BAB 1 PENDAHULUAN A. Latar Belakang Logam merupakan bahan pertama yang dikenal oleh manusia dan digunakan sebagai alat-alat yang berperan penting dalam sejarah peradaban manusia (Darmono, 1995). 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 (Palar, 1994). Tidak semua logam berat dapat mengakibatkan keracunan pada mahluk hidup. Keberadaan logam berat dalam lingkungan berasal dari dua sumber. Pertama dari proses alamiah seperti pelapukan secara kimiawi dan kegiatan geokimiawi serta dari tumbuhan dan
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB 1
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Logam merupakan bahan pertama yang dikenal oleh
manusia dan digunakan sebagai alat-alat yang berperan
penting dalam sejarah peradaban manusia (Darmono, 1995).
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
(Palar, 1994). Tidak semua logam berat dapat
mengakibatkan keracunan pada mahluk hidup. 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 (Connel dan Miller, 1995).
Dalam neraca global sumber yang berasal dari alam sangat
sedikit dibandingkan pembuangan limbah akhir di laut
(Wilson, 1988).
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 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.
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui pengertian dari Kadmium(Cd).
2. Untuk mengetahui sifat dan kegunaan Kadmium(Cd).
3. Untuk mengetahui sumber-sumber dan bahan polutan dari
Kadmium(Cd).
4. Untuk mengetahui toksisitas Kadmium pada manusia.
5. Untuk mengetahui dampak bagi kesehatan manusia dan
mengetahui cara pencegahan.
6. Untuk mengetahui toksisitas Kadmium pada hewan darat
7. Untuk mengetahui dampak bagi lingkungan dan mengetahui
cara penanggulangan dari Kadmium (Cd) .
BAB II
PEMBAHASAN
1. Pengertian
Kadmium adalah logam kebiruan yang lunak, termasuk
golongan II B table berkala dengan konigurasi elekron
[Kr] 4d105s2. unsur ini bernomor atom 48, mempunyai bobot
atom 112,41 g/mol dan densitas 8,65 g/cm3. Titik didih
dan titik lelehnya berturutturut 765oC dan 320,9oC.
Kadmiun merupakan racun bagi tubuh manusia. Waktu
paruhnya 30 tahun dan terakumulasi pada ginjal, sehingga
ginjal mengalami disfungsi kadmium yang terdapat dalam
tubuh manusia sebagian besar diperoleh melalui makanan
dan tembakau, hanya sejumlah kecil berasal dari air minum
dan polusi udara. Pemasukan Cd melalui makanan adalah 10
– 40 μg/hari, sedikitnya 50% diserap oleh tubuh.
Rekomendasi pemasukan Cd menurut gabungan FAO/WHO dengan
batas toleransi tiap minggunya adalah 420 μg untuk orang
dewasa dengan berat badan 60 kg. Pemasukan Cd rata-rata
pada tubuh manusia ialah 10 – 20 % dari batas yang telah
direkomendasikan. Unsur Cd dapat mengurangi jerapan ion-
ion hara karena daya afinitas yang tinggi dari logam
berat tersebut pada kompleks pertukaran kation. Di alam
Cd bersenyawa dengan belerang (S) sebagai greennocckite
(CdS) yang ditemui bersamaan dengan senyawa spalerite
(ZnS). Kadmium merupakan logam lunak (ductile) berwarna
putih perak dan mudah teroksidasi oleh udara bebas dan
gas amonia (NH3). Di perairan Cd akan mengendap karena
senyawa sulfitnya sukar larut.
2. Sifat fisik dan sifat kimia
1. Sifat Fisik
a. Logam berwarna putih keperakan
b. Mengkilat
c. Lunak/Mudah ditempa dan ditarik
d. Titik lebur rendah
e. Akan kehilangan kilapnya jika berada dalam udara yang
basah atau lembab dan akan mengalami kerusakan bila
terkena uap amonia dan sulfur hidroksida
2. Sifat Kimia
a. Cd tidak larut dalam bassa
b. Larut dalam H2SO4 encer dan HCl encer Cd
c. Cd tidak menunjukkan sifat amfoter
d. Bereaksi dengan halogen dan nonlogam seperti S, Se, P
e. Cd adalah logam yang cukup aktif
f. Dalam udara terbuka, jika dipanaskan akan membentuk
asap coklat CdO
g. Memiliki ketahanan korosi yang tinggi
h. CdI2 larut dalam alcohol
3. Manfaat
1. Cadmium (Cd) digunakan sebagai bahan stabilitasi
sebagai bahan pewarna dalam industri plastik dan
pada elektroplating.
2. Allay Cd digunakan sebagai pemandu peluru-peluru
kendali. Substansi dari alloy Cd digunakan sebagai
bahan solder.
3. Logam Cd dan senyawa Kadmium Nitrat sangat berguna
dalam pengembangan reaktor nuklir,berfungsi sebagai
bahan untuk mengontrol kecepatan pemecahan inti atom
dalam rantai reaksi(reaksi berantai).
4. Senyawa CdS dan CdSeS banyak digunakan sebagai zat
warna.
5. Senyawa Cd-sulfat(CdSO4) digunakan dalam industri
baterai yang berfungsi untuk pembuatan sel Weston
karena mempunyai potensial stabil yaitu sebesar
1,0186 volt.
6. Senyawa Kadmium Bromida(CdBr2) dan kadmium
ionida(CdI2) secara tebatas digunakan dalam dunia
fotografi.
7. Senyawa dietil Kadmium digunakan dalam proses
pembuatan tetraetil-Pb.
8. Senyawa Cd-strearat banyak digunakan dalam
perindustrian manufaktur polyvinil clorida(PVC)
sebagai bahan yang berfungsi untuk stabilizer.
9. Selain itu,kadmium banyak digunakan dalam industri-
industri ringan seperti pada proses pengolahan
roti,pengolahan ikan,pengolahan ikan,industri
tekstil dan lain-lain.
10. 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.
4. Sumber-sumber dan bahan polutan
Logam kadmium mempunyai penyebaran sangat luas di
alam, hanya ada satu jenis mineral kadmium di alam yaitu
greennockite (CdS) yang selalu ditemukan bersamaan dengan
mineral spalerite (ZnS). Mineral greennockite ini sangat
jarang ditemukan di alam, sehingga dalam eksploitasi
logam Cd biasanya merupakan produksi sampingan dari
peristiwa peleburan bijih-bijih seng (Zn). Biasanya pada
konsentrat bijih Zn didapatkan 0,2 sampai 0,3 % logam Cd.
Di samping itu, Cd juga diproduksi dalam peleburan bijih-
bijih logam Pb(timah hitam) dan Cu(tembaga). Namun
demikian, Zn merupakan sumber utama dari logam Cd,
sehingga produksi dari logam tersebut sangat dipengaruhi
oleh Zn.
Dalam lingkungan,menurut Clark (1986) sumber kadmium
yang masuk ke perairan berasal dari:
1) Uap, debu dan limbah dari pertambangan timah dan seng.
2) Air bilasan dari elektroplating.
3) Besi, tembaga dan industri logam non ferrous yang
menghasilkan abu dan uap serta air limbah dan endapan
yang mengandung kadmium.
4) Seng yang digunakan untuk melapisi logam mengandung
kira-kira 0,2 % Cd sebagai
bahan ikutan (impurity); semua Cd ini akan masuk ke
perairan melalui proses korosi
dalam kurun waktu 4-12 tahun.
5) Pupuk phosfat dan endapan sampah
Sumber kadmium terutama dari biji seng, timbal-seng, dan
timbal-tembaga-seng. Kandungan logam Cd bersumber dari
makanan dan lingkungan perairan yang sudah terkontaminasi
oleh logam berat. Kontaminasi makanan dan lingkungan
perairan tidak terlepas dari aktivitas manusia didarat
maupun pada perairan. Sifat logam Cd yang akumulatif pada
suatu jaringan organisme serta sulit terurai. Kadmium
dalam air juga berasal dari pembuangan industri dan
limbah pertambangan. Logam ini sering digunakan sebagai
pigmen pada keramik, dalam penyepuhan listrik, pada
pembuatan alloy, dan baterai alkali.
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.
5. Toksisitas Cd pada hewan darat (unggas)
Toksisitas logampada ayam komersial (pedaging dan
petelur) jaradilaporkan , tetapi derajad konsentrasi Cd
dalam pakan komersial baik ayam pedaging maupun ayam
petelur telah dilaporkan ( Rachmawati dkk; 1996). Dari
13 sampel pakan untuk ayam pedaging dan 22 sampel untuk
ayam petelur, ditemukan sampel yang kandungan kadmiumnya
melibihi batas rekomendasi (0,5 mg / kg) , yaitu sebanyak
23% untuk pakan ayam pedaging. Sedangkan dari sampel
pakan untuk ayam petelur ditemukan 50% yang kandungannya
melebihi batas rekomendasi.
Dari hasil penelitian laboratorium pada ayam broiler yang
diberi pakan mengandung Cd dalam dosis tinggi, terlihat
adanya hambatan pertumbuhan ayam tersebut.Hal ini
mungkin disebabkan tejadinya inefisiensi penggunaan
unsur nutrisi dalam pakan karena pengaruh tosisitas
Cd( Darmono dkk; 1996). Pada dosis pemberian 50 mg / kg
Cd dalam pakan terjadi hambatan pertumbuhan mencapai 25%
selama 1 Bulan , sedangkan pada dosis pemberian 100 mg /
kg Cd hambatan pertumbuhan mencapai 50%. Selain itu, pada
dosis pemberian 100mg/kg Cd tersebut ditemukan beberapa
ekor ayam yang mengalami malformasi pada tulang
kakinya(Ricketslrachitis).
6. Toksisitas Kadmium pada Manusia
Keberadaan kadmium di alam berhubungan erat dengan
hadirnya logam Pb dan Zn. Dalam industri pertambangan, Pb
dan Zn proses pemurniannya akan selalu memperoleh hasil
samping kadmium yang terbuang dalam lingkungan. Kadmium
masuk ke dalam tubuh manusia terjadi melalui makanan dan
minuman yang terkontaminasi. Untuk mengukur kadmium
intake ke dalam tubuh manusia perlu dilakukan pengukuran
kadar Cd dalam makanan yang dimakan atau kandungan Cd
dalam feses.
Mekanisme toksisitas Cd
Sekitar 5% dari diet kadmium,diabsobsi dalam tubuh.
Sebagian besar Cd masuk melalui saluran pencernaan,
tetapi keluar lagi melalui feses sekitar 3-4 minggu
kemudian dan sebagian kecil dikeluarkan melalui urine.
Kadmium dalam tubuh terakumulasi dalam hati dan ginjal
terutama terikat sebagai metalotionein. Metalotinein
mengandung unsur sistein,dimana Cd terikat dalam gugus
sulfhidril(-SH) dalam enzim seperti karboksil
sisteinil,histidil,hidroksil dan fosfatil dari protein
dan purin. Kemungkinan besar pengaruh toksisitas Cd
disebabkan oleh interaksi antara Cd dan protein tersebut,
sehingga menimbulkan hambatan terhadap aktivitas kerja
enzim dalam tubuh.
Plasma enzim yang diketahui dihambat Cd ialah aktivitas
dari enzim alfa anti tripsin. Terjadinya defisiensi enzim
ini dapat menyebabkan emfisema dari paru dan hal ini
merupakan salah satu gejala gangguan paru karena
toksisitas Cd.
Gejala Toksisitas Cd
Kadmium lebih beracun bila terhisap melalui saluran
pernafasan dari pada melalui saluran pencernaan. Kasus
keracuan akut kadmuim kebanyakan dari menghisap debu dan
asap kadmium, terutama kadmium oksida(CdO). Dalam
beberapa jam setelah menghisap,korban akan mengeluh
gangguan saluran pernafasan, nausea, muntah,kepala pusing
dan sakit pinggang. Kematian disebabkan karena terjadinya
oedema paru-paru. Apabila pasien tetap bertahan hidup,
akan terjadi emfisema atau gangguan paru-paru dapat jelas
terlihat.
Keracunan kronis terjadi bila inhalasi Cd dosis kecil
dalam waktu lama dan gejalanya juga berjalan kronis.
Kadmium dapat menyebabkan nefrotoksisitas(toksik ginjal)
yaitu gejala proteinuria,glikosuria dan aminoasiduria
disertai dengan penurunan laju filtrasi glumerulus
ginjal. Kasus keracunan Cd kronis juga menyebabkan
gangguan kadrdivaskuler dan hipertensi. Hal tersebut
terjadi karena tingginya afinitas jaringan ginjal
terhadap kadmium. Gejala hipertensi ini tidak selalu
terjadi pada kasus keracunan kronis kadmium. Selain itu,
kadmium dapat menyebabkan terjadinya gejala osteomalasea
karena terjadi interferensi daya keseimbangan kandungan
kalsium dan fosfat dalam ginjal.
Interaksi Cd dengan unsur nutrisi lain
Beberapa unsur nutrisi yang berpengaruh terhadap hadirnya