Polutan logam kadmium mencemari lingkungan, baik lingkungan udara, air, dan tanah yang berasal dari proses alami dan kegiatan industri. Perjalanan logam
kadmium sampai ke tubuh manusia dapat di gambarkan sebagai berikut Gambar 2.1
Gambar 2.1. Perjalanan Logam Sampai ke Tubuh Manusia
Sumber : Widowati, Sastiono, Jusuf 2008
2.6.5. Akumulasi Kadmium pada Tanaman
Distribusi kadmium pada tumbuhan mempunyai karakter yang stabil dan tidak tergantung pada konsentrasi dalam tanah. Bagian tumbuhan yang mengakumulasi
kadmium paling besar yaitu pada akar, sedangkan pada organ vegetatife dan
Batuan, Gunung Berapi Industri
Limbah Logam
Darat Sungai
Laut Udara
Pertanian, Perternakan Fitoplankton
Kolam
Pangan Tanaman,Hewan
Zooplankton Ikan
Air Minum
Bentos Manusia
Universitas Sumatera Utara
reproduksi jumlahnya jauh lebih sedikit. Alasan mengapa akar mampu mengakumulasi kadmium paling tinggi, karena kadmium disimpan dalam vakuola
sel-sel akar, sehingga menggurangi toksisitas, dan ini merupakan respon alami tumbuhan terhadap zat toksik Marthini, 2005.
Setiap tanaman memiliki perbedaan sensitivitas terhadap logam berat dan setiap tanaman juga memperlihatkan kemampuan yang berbeda dalam
mengakumulasi logam berat Alloway dalam darmono, 2001. Melalui rantai makanan akan terjadi pemindahan dan peningkatan kadar
logam berat pada tingkat trofik pemangsa yang lebih tinggi. Manusia sebagai konsumen hasil tanaman, baik jenis biji-bijian misalnya beras,jagung, daun
misalnya bayam, kangkung, maupun umbi misalnya ketela, ubi, dapat terkontaminasi logam berat melalui rantai makanan ini. Di dalam tubuh, logam berat
akan terakumulasi, sehingga kadarnya akan jauh lebih tinggi dari kadar logam berat tersebut pada sumbernya.
Bila tanaman hidup pada tanah yang tercemar oleh logam berat walaupun kadarnya rendah, tetapi dapat terakumulasi dalam sistem jaringan tanaman, karena
tanaman mempunyai kemampuan menyerap unsur mineral termasuk logam berat. Selain dari tanah, tanaman juga dapat terkontaminasi logam berat dari udara dan
diserap melalui daun. Menurut Priyanto dan Prayitno 2007, mekanisme penyerapan dan akumulasi
kadmium oleh tanaman dapat dibagi menjadi tiga proses yang saling berkesinambungan, sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
1. Penyerapan oleh akar Tanaman dapat menyerap kadmium, maka kadmium harus dibawa ke dalam
larutan di sekitar akar rizosfer dengan beberapa cara bergantung pada spesies tanaman. Senyawa-senyawa yang larut dalam air biasanya diambil oleh akar bersama
air, sedangkan senyawa-senyawa hidrofobik diserap oleh permukaan akar. 2. Translokasi kadmium dari akar ke bagian tanaman lain.
Setelah kadmium menembus endodermis akar, kadmium atau senyawa asing lain mengikuti aliran transpirasi ke bagian atas tanaman melalui jaringan pengangkut
xilem dan floem ke bagian tanaman lainnya. 3.
Lokalisasi kadmium pada sel dan jaringan. Hal ini bertujuan untuk menjaga agar kadmium tidak menghambat
metabolisme tanaman. Sebagai upaya untuk mencegah peracunan kadmium tanaman mempunyai mekanisme detoksifikasi, misalnya dengan menimbun logam di dalam
organ tertentu seperti akar. Logam berat Cd digolongkan ke dalam logam berat non-esensial yang sangat
potensil sebagai polutan adalah kadmium yang telah terakumulasi di dalam tanah dan sedimen. Walaupun kadmium adalah unsur non-esensial terhadap tumbuh tumbuhan,
unsur ini dengan mudah diabsorpsi dan diakumulasi oleh berbagai tanaman. Kadmium Cd merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya karena
elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah. Kadmium Cd dalam tubuh terakumulasi dalam ginjal dan hati terutama terikat sebagai metalothionein.
Metalothionein mengandung asam amino sistein, dengan Cd terikat dengan gugus
Universitas Sumatera Utara
sulfhidril -SH dalam enzim 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 Darmono, 1995.
Soepardi 1983 dalam Barchia, 2009 menyatakan kisaran kadmium sebagai pencemar dalam tanah adalah 0,1-7 ppm dan kisaran kadmium dalam tanaman adalah
0,2-0,8 ppm. Sedangkan menurut Rosmarkam dan Yuwono 2002, kandungan kadmium dalam tanah dengan kriteria sangat tinggi 100, kriteria tinggi 50-100,
kriteria sedang 30-50, kriteria rendah 5-30, dan kriteria sangat rendah 5 ppm. Masuknya kadmium kedalam sistem metabolisme manusia dan hewan dapat secara
langsung maupun tidak langsung. Masuknya kadmium secara langsung terjadi bersama air minum, bersama dengan udara yang dihirup. Masuknya kadmium secara
tidak langsung terjadi bersama dengan bahan makan dimakan. Kadmium masuk tubuh manusia dengan perantaraan tumbuhan yang menyerap kadmium dan
memasukkannya dalam jaringan yang dimakan manusia. Masuknya kadmium dalam jumlah yang membahayakan lewat rantai makanan pendek tanaman ke manusia
disebut pencemaran dakhil internal pollution Notohadiprawiro, 2006. Sumber pencemaran logam berat pada tanaman, yaitu Verloo, 1993:
1. Air
Air yang tercemar logam akan diserap oleh akar tanaman bersama dengan nutrisi lainnya dan ditimbun oleh jaringan.
Universitas Sumatera Utara
2. Tanah
Pencemaran logam berat pada tanah daratan sangat erat hubungannya dengan pencemaran udara dan air.
3. Pupuk
Pupuk TSP mengandung unsur fosfor P dan unsur logam berat lainnya, seperti kadmium Cd dan hampir seluruhnya larut dalam air sehingga dapat segera
diserap oleh tanaman Rinsema, 1983. Penyebab utama logam berat menjadi bahan pencemar berbahaya dalah sifat
logam berat yang tidak dapat dihancurkan non degradabl oleh organisme hidup yang ada di lingkungan sekitarnya. Akibatnya, logam-logam tersebut akan
terakumulasi dan mengendap membentuk senyawa kompleks bersama bahan-bahan organik dan dan anorganik Dahuri, 1996.
Smith 1981 menyebutkan bahwa sejumlah besar logam berat dapat terasosiasi dengan tumbuhan tinggi. Diantaranya ada yang dibutuhkan sebagai unsur
mikro Fe, Mn dan Zn dan logam berat lainnya yang belum diketahui fungsinya dalam metabolisme tumbuhan Pb, Cd dan Ti. Lebih lanjut Smith 1981
menyatakan bahwa semua logam berat berpotensi mencemari tumbuhan dan gejala akibat pencemaran logam berat, yakni: klorosis dan nekrosis pada ujung dan sisi daun
serta busuk daun yang lebih awal, akan tetapi menurut Kuperman dan Carreiro 1997 kontaminasi logam berat dalam tanah akan merugikan dan mempengaruhi aktivitas
dan jumlah mikroorganisme, sehingga mempengaruhi proses penguraian dan perputaran zat makanan bagi tumbuhan. Kozlowski et al. 1991 menyatakan bahwa
Universitas Sumatera Utara
pencemaran udara terhadap tanaman dapat mempengaruhi: pertumbuhan, yaitu dengan mengurangi pertumbuhan kambium, akar dan bagian reproduktif.
Kadmium masuk ke dalam jaringan tanaman dari air dan tanah yang diabsorpsi melalui akar yang kemudian ditimbun dalam daun, sedangkan kadmium
dari udara tertahan pada permukaan daun, yang jumlahnya cukup besar pada daun yang permukaannya kasar ataupun daun yang berbulu.
Jumlah kadmium dalam jaringan tanaman sangat bervariasi, bergantung pada spesies tanaman. Kadmium yang diserap dari dalam tanah, yang kemudian tertimbun
di dalam biji jumlahnya lebih besar daripada dalam daun.
2.6.6. Jalur Pemajanan Kadmium 1. Inhalasi
