solanum
elaeagnifoliumPhanerochaete
chrysosporium
Absidia sp.
Cu
Cu,Cd,Zn,U,Pb
Cu
Cu
Cu,Pb,Cd,Cr
Cu,Pb,Cd,Ni
Pb,As
Pb,Cd
Pb,Cd
Cu,Cr,Fe
Zn
Pb,Zn,Cu
Cu
Cr,Cu
Cr,Cu
Hg,Zn,Cd
Cu,Cr,Pb,Ni,Zn
Ni,Cu,Pb
Pb,U,Cu
Tabel. Perbandingan selektifitas mikroorganisme terhadap logam berat
Pencemaran Logam Berat
Mekanisme Proses Bioabsorpsi
Sebagian besar mekanisme pembersihan logam berat oleh mikrooganisme
adalah proses pertukaran ion yang mirip pertukaran ion pada resin. Mekanisme
pertukaran ion ini dapat dirumuskan sebagai (Putra. 2006):
A2+ + (B-biomassa) –> B2+ + (A-biomassa)
Mekanisme ini dapat dibagi atas 3 cara yakni berdasarkan metabolisme sel
(dibagi atas; proses yang bergantung pada metabolisme dan proses yang tidak
bergantung pada metabolisme sel). Sedangkan jika berdasarkan posisi logam berat
di-remove, dapat dibagi atas; akumulasi ekstraseluler (presipitasi), akumulasi
intraseluler dan penyerapan oleh permukaan sel. Dan untuk mekanisme yang
terakhir adalah berdasarkan cara pengambilan (absorbsi) logam berat. Cara
pengambilan (absorbsi) logam berat dapat dibagi dua yakni (Putra. 2006):
1. Passive uptake
Proses ini terjadi ketika ion logam berat terikat pada dinding sel biosorben.
Mekanisme passive uptake dapat dilakukan dengan dua cara, pertama dengan cara
pertukaran ion di mana ion pada dinding sel digantikan oleh ion-ion logam berat;
dan kedua adalah pembentukan senyawa kompleks antara ion-ion logam berat
dengan gugus fungsional seperti karbonil, amino, thiol, hidroksi, fosfat, dan
hidroksi-karboksil secara bolak balik dan cepat. Sebagai contoh adalah
padaSargassum sp. dan Eklonia sp. di mana Cr(6) mengalami reaksi reduksi pada
pH rendah menjadi Cr(3) dan Cr(3) di-remove melalui proses pertukaran kation.
Gambar. Proses pasisive uptake Cr pada permukaan membran sel
Sumber : Cossich., et.al (2002)
Pencemaran Logam Berat
2. Aktif uptake.
Mekanisme masuknya logam berat melewati membran sel sama dengan
proses masuknya logam esensial melalui sistem transpor membran, hal ini
disebabkan adanya kemiripan sifat antara logam berat dengan logam esensial
dalam hal sifat fisika-kimia secara keseluruhan. Proses aktif uptake pada
mikroorganisme dapat terjadi sejalan dengan konsumsi ion logam untuk
pertumbuhan dan akumulasi intraselular ion logam.
Untuk mengetahui jumlah logam berat yang mengalami proses bioabsorpsi
oleh mikroorganisme dapat dihitung dengan pendekatan konstanta Langmuir yaitu
(Putra. 2006):
Keterangan :
Q = miligram logam yang diakumulasi per gram
Ceq = besar konsentrasi logam pada larutan
Qmax = maksimum serapan spesifik dari biosorben
b = rasio bioabsorpsi
Perhitungan di atas berlaku pada pH konstan dan untuk bioabsorpsi 1 jenis logam
saja
Pencemaran Logam Berat
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous. 2008. Dampak Pencemaran Pantai Bagi Kesehatan.
http://www.serasan.co.cc/2008/11/dampak-pencemaran-pantai-bagi-
kesehatan.html. Diakses tanggal 24 Mei 2011
Djoko P.Praseno dan Widiarsih Kastoro. 1979. Evaluasi Pemonitoran Kondisi
Perairan Teluk Jakarta. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. Jakarta
Lestari dan Edward. 2004. Dampak Pencemaran Logam Berat Terhadap
Kualitas Air Laut Dan Sumberdaya Perikanan (Studi Kasus Kematian
Massal Ikan-Ikan Di Teluk Jakarta). Makara Sains Vol.8 No.2 :52-58
Purnomo, Dony. 2009. Logam Berat Sebagai Penyumbang Pencemaran Air
Laut. http://masdony.wordpress.com/. Diakses taggal 24 Mei 2011
Mangara, P Pohan, dkk. 2007. Penyelidikan Potensi Bahan Galian Pada
Tailing Pt Freeport Indonesia Di Kabupaten Mimika, Provinsi Papua
http://psdg.bgl.esdm.go.id/kolokium%202007/KONSERVASI/Prosiding
%20PT.FI.pdf. Diakses tanggal 25 Mei 2011
Putra, Johan Angga. 2006. Bioremoval, Metode Alternatif untuk
Menanggulangi Pencemaran Logam Berat. http://www.chem-is try.org.
Diakses tanggal 25 Mei 2011
Sandi. 2008. Pencemaran Di Teluk Jakarta,
http://sttmultimedia.multiply.com/journal/item/37, diakses tanggal 27 Mei
2011
Pencemaran Logam Berat