Logam Berat TINJAUAN PUSTAKA

Groot, Salomons, Allersma 1976 mengemukakan bahwa yang juga termasuk pada logam berat adalah Cr, Mn, Fr, Co, Ni Cu dan Zn yang berada di baris pertama di logam transisi pada tabel periodik Gambar 3. Selanjutnya Palar 2004 menambahkan logam berat merupakan istilah untuk mengelompokan ion-ion logam berat dalam tiga kelompok secara biokimia, yakni 1 Logam yang dengan mudah mengalami reaksi dengan unsur oksigen oxygen seeking metals 2 Logam yang dengan mudah megalami reaksi kimia bila bertemu dengan unsur nitrogen atau belerang atau sulfur nitrogen sulfur-seeking metals 3 Logam antara atau transisi yang memiliki sifat spesifik sebagai logam pengganti ion pengganti Palar 2004 menyatakan bahwa logam berat memiliki spesifikasi gravitasi lebih dari 4 dengan nomer atom 22-34 dan 40-50 serta unsur lantanida dan aktinida serta memiliki respon biokimia spesifik khas pada mahluk hidup. Mamboya 2007 dan Sanusi 2006 menambahkan, secara umum logam berat merupakan unsur kimia dengan berat jenis lebih besar dari 5 gcm 3 dan densitas lebih dari 5 gml. Berdasarkan hal tersebut maka terdapat kurang lebih 53 dari 90 unsur alami yang termasuk pada kategori logam berat, sedangkan menurut Vouk 1986 terdapat 80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi ini yang telah teridentifikasi sebagai jenis logam berat. Selanjutnya Manahan 1995 menyatakan bahwa sebagian besar logam berat memiliki afinitas daya tarik atau bergabung tinggi terhadap sulfur dan akan menonaktifkan enzim dengan cara memutus ikatan sulfur. Vouk 1986 menambahkan logam berat akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Manahan 1995 juga menyatakan bahwa logam berat juga dapat mengendapkan fosfat dan mengkatalis penguraian fosfat. Selain itu logam berat dapat melakukan ikatan kimia dengan gugus protein asam karboksilat -CO 2 H dan gugus amino -NO 2 . Gambar 3. Tabel periodik http:www.ptable.com Moore dan Ramamoorthy 1984 menjelaskan lebih lanjut sifat logam berat, yakni: 1 Sulit didegradasi, sehingga mudah terakumulasi dalam lingkungan perairan dan keberadaannya secara alami sulit terurai dihilangkan; 2 Dapat terakumulasi dalam organisme termasuk kerang dan ikan; 3 Memiliki EC 10 dan LC 50 - 96 jam yang rendah; 4 Memiliki waktu paruh yang tinggi dalam tubuh biota laut; 5 Memiliki nilai faktor konsentrasi concentration factor atau enrichment factor yang besar dalam tubuh biota laut. Faktor konsentrasi atau disebut pula koefisien bioakumulasi adalah rasio antara kadar polutan dalam tubuh biota akuatik dan kadar polutan yang bersangkutan dalam kolom air. Alloway 2001 menyatakan bahwa pada dasarnya logam berat dibagi lagi menjadi dua kelompok, yakni logam berat yang bersifat esensial dan logam berat yang bersifat non esensial. Logam berat esensial adalah logam berat yang dibutuhkan oleh tubuh organisme untuk melaksanakan proses-proses fisiologis dalam tubuhnya. Apabila dalam tubuh terjadi kekurangan logam berat esensial, maka akan mengakibatkan munculnya penyakit atau bahkan kematian pada mahluk hidup, baik pada tumbuhan maupun pada hewan. Adapun contoh dari elemen esensial antara lain adalah unsur Co yang merupakan elemen esensial untuk bakteria dan hewan, unsur Cr untuk hewan, unsur Cu untuk tumbuhan dan hewan, unsur Mn untuk tumbuhan dan hewan, unsur Mo untuk tumbuhan, unsur Ni untuk tumbuhan, unsur Se untuk hewan dan unsur Zn untuk tumbuhan dan hewan. Contoh logam berat non esensial antara lain adalah unsur Ag, As, Ba, Cd, Hg, TI, Pb, Sb. Hingga saat ini manfaat unsur-unsur tersebut belum diketahui, sehingga peran unsur-unsur tersebut masih belum jelas apakah sama seperti logam berat esensial atau tidak. Namun demikian logam berat non esensial tersebut di atas sudah terbukti memiliki dampak racun jika terdapat dalam jumlah yang melebihi ambang batas yang sudah ditentukan. Selanjutnya Alloway 1995 menambahkan bahwa logam berat yang berpotensi bahaya menjadi racun adalah As, Cd, Cu, Cr, Hg, Pb dan Zn. Pada dasarnya jika suatu jenis logam berat terdapat dalam tanah, maka akan terjadi beberapa kemungkinan, dan salah satu kemungkinan yang akan terjadi adalah terjadinya reaksi kimia dari logam berat tersebut. Adapun reaksi yang mungkin terjadi terhadap logam berat dalam tanah jika dalam tanah tersebut terdapat senyawa organik atau senyawa inorganik antara lain adalah: - membentuk senyawa larut, komleks dari berbagai macam molekul - presipitasi atau kopresipitasi - terinkorporasi ke dalam struktur mineral - terakumulasi atau terfiksasi ke dalam bahan biologi - dikompleks dengan agen pengkhelat - diabsorb dalam mineral liat atau koloid organik Pada dasarnya sifat logam berat tidak hanya ditentukan oleh sifat fisika dan sifat kimia logam berat tersebut, namun juga dipengaruhi oleh unsur eksternal, yakni dipengaruhi oleh kondisi lingkungan dan berbagai faktor lingkungan tempat logam tersebut berada. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi sifat logam berat tersebut antara lain adalah kemasaman lingkungan misalnya kemasaman tanah atau kemasaman air, bahan organik yang terdapat di lingkungan tempat logam berat tersebut berada, suhu, tekstur, mineral liat serta unsur logam berat lainnya. Sebagai contoh dalam hal kemasaman lingkungan, dapat disitir pendapat Stotzki 1978 dan Klein dan Trayer 1995 yakni, jika logam berat tersebut berada pada lingkungan dengan pH antara 7-7,5, misalnya unsur Cd akan dalam bentuk bebas Cd 2+ dan CdOH + . Namun demikian jika pH lingkungan berada pada nilai 9, maka bentuk Cd akan berubah menjadi CdOH 2 . Berdasarkan hal tersebut, maka secara umum penurunan pH akan meningkatkan ketersediaan logam berat kecuali Mo dan Sn. Hal ini disebabkan pada pH yang rendah, logam berat akan lepas atau larut dalam air, sehingga konsentrasinya dalam air mengalami peningkatan.

2.3. Pencemaran dan Toksisitas Logam Berat

Logam berat merupakan bahan buangan hasil kegiatan yang menimbulkan pencemaran terutama perairan laut di negara berkembang. Sumber limbah yang banyak mengandung logam berat biasanya berasal dari aktivitas industri, pertambangan, pertanian dan pemukiman. Bryan dalam Rochayatun et al. 2005 menyatakan 18 jenis logam berat yang dipertimbangkan sebagai bahan pencemar, terutama dalam jumlah berlebih sangat beracun bagi kehidupan organisme. Pada batas dan kadar tertentu, semua logam berat dapat menimbulkan pengaruh yang negatif terhadap organisme perairan. Bryan 1984 dalam Darmono 2001 menambahkan dampak negatif tersebut dipengaruhi juga oleh jenis logam, interaksi antar logam dan jenis racun lainnya, spesies hewan, daya permeabilitas organisme, dan mekanisme detoksikasi serta pengaruh lingkungan seperti suhu, pH, dan oksigen. Faktor lain yang mempengaruhi toksisitas logam berat adalah suhu dan pH, salinitas dan kesadahan Hutagalung, 1984. Toksisitas logam berat semakin tinggi saat terjadi penurunan pH danatau penurunan salinitas perairan danatau meningkatnya suhu. Toksisitas logam berat akan menurun seiring meningkatnya kesadahan. Sanusi 2006 menyatakan saat peningkatan kesadahan, logam berat akan membentuk senyawa komplek dan mengendap pada substrat sehingga toksisitasnya menurun. Moore dan Ramamoorthy 1984 mengelompokan logam berat berdasarkan sifat toksisitasnya, yaitu bersifat toksik tinggi, sedang, dan rendah. Logam berat yang bersifat toksik tinggi terdiri dari unsur-unsur Hg, Cd, Pb, Cu, dan Zn. Logam berat yang bersifat toksik sedang terdiri dari unsur-unsur Cr, Ni, dan Co, sedangkan bersifat tosik rendah terdiri atas unsur Mn dan Fe. Adanya logam berat di perairan, berbahaya baik secara langsung terhadap kehidupan organisme, maupun efeknya secara tidak langsung terhadap kesehatan manusia. Darmono 1995 menyatakan pencemaran logam berat yang terjadi di wilayah estuaria, erat hubungannya dengan penggunaan logam tersebut oleh manusia. Pada air laut dilautan lepas kontaminasi logam berat biasanya terjadi secara langsung dari atmosfer atau karena tumpahan minyak dari kapal-kapal tanker yang melaluinya, sedangkan di daerah sekitar pantai kontaminasi logam kebanyakan berasal dari mulut sungai yang terkontaminasi oleh limbah buangan industri atau pertambangan. Pada daerah-daerah perindustrian, sungai dan laut sekitarnya umumnya berangsur-angsur menerima tekanan terus menerus. Muara sungai umumnya merupakan alur perjalanan bahan cemaran yang dibawa melalui sungai dari aktivitas didarat ke laut Rochyatun et al . 2005. 2.4. Karakteristik Logam Berat 2.4.1. Merkuri Hg Merkuri hydrargyrum atau Hg memiliki nomor atom 80 dengan berat atom 200,59 gmol Cotton dan Wilkinson 1989. Sumber alami merkuri berasal dari pelapukan batuan dan erosi tanah yang mengandung HgS cinnabar Effendi 2003. Lu 2006 menambahkan kegiatan antropogenik seperti penambangan, peleburan bahan logam, pembakaran bahan bakar fosil, dan proses produksi baja, semen dan fosfat merupakan sumber merkuri yang dapat menambah keberadaannya di alam. Merkuri dan turunannya banyak dipakai dalam pembuatan cat, baterai, komponen listrik, ekstraksi emas dan perak, gigi palsu, senyawa anti karat anti fouling, serta fotografi dan elektronik. Pada industri kimia yang memproduksi gas klorin dan asam klorida juga menggunakan merkuri. Penggunaan merkuri dan komponen-komponennya juga sering dipakai sebagai pestisida Baird 1995; Darmono 1995; Effendi 2003; Fardiaz 2005. Logam merkuri sering dipakai sebagai katalis dalam proses di industri- industri kimia, terutama pada industri vinil khlorida yang merupakan bahan dasar dari berbagai plastik. Pada alat-alat pencatat suhu seperti termometer, cairan yang dipakai pada umumnya adalah logam merkuri karena bentuknya yang cair pada kisaran suhu yang luas, uniform, pemuaian serta konduktivitasnya tinggi Fardiaz 2005. Penggunaan merkuri terkait dengan sifat merkuri yang dijabarkan oleh Darmono 1995; Effendi 2003; Fardiaz 2005: