MAKALAH : Logam Berat
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam
kimia, sebuah logam (bahasaYunani: Metallon) adalah sebuah unsur kimia yang
siap membentuk ion (kation) dan memiliki ikatan logam, dan kadang kala
dikatakan bahwa ia mirip dengan kation di awan elektron. Metal adalah salah
satu dari tiga kelompok unsur yang dibedakan oleh sifat ionisasi dan ikatan,
bersama dengan metaloid dan nonlogam. Dalam tabel periodik, garis diagonal
digambar dari boron (B) ke polonium (Po) membedakan logam dari nonlogam.Unsur dalam garis ini adalah metaloid,
kadang kala disebut semi-logam; unsur di kiri bawah adalah logam; unsur kekanan
atas adalah nonlogam.
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. Sebagian logam berat seperti timbal (Pb), kadmium (Cd), dan merkuri
(Hg) merupakan zat pencemar yang berbahaya.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.
Logam berat masih termasuk golongan logam-logam dengan kriteria-kriteria yang
sama dengan logam-logam yang lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang
dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk kedalam tubuh
organisme hidup. Sebagai contoh, bila unsur logam besi (Fe) masuk dalam tubuh,
meski dalam jumlah agak berlebihan biasanya tidaklah menimbulkan pengaruh yang
buruk terhadap tubuh karena unsur besi (Fe) dibutuhkan dalam darah untuk
mengikat oksigen. Sedangkan unsur logam berat baik itu logam berat beracun yang
dipentingkan seperti tembaga (Cu), bila masuk ke dalam tubuh dalam jumlah
berlebihan akan menimbulkan pengaruh-pengaruh buruk terhadap fungsi fisiologis
tubuh.
Niebor dan Richardson menggunakan istilah logam berat untuk menggantikan
pengelompokan ion-ion logam ke dalam kelompok biologi dan kimia (bio-kimia).
Pengelompokan tersebut adalah sebagai berikut:
1. Logam-logam yang dengan mudah mengalami reaksi kimia bila bertemu dengan
juga dengan unsur oksigen atau disebut juga dengan oxygen-seeking metal.
2. Logam-logam yang dengan mudah mengalami reaksi kimia bila bertemu dengan
unsur nitrogen dan atau unsur belerang (sulfur) atau disebut juga
nitrogen/sulfur seeking metal.
3. Logam antara atau logam transisi yang memiliki sifat khusus sebagai logam
pengganti (ion pengganti) untuk logam-logam atau ion-ion logam.
B. Tujuan
·
Untuk mengetahui apa itu logam
berat.
·
Untuk mengetahui apa itu logam
berat Pb dan Cd.
·
Untuk mengetahui kerugian-kerugian
yang disebabkan oleh pencemaran logam berat Pb maupun Cd.
·
Untuk mengetahui kandungan Logam berat Pb dan
Cd yang terdapat pada hati.
C. Ruang Lingkup
·
Apa itu Timbal (Pb)?
·
Apa itu Kadmium (Cd)?
·
Apa saja kerugian yang diakibat
oleh pencemaran Logam Timbal (Pb)?
·
Apa saja kerugian yang diakibatkan
oleh pencemaran Kadmium (Cd)?
·
Logam berat Pb dan Cd pada Hati.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Logam Timbal (Pb)
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.
Kadar Pb yang secara alami dapat ditemukan dalambebatuan sekitar 13 mg/kg.
Khusus Pb yang tercampur dengan batufosfat dan terdapat didalam batu pasir (
sand stone) kadarnya lebihbesar yaitu 100 mg/kg. Pb yang terdapat di tanah
berkadar sekitar 5 -25 mg/kg dan di air bawah tanah (ground water) berkisar
antara 1- 60μg/liter.Secara alami Pb juga ditemukan di air permukaan. Kadar
Pbpada air telaga dan air sungai adalah sebesar 1 -10 μg/liter. Dalam airlaut kadar
Pb lebih rendah dari dalam air tawar. Laut Bermuda yangdikatakan terbebas dari
pencemaran mengandung Pb sekitar 0,07μg/liter. Kandungan Pb dalam air danau dan
sungai di USA berkisarantara 1-10 μg/liter.Secara alami Pb juga ditemukan di
udara yang kadarnyaberkisar antara 0,0001 – 0,001 μg/m3. Tumbuh-tumbuhan
termasuksayur-mayur dan padi-padian dapat mengandung Pb, penelitian
yangdilakukan di USA kadarnya berkisar antara 0,1 -1,0 μg/kg berat kering.Logam berat Pb yang berasal dari tambang
dapat berubah menjadiPbS (golena), PbCO3 (cerusite) dan PbSO4 (anglesite) dan
ternyatagolena merupakan sumber utama Pb yang berasal dari tambang.Logam berat Pb yang berasal dari
tambang tersebut bercampurdengan Zn (seng) dengan kontribusi 70%, kandungan Pb
murnisekitar 20% dan sisanya 10% terdiri dari campuran seng dan tembaga.
Logam Pb banyak digunakan pada industri baterai, kabel, cat (sebagai zat
pewarna), penyepuhan, pestisida, dan yang paling banyak digunakan sebagai zat
antiletup pada bensin. Pb juga digunakan sebagai zat penyusun patri atau solder
dan sebagai formulasi penyambung pipa yang mengakibatkan air untuk rumah tangga
mempunyai banyak kemungkinan kontak dengan Pb.
Logam Pb dapat masuk ke dalam tubuh melalui pernapasan, makanan, dan minuman.
Logam Pb tidak dibutuhkan oleh manusia, sehingga bila makanan tercemar oleh
logam tersebut, tubuh akan mengeluarkannya sebagian. Sisanya akan terakumulasi
pada bagian tubuh tertentu seperti ginjal, hati, kuku, jaringan lemak, dan
rambut.Industri yang perpotensi sebagai sumber pencemaran Pb adalah semua
industri yang memakai Pb sebagai bahan baku maupun bahan penolong, misalnya:
– Industri pengecoran maupun pemurnian.
Industri ini menghasilkan timbal konsentrat ( primary lead), maupun secondary
lead yang berasal dari potongan logam ( scrap).
– Industri batery.
Industri ini banyak menggunakan logam Pb terutama lead antimony alloy dan lead
oxides sebagai bahan dasarnya.
– Industri bahan bakar.
Pb berupa tetra ethyl lead dan tetra methyl lead banyak dipakai sebagai anti
knock pada bahan bakar, sehingga baik industri maupun bahan bakar yang
dihasilkan merupakan sumber pencemaran Pb.
– Industri kabel.
Industri kabel memerlukan Pb untuk melapisi kabel. Saat ini pemakaian Pb di
industri kabel mulai berkurang, walaupun masih digunakan campuran logam Cd, Fe,
Cr, Au dan arsenik yang juga membahayakan untuk kehidupan makluk hidup.
– Industri kimia, yang menggunakan bahan pewarna.
Pada industri ini seringkali dipakai Pb karena toksisitasnya relatif lebih
rendah jika dibandingkan dengan logam pigmen yang lain. Sebagai pewarna merah
pada cat biasanya dipakai red lead, sedangkan untuk warna kuning dipakai lead
chromate.
Pada manusia, timbal dapat mengakibatkan bermacam-macam dampak biology, bergantung
pada tingkatan dan durasi terpaannya. Dampak yang bervariasi terjadi pada
rentang dosis yang luas, dimana janin dan bayi lebih rentan terkena dampak
dibanding manusia dewasa.
Terpaan pada tingkat yang tinggi dapat mengakibatkan dampak keracunan biokimia
pada manusia, yang selanjutnya dapat mengarah pada berbagai problem seperti
mengganggu proses sintesa hemoglobin, menyerang ginjal, saluran pencernaan,
persendian, dan sistem reproduksi, serta menimbulkan kerusakan akut maupun
kronis pada sistem saraf.
Keracunan berat karena timbal sudah sangat jarang ditemukan. Akan tetapi, pada
tingkatan konsentrasi medium, ditemukan bukti-bukti yang cukup persuasif, bahwa
timbal dapat mengakibatkan efek-efek sub-klinis, terutama pada perkembangan
otak anak. Beberapa studi menduga, untuk tiap kenaikan konsentrasi timbal dari
10 ke 20/g/dl di dalam darah anak-anak, telah mampu menghilangkan kemampuan
intelegensi anak sampai dengan 2 poin IQ.
B. Kadmium (Cd)
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.
Kadmium dapat disebut sebagai zat anti metabolic untuk seng karena dapat
melawan partukaran seng (Zn) dalam proses metabolisme dalam jumlah yang
diperlukan untuk merangsang pertumbuhan, fungsi hematology dan kontrol suhu
badan. Hal tersebut memungkinkan kadmium (Cd) merupakan penyebab penyakit
kakurangan zat seng yang karakteristik itu walaupun sesungguhnya makanannya
mengandung cukup zat seng (Zn).
– Kandungan kadmium (Cd)
dalam darah.
Konsentrasi kadmium yang
normal dalam darah adalah 10 g/l, yaitu pada orang yang tinggal di daerah
dengan udaranya bersih, dimana kandungan debu kadmiumnya tidak lebih dari 20
g/m3.
– Kandungan kadmium (Cd)
dalam rambut.
Dengan menggunakan
autoradiography seluruh badan sesudah injeksi intravenous 109 Cd (isotop 109)
pada tikus, diketahui bahwa kandungan kadmium didalam rambut dapat digunakan
untuk menentukan berapa besar akumulasi kadmium dalam seluruh tubuh tikus.
Tetapi teknik ini tidak dapat diterapkan pada manusia karena terbentur pada
masalah perbedaan tingkat kemampuan penyerapan kadmium oleh berbagai jenis
rambut yang berbeda warnanya, perbedaan karena usia serta kontaminasi rambut
dari luar (pemakaian bahan kosmetik) .
Cadmium menurunkan sifat beracunnya dari kesamaan sifat kimia nya dengan Zinc
yang merupakan micronutrient yg esensial untuk tumbuh-tumbuhan, binatang, dan
manusia. Cadmium bersifat biopersistent dan sekali diserap oleh organisma, akan
menetap selama bertahun-tahun (lebih dari 1 dekade untuk manusia) meskipun
sebagian akan juga terbuang melalui sistem pembuangan mahluk hidup.
Pada manusia, terpaan jangka panjang (long term) berakibat pada disfungsi
ginjal. Terpaan pada tingkat yang tinggi bahkan dapat menyebabkan penyakit
paru-paru dan dihubungkan dengan kasus-kasus kanker paru-paru, meskipun
data-data terkait ini masih sulit diinterpretasikan. Cadmium juga dapat
mengakibatkan kerusakan tulang (osteomalacia, osteoporosis) pada manusia dan binatang.
Selain itu, juga terbukti menyebabkan tekanan darah tinggi dan myocardium pada
binatang, meskipun untuk manusia data-data yang ada belum menunjukkan bukti
yang cukup.
Rata-rata manusia diperkirakan kemasukan sekitar 0.15/g cadmium dari udara dan 1/g
dari air. Disamping itu, merokok 1 pack berisi 20 rokok dapat berarti menghirup
sekitar 2 – 4/g cadmium
.
C. Kerugian yg diakibat oleh
pencemaran Timbal (Pb)
– Gangguan neurologi.
Gangguan neurologi
(susunan syaraf) akibat tercemar oleh Pb dapat berupa encephalopathy, ataxia,
stupor dan coma. Pada anak-anak dapat menimbulkan kejang tubuh dan neuropathy
perifer.
– Gangguan terhadap
fungsi ginjal .
Logam berat Pb dapat
menyebabkan tidak berfungsinya tubulus renal, nephropati irreversible,
sclerosis va skuler, sel tubulus atropi, fibrosis dan sclerosis glumerolus.
Akibatnya dapat menimbulkan aminoaciduria dan glukosuria, dan jika paparannya
terus berlanjut dapat terjadi nefritis kronis.
– Gangguan terhadap
sistem reproduksi .
Logam berat Pb dapat
menyebabk an gangguan pada sistem reproduksi berupa keguguran, kesakitan dan
kematian janin. Logam berat Pb mempunyai efek racun terhadap gamet dan dapat
menyebabkan cacat kromosom. Anak -anak sangat peka terhadap paparan Pb di
udara. Paparan Pb dengan kadar yang ren dah yang berlangsung cukup lama dapat
menurunkan IQ .
– Gangguan terhadap
sistem hemopoitik .
Keracunan Pb dapat dapat
menyebabkan terjadinya anemia akibat penurunan sintesis globin walaupun tak
tampak adanya penurunan kadar zat besi dalam serum. Anemia ri ngan yang terjadi
disertai dengan sedikit peningkatan kadar ALA ( Amino Levulinic Acid) urine.
Pada anak – anak juga terjadi peningkatan ALA dalam darah.
– Gangguan terhadap
sistem syaraf .
Efek pencemaran Pb
terhadap kerja otak lebih sensitif pada anak-anak dibandingkan pada orang
dewasa. Paparan menahun dengan Pb dapat menyebabkan lead encephalopathy.
Gambaran klinis yang timbul adalah rasa malas, gampang tersinggung, sakit
kepala, tremor, halusinasi, gampang lupa, sukar konsentrasi dan menurunnya kecerdasan.
D. Kerugian yang diakibatkan
oleh pencemaran Kadmium (Cd)
Kadnium
terutama dalam bentuk oksida adalah logam yang toksisitasnya tinggi. Sebagian
besar kontaminasi oleh kadnium pada manusia melalui makanan dan rokok. Waktu
paruh kadnium kira-kira 10-30 tahun. Akumulasi pada ginjal dan hati 10-100 kali
konsentrasi pada jaringan yang lain.
Dalam tubuh manusia kadnium terutama dieleminasi melalui urine. Hanya sedikit
kadnium yang diabsorbsi yaitu sekitar 5-10%. Absorbsi dipengaruhi faktor diet
sep erti intake protein, calcium, vitamin D dan trace logam seperti seng (Zn).
Proporsi yang besar adalah absorbsi malalui pernafasan yaitu antara 10 -40%
tergantung keadaan fisik wilayah. Uap kadnium sangat toksis dengan lethal dose
melalui pernafasan diperkirakan 10 menit terpapar sampai dengan 190 mg/m3 atau
sekitar 8 mg/m3 selama 240 menit akan dapat menimbulkan kematian. Gejala umum
keracunan Cd adalah sakit di dada, nafas sesak (pendek), batuk -batuk dan
lemah. Terpapar akut oleh kadnium (Cd) menyebabkan gejala nausea (mual),
muntah, diare, kram, otot, anemia, dermatitis, pertumbuhan lambat, kerusakan
ginjal dan hati, gangguan kardiovaskuler, empisema dan degenerasi testicular.
• Gejala akut dan kronis akibat keracunan Cd ( Kadnium).
– Gejala akut :
a. Sesak dada.
b. Kerongkongan kering dan dada terasa sesak ( constriction of chest )
c. Nafas pendek.
d. Nafas terengah-engah , distress dan bisa berkembang ke arah penyakit radang
paru-paru.
e. Sakit kepala dan menggigil.
f. Mungkin dapat diikuti kematian.
– Gejala kronis:
a. Nafas pendek.
b. Kemampuan mencium bau menurun.
c. Berat badan menurun
d. Gigi terasa ngilu dan berwarna kuning keemasan.
Selain menyerang pernafasan dan gigi, keracunan yang bersifat kronis menyerang
juga saluran pencernaan, ginjal, hati dan tulang. Usaha manusia untuk
mengetahui pengaruh kadnium terhadap kesehatan dapat menggunakan pendekatan
dengan cara percobaan-percobaan terhadap binatang seperti yang diterangkan
sebagai berikut :
– Pengaruh Cd terhadap ginjal.
Percobaan binatang dengan menyuntikan larutan kadnium klorida kedalam tubuh
kelinci betina manunjukkan bahwa kelinci tersebut turun berat badannya.
Urinenya mengandung protein melampaui batas normal dan kadang-kadang disertai
keluarnya alkaliphosphatase dan asam Phosphatase sebagai tanda adanya kerusakan
pada tubulus distal dari ginjal. Konsentrasi kadnium klorida sebesar antara
10,50 – 300 ppm dalam air minum tikus menyebabkan perubahan dari hampir seluruh
pembuluh darah ginjal apabila diperiksa dengan mikroskop electron. Tetapi tidak
ada tanda –tanda perubahan yang terlihat dalam waktu 24 minggu apabila kadar
kadnium dalam air minum tersebut hanya 1 ppm.
– Pengaruh Cd terhadap hipertensi.
Kadnium sebagai penyebab hipertensi atau penyebab penyakit jantung pada manusia
(aterosclerotic heart disease) mungkin masih diragukan, tetapi percobaan dengan
binatng untuk mengetahui hubungan tersebut telah dilakukan. Binatang percobaan
kelinci dibuat hipertensi dengan memberikan injeksi intra peritoneal kadnium
asetat seminggu sekali sampai beberapa bulan lamanya. Suatu endapan kadnium
terbentuk beberapa waktu kemudian dalam jaringan hati dan ginjal (batu ginjal
merupakan salah satu penyebab hipertensi dan hipertensi merupakan salah satu
penyebab penyakit jantung)
– Pengaruh Cd terhadap kerapuhan tulang.
Penyakit kerapuhan tulang seperti didapatkan pada penyakit itai itai
diketemukan pula pada percobaan pada tikus jantan yang diberi diet makanan yang
mengandung kadnium serta kadar protein dan kalsiumnya rendah. Bardasarkan
percobaan ini orang menduga bahwa makanan yang bergizi rendah menyebabkan orang
mudah terkena keracunan kadnium (kadnium intoxication).
E. Logam berat Pb dan Cd pada
Hati
Penelitian
mengenai Deteksi Logam Berat Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) pada Hati dan Ginjal
Babi yang dipasarkan Di pasar Tradisional wilayah Karawang dilaksanakan di
Laboratorium Kimia Bahan Alam dan Lingkungan Universitas Padjadjaran, mulai
pada bulan November 2009 sampai bulan Desember 2009. Penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui besar kandungan logam berat Pb dan Cd pada hati dan ginjal
babi yang dipasarkan di Pasar tradisional wilayah Karawang. Lima belas sampel
hati dan ginjal diperoleh dari pasar-pasar tradisional yang menjual daging babi
di Karawang, kemudian dianalisis menggunakan mesin AAS. Metode penelitian yang
digunakan adalah metode survey. Berdasarkan hasil analisis menunjukkan bahwa
jumlah logam berat yang terdeteksi sebesar 1,4096 dan rata-rata kandungan logam
berat Pb pada hati sebesar 0,2013. Jumlah logam berat Pb yang terdeteksi pada
ginjal sebesar 0,7921 ppm dengan rata-rata sebesar 0,1153 ppm. Sedangkan jumlah
kandungan logam berat Cd pada hati yang terdeteksi adalah sebesar 0,4266 ppm,
dengan rata-rata sebesar 0,0426 ppm. Jumlah kandungan logam berat Cd yang
terdeteksi pada ginjal sebesar 0,4096 ppm dengan rata-rata 0,0341 ppm.
Kandungan logam berat Pb pada hati dan ginjal masih dibawah batas maksimum
residu (BMR) yang direkomendasikan oleh POM (1998) yaitu sebesar 2,0000 ppm.
Sedangkan kandungan logam berat Cd pada hati dan ginjal melebihi batas maksimum
residu (BMR) yang direkomendasikan oleh EPA yaitu sebesar 0,01 ppm.
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Logam
berat termasuk bahan berbahaya dan beracun yang biasanya dihasilkan oleh
industri berupa limbah. Logam berat yang lazim terdapat dalam limbah industri
adalah logam timbal (Pb), merkuri (Hg), kadnium (Cd), arsenicum (As), dan
chromium (Cr). Walaupun kadar logam dalam tanah, air, dan udara rendah, namun
dapat meningkat apabila manusia menggunakan produk-produk dan peralatan yang
mengandung logam, pabrik-pabrik yang menggunakan logam, pertambangan logam, dan
pemurnian logam.
Logam berat masih termasuk golongan logam-logam dengan kriteria-kriteria yang
sama dengan logam-logam yang lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang
dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk kedalam tubuh
organisme hidup. Logam berat dapat masuk ke dalam tubuh manusia lewat makanan,
air minum, atau melalui udara. Logam-logam berat seperti tembaga, selenium,
atau seng dibutuhkan tubuh manusia untuk membantu kinerja metabolisme tubuh.
Logam-logam tersebut berpotensi menjadi racun jika konsentrasi dalam tubuh
tinggi. Logam berat menjadi berbahaya disebabkan sistem bioakumulasi.
Bioakumulasi berarti peningkatan konsentrasi unsur kimia tersebut dalam tubuh
makhluk hidup sesuai piramida makanan. Akumulasi atau peningkatan konsentrasi
logam berat di alam mengakibatkan konsentrasi logam berat di tubuh manusia
adalah tertinggi. Jumlah yang terakumulasi setara dengan jumlah logam berat
yang tersimpan dalam tubuh ditambah jumlah yang diambil dari makanan, minuman,
atau udara yang terhirup. Jumlah logam berat yang terakumulasi lebih cepat
dibandingkan dengan jumlah yang terekskresi dan terdegradasi.
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Kadmium
http://id.wikipedia.org/wiki/Timbal
http://www.ligagame.com/forum/index.php?topic=71261.0;wap2
http://id.wikipedia.org/wiki/Logam
http://id.shvoong.com/exact-sciences/1921262-logam-berat/
http://journal.unair.ac.id/filerPDF/KESLING-2-2-03.pdf
http://affan-enviro.com/home
