Pencemaran Logam Berat Kerangka Konsep

10 Tanah yang telah tercemar dapat mengakibatkan kerugian yang besar bagi manusia. Kerugian ini dapat berupa air menjadi tidak bermanfaat lagi untuk keperluan industri dan pertanian. Selain itu, tanah yang tercemar dapat menjadi penyebab timbulnya penyakit baik penyakit menular maupun tidak menular Wardhana, 2001.

2.2 Pencemaran Logam Berat

Menurut Connell dan Miller 1995 dalam palar 2008, logam berat adalah suatu logam dengan berat jenis lebih besar. Logam ini memiliki karakter seperti berkilau, lunak atau dapat ditempa, mempunyai daya hantar panas dan listrik yang tinggi serta bersifat kimiawi, yaitu sebagai dasar pembentukan reaksi dengan asam. Selain itu, logam berat adalah unsur yang mempunyai nomor atom lebih besar dari 21 dan terdapat di bagian tengah daftar periodik. Logam berat adalah istilah yang digunakan secara umum untuk kelompok logam dan metaloid dengan densitas lebih besar dari 5 gcm 3 , terutama pada unsur seperti Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb dan Zn. Berbeda dengan logam biasa, logam berat biasanya menimbulkan efek khusus pada makhluk hidup. Logam berat dapat menjadi bahan racun yang akan meracuni tubuh makhluk hidup, tetapi beberapa jenis logam masih dibutuhkan oleh makhluk hidup, walaupun dalam jumlah yang sedikit Palar, 2008. Pencemaran logam berat terhadap lingkungan terjadi karena adanya proses yang erat hubungannya dengan penggunaan logam tersebut dalam kegiatan manusia, dan secara sengaja maupun tidak sengaja membuang berbagai limbah yang mengandung logam berat ke lingkungan. Universitas Sumatera Utara 11 Daya toksisitas logam berat terhadap makhluk hidup sangat bergantung pada spesies, lokasi, umur fase siklus hidup, daya tahan detoksikasi dan kemampuan individu untuk menghindarkan diri dari pengaruh polusi. Toksisitas pada spesies biota dibedakan menurut kriteria sebagai berikut : biota air, biota darat, dan biota laboratorium. Sedangkan toksisitas menurut lokasi dibagi menurut kondisi tempat mereka hidup, yaitu daerah pencemaran berat, sedang, dan daerah nonpolusi. Umur biota juga sangat berpengaruh terhadap daya toksisitas logam, dalam hal ini yang umurnya muda lebih peka. Daya tahan makhluk hidup terhadap toksisitas logam juga bergantung pada daya detoksikasi individu yang bersangkutan, dan faktor kesehatan sangat mempengaruhi Palar, 2008.

2.3 Kadmium Cd

Logam Kadmium Cd mempunyai penyebaran yang sangat luas di alam. Hanya ada satu jenis mineral kadmium yaitu greennockite CdS yang selalu ditemukan bersamaan dengan mineral spalerite ZnS. Mineral greennockite sangat jarang ditemukan di alam , sehingga dalam ekspolitasi logam kadmium, biasanya merupakan hasil sampingan dari peristiwa peleburan dan refining bijih-bijih seng Zn. Pada konsentrat bijih seng terdapat 0,2-0,3 logam kadmium. Artinya seng menjadi sumber utama dari logam kadmium Palar, 2008.

2.3.1 Karakteristik Kadmium Cd

Kadmium adalah logam berwarna putih perak, lunak, lentur, tahan terhadap tekanan, mengkilap, tidak larut dalam basa, mudah bereaksi dan menghasilkan kadium oksida bila dipanaskan. Kadmium umumnya terdapat dalam kombinasi Universitas Sumatera Utara 12 dengan klor Cd klorida atau belerang Cd sulfid. Kadmium dapat membentuk ion Cd 2+ yang bersifat tidak stabil. Kadmium memiliki nomor atom 40, berat atom 112,4 gmol: titik leleh 321 C dan titik didih 767 C Widowati, 2008. Karakteristik kadmium yang lainnya adalah bila dimasukkan ke dalam larutan yang mengandung ion OH - , ion ion Cd 2+ akan mengalami pengendapan. Endapan yang terbentuk biasanya dalam bentuk senyawa terhidratasi yanng berwarna putih. Bila logam kadmium digabungkan dengan senyawa karbonat, posfat, arsenat dan oksalat-ferro sianat maka akan terbentuk senyawa berwarna kuning Palar, 2008.

2.3.2 Kegunaan Kadmium Cd

Kadmium merupakan logam yang sangat penting dan banyak kegunaannya, khususnya untuk electroplating pelapisan elektrik serta galvanisasi karena kadmium memiliki keistimewaan nonkorosif. Kadmium banyak digunakan dalam pembuatan alloy , pigmen warna pada cat, keramik, plastik, stabilizer plastik, katoda untuk Ni-Cd pada baterai, bahan fotografi, pembuatan tabung TV, karet, sabun, kembang api, percetakan tekstil, dan pigmen untuk gelas dan email gigi Widowati, 2008. Pemanfaatan kadmium dan persenyawaannya meliputi: a. Senyawa CdS dan CdSeS yang banyak digunakan sebagai zat warna. b. Senyawa Cd sulfat CdSO 4 yang digunakan dalam industri baterai yang berfungsi sebagai pembuatan sel wseton karena memiliki potensial voltase stabil. c. Senyawa Cd-bromida dan Cd-ionida yang digunakan untuk fotografi. d. Senyawa dietil-Cd yang digunakan pembuatan tetraetil-Pb. Universitas Sumatera Utara 13 e. Senyawa Cd-stearat untuk perindustrian polivinilkorida sebagai bahan untuk stabilizer. Kadmium dalam konsentrasi rendah banyak digunakan dalam industri pada proses pengolahan roti, pengolahan ikan, pengolahan minuman serta industri tekstil.

2.3.3 Metabolisme Absorbsi, Distribusi dan Ekskresi Kadmium dalam Tubuh

Keracunan akut yang disebabkan oleh kadmium ini dapat terjadi pada pekerja di industri-industri yang berkaitan dengan logam ini. Keracunan akut terjadi karena pada pekerja terkena paparan uap logam kadmium Cd atau kadmium oksida CdO. Keracunan bersifat kronis yang disebabkan oleh daya racun yang dibawa oleh logam kadmium, terjadi dalam selang waktu yang sangat pajan. Peristiwa ini terjadi karena kadmium masuk ke dalam tubuh dalam jumlah yang kecil sehingga dapat ditolerir tubuh pada saat tersebut Palar, 2008. Kadmium dapat masuk ke dalam tubuh hewan atau manusia melalui berbagai cara, yaitu: a. Dari udara yang tercemar, misalnya asap rokok dan asap pembakaran batu bara b. Melalui wadahtempat berlapis kadmium yang digunakan untuk tempat makanan atau minuman c. Melalui kontaminasi perairan dan hasil perairan yang tercemar Kadmium d. Melalui rantai makanan e. Melalui konsumsi daging yang diberi obat anthelminthes yang mengandung kadmium. Universitas Sumatera Utara 14 Absorpsi kadmium melalui gastrointestinal lebih rendah dibandingkan absorpsi melalui respirasi, yaitu sekitar 5-8. Absorpsi kadmium meningkat bila terjadi defisiensi kalsium Ca, besi Fe dan rendah protein dalam makanan. Defisiensi kalsium akan merangsang sintesis ikatan Ca-protein sehingga akan meningkatkan absorpsi kadmium, sedangkan kecukupan seng dalam makanan dapat menurunkan absorpsi kadmium. Hal ini diduga karena seng merangsang produksi metalotionin Widowati,2008. Kadmium ditransformasikan dalam darah yang berikatan dengan sel darah merah yang memilki protein berat molekul rendah, yaitu metalotionin MT yang memilki berat molekul 6000, banyak mengandung sulfhidril, dan dapat mengikat 11 kadmium dan seng. Metalotionin MT memiliki daya ikat yang sama terhadap beberapa jenis logam berat sehingga kandungan logam berat bebas dalam jaringan berkurang. Kemungkinan besar pengaruh toksisitas kadmium disebabkan oleh interaksi antara kadmium dan protein tersebut sehingga memunculkan hambatan terhadap aktivitas kerja enzim. Metalotionin merupakan protein yang sangat peka dan akurat sebagai indikator pencemaran. Hal itu didasarkan pada suatu fenomena alam dimana logam- logam bisa terikat di dalam jaringan tubuh organisme karena adanya protein polipeptida yang 26-33 mengandung sistein. Setelah toksik memasuki darah, toksik didistribusikan dengan cepat ke seluruh tubuh. Pengikat oksigen dalam jaringan bisa menyebabkan lebih tingginya kadar toksikan dalam jaringan tersebut. Kadmium memilki afinitas yang kuat terhadap hati dan ginjal. Kadar kadmium pada hati dan ginjal bervariasi tergantung Universitas Sumatera Utara 15 pada kadar total kadmium dalam tubuh. Apabila metalotionin MT hepar dan ginjal tidak mampu lagi melakukan detoksifikasi, maka akan terjadi kerusakan hati dan ginjal Widowati, 2008. Kadmium memiliki afinitas yang kuat terhadap ginjal dan hati. Pada umumnya, sekitar 50-75 kadmium dalam tubuh terdapat pada kedua organ tersebut. Kadmium dalam tubuh akan dibuang melalui feces sekitar 3-4 minggu setelah terpapar kadmium dan melalui urin. Pada manusia, sebagian besar kadmium diekskresikan melalui urin, sedangkan pada hewan sebagian besar kadmium diekskresikan melalui feces Widowati, 2008.

2.3.4 Jalur Pemajanan Kadmium A. Inhalasi

Paparan melalui inhalasi terutama terjadi di tempat kerja. Senyawa kadmium yang terhirup sebagai partikel baik sebagai asap dengan ukuran sangat kecil atau sebagai debu. Setelah paparan inhalasi, penyerapan senyawa kadmium sangat bervariasi dan tergantung ukuran partikel dan kelarutan kadmium tersebut. Besar partikel, debu 10 um diameter cendrung masuk dan menembus ke dalam alveoli. Sementara senyawa kadmium terlarut CdCl 2 dan CdSO 4 dapat mengalami penyerapan terbatas disbanding dengan partikel. Hanya sekitar 5 dari partikel 10 µm akan disimpan dalam alveoli dan akan diserap. Ukuran partikel merupakan penentu utama penyebab kadmium dalam paru-paru. ATSDR, 2010 Pada manusia , 10-30 debu kadmium akan diserap, 25-50 akan diserap melalui asap rokok. Kadmium akan masuk melalui saluran pernapasan, kemudian Universitas Sumatera Utara 16 diendapkan pada mukosa nasofaring, trakea, bronkus kemudian akan masuk lagi ke alveoli dan alveoli akan diserap oleh darah widiowati, 2008.

B. Oral

Penyerapan kadmium melalui makanan pada asupan makan dan status zat besi dalam tubuh. Di eropa dan amerika penyerapan kadmium secara oral rata-rata 1,2-25 ughari. Penyerapan kadmium dari saluran pencernaan biasanya sekitar 5. Penyerapan dipengaruhi faktor yaitu : 1. Umur Pada dewasa 2 kali lebih cepat dari anak-anak. Sebagai racun kumulatif, kadmium meningkatkan beban tubuh. 2. Jenis Kelamin Perempuan memiliki kandungan kadmium lebih tinggi dari laki-laki. 3. Merokok Perokok memiliki kadar kadmium lebih tinggi dari bukan perokok karena:  Rokok berisi 2,0 mg kadmium, 2-10 dari yang ditransfer asap utama  Kadmium asap rokok utama , hampir 50 diserap paru-paru ke sirkulasi sistemik selama merokok aktif.  Perokok biasanya memiliki darah kadmium dan beban tubuh lebih dari dua kali lipat yang tidak merokok 4. Status Gizi Status gizi lebih rendah lebih mudah terpapar setelah pemaparan oral Kadmium. Universitas Sumatera Utara 17

C. Kulit

Penyerapan kadmium melalui kulit sangat rendah sekitar 0.5. kontak dengan kulit akan semakin parah bila terpapar selama beberapa jam atau lebih ATSDR

2.3.5 Waktu Paruh dalam Tubuh

Kadmium memiliki banyak efek diantaranya kerusakan ginjal dan karsiogenik pada hewan yang menyebabkan tumor pada testis. Akumulasi logam kadmium dalam ginjal membentuk komplek dengan protein. Waktu paruh dari kadmium dalam lingkungan adalah 10-30 tahun sedangkan waktu paruh kadmium dalam tubuh 7-30 tahun dan menembus ginjal terutama setelah terjadi kerusakan. Kadmium bisa juga menyebabkan kekacauan pada metabolisme kalsium yang pada akhirnya mengalami kekurangan kalsium pada tubuh dan menyebabkan penyakit osteomalacia rasa sakit pada persendian tulang belakang, tulang kaki dan bittlebones kerusakan tulang Lentech, 2010.

2.3.6 Penilaian Resiko Kadmium

Pajanan zat kimia tidak dapat dihindari sepenuhnya oleh manusia sehingga harus dilakukan penilaian terhadap banyaknya zat kimia untuk menentukan tingkat pajanan yang tidak akan menimbulkan resiko terhadap kesehatan. Beberapa badan ahli memakai istilah Acceptable Daily Intake asupan harian yang dapat diterima untuk menilai toksikologi zat kimia dalam makanan dan air sebagai dasar untuk menentukan tingkat kadar logam yang diperbolehkan. Adapun batas kandungan logam kadmium yang direkomendasikan untuk konsumsi menurut ketentuan FAO WHO JECFA= Joint Expert Committe on Food Universitas Sumatera Utara 18 Additive yaitu sebesar 400-500 µg per minggu untuk orang dewasa atau 7 µg per kg berat badan per hari Suwirma, 2000. Dalam penentuan batas konsumsi harian Acceptable Daily Intake = ADI dilakukan perhitungan berdasarkan aturan FAOWHO, dengan rumus Suwirma, 2000: Keterangan: [Cd] = konsentrasi Cd pada padiOryza Sativa gg w = berat padiOryza Sativa gindividu

2.3.7 Efek Kadmium Cd A. Efek kadmium Cd Terhadap Tumbuhan dan Hewan

Kadmium aliran limbah dari industri terutama berakhir di tanah dan badan air. Hal ini dapat berasal dari produksi misalnya seng, implikasi bijih fosfat dan pupuk. Kadmium juga terdapat di udara melalui pembakaran sampah rumah tangga dan pembakaran bahan bakar fosil. Sumber lain yang penting dari emisi kadmium adalah produksi pupuk fosfat buatan. Bagian dari kadmium yang berakhir di tanah setelah pupuk diterapkan pada lahan pertanian dan sisanya dari kadmium yang berakhir di permukaan air ketika limbah dari produksi pupuk dibuang oleh perusahaan produksi. Kadmium dapat diangkut melalui jarak yang jauh ketika diserap oleh lumpur. Lumpur ini kaya kadmium yang dapat mencemari air permukaan maupun tanah. Konsentrasi total Cd = [Cd] x w Universitas Sumatera Utara 19 Kadmium dapat terserap untuk bahan organik dalam tanah. Ketika kadmium hadir di tanah itu bisa sangat berbahaya, karena serapan melalui makanan akan meningkat. Tanah yang diasamkan meningkatkan serapan kadmium oleh tanaman. Hal ini merupakan potensi bahaya binatang yang tergantung pada tanaman untuk bertahan hidup. Kadmium dapat terakumulasi dalam tubuh bintang tersebut, terutama ketika makan beberapa tanaman. Sapi mungkin memiliki jumlah besar kadmium dalam ginjalnya karena ini. Cacing tanah dan organisme tanah penting lainnya sangat rentan untuk keracunan kadmium. Cacing bisa mati pada konsentrasi sangat rendah dan memiliki konsekuensi bagi struktur tanah. Ketika konsentrasi kadmium di tanah tinggi mereka dapat mempengaruhi proses mikroorganisme tanah dan ancaman ekosistem seluruh tanah Darmono, 2001.

B. Efek kadmium Cd Terhadap Kesehatan Manusia

Menurut darmono 2001, efek kadmium terhadap kesehatan manusia dapat bersifat akut dan kronis. Kasus keracunan akut kadmium kebanyakan melalui saluran pernapasan, misalnya menghisap debu dan asap kadmium terutama kadmium oksida CdO. Gejala yang timbul berupa gangguan saluran pernapasan, mual, muntah, kepala pusing dan sakit pinggang. Akibat dari keracunan akut ini dapat menimbulkan penyakit paru-paru yang akut dan kematian. Efek kronis terjadi dalam selang waktu yang sangat panjang. Peristiwa ini terjadi karena kadmium yang masuk ke dalam tubuh dalam jumlah yang kecil sehingga dapat ditolerir oleh tubuh Universitas Sumatera Utara 20 Efek akan muncul saat daya racun yang dibawa kadmium tidak dapat lagi ditolerir tubuh karena adanya akumulasi kadmium dalam tubuh. Efek kronis dapat dikelompokkan menjadi lima kelompok Palar, 2008, yaitu: a Efek Kadmium Terhadap Ginjal Ginjal merupakan organ utama dari dari sistem urinaria hewan tingkat tinggi dan manusia. Pada organ ini terjadi peristiwa akumulasi dari bermacam-macam bahan termasuk logam kadmium. Kadmium dapat menimbulkan gangguan dan bahkan kerusakan pada sistem kerja ginjal terutama ekskresi protein. Kerusakan ini dapat dideteksi dari tingkat atau kandungan protein yang terdapat dalam urin. Petunjuk lain berupa adanya asam amino dan glukosa dalam urin, ketidaknormalan kandungan asam urat serta Ca dan Protein dalam urin. b Efek Kadmium Terhadap Paru-paru Keracunan yang disebabkan oleh kadmium lebih tinggi bila terinhalasi melalui saluran pernapasan daripada saluran pencernaan. Efek kronis kadmium akan muncul setelah 20 tahun terpapar kadmium. Akan muncul pembengkakan paru-paru pulmonary emphysema dengan gejala awal gangguan saluran napas, mual, muntah dan kepala pusing. c Efek Kadmium Terhadap Tulang Serangan yang paling hebat karena kadmium adalah kerapuhan tulang. Efek ini telah menggoncangkan dunia internasional sehingga setiap orang dilanda rasa takut terhadap pencemaran. Efek ini timbul akibat kekurangan kalsium dalam makanan yang tercemar kadmium, sehingga Universitas Sumatera Utara 21 fungsi kalsium darah digantikan oleh logam kadmium yang ada. Pada akhirnya kerapuhan pada tulang-tulang penderita yang dinamakan itai-itai disease . d Efek Kadmium Terhadap Darah dan Jantung Efek kronis kadmium dapat pula menimbulkan anemia karena CdO. Penyakit ini karena adanya hubungan antara kandungan kadmium yang tinggi dalam darah dengan rendahnya hemoglobin. e Efek Kadmium Terhadap Sistem Reproduksi Daya racun yang dimiliki oleh kadmium juga mempengaruhi sistem reproduksi dan organ-organnya. Pada konsentrasi tertentu kadmium dapat mematikan sel-sel sperma pada laki-laki. Hal inilah yang menjadi dasar bahwa akibat terpapar uap logam kadmium dapat mengakibatkan impotensi. Impotensi yang terjadi dapat dibuktikan dengan rendahnya kadar testoteron dalam darah.

2.3.8 Kadmium Cd dalam Lingkungan

Logam kadmium dan bentuk-bentuk persenyawaannya dapat masuk ke lingkungan, terutama sekali merupakan efek samping dari aktivitas yang dilakukan manusia. Dapat dikatakan bahwa semua industri yang melibatkan kadmium dalam proses operasional industrinya menjadi sumber pencemaran kadmium. Selain itu kadmium juga berasal dari pembakaran sampah rumah tangga dan pembakaran bahan bakar fosil karena secara alami bahan bakar mengandung kadmium, penggunaan pupuk fosfat buatan. Universitas Sumatera Utara 22 Dalam strata lingkungan, kadmium dan persenyawaannya ditemukan dalam banyak lapisan. Secara sederhana dapat diketahui bahwa kandungan kadmium akan dapat dijumpai di daerah-daerah penimbunan sampah dan aliran hujan, selain dalam air buangan Palar, 2008. Kadmium akan mengalami biotransformasi dan bioakumulasi dalam organisme hidup tumbuhan, hewan dan manusia. Dalam tubuh biota perairan jumlah logam yang terakumulasi akan terus mengalami peningkatan dengan adanya proses biomagnifikasi di badan air. Di samping itu, tingkatan biota dalam sistem rantai makanan turut menentukan jumlah kadmium yang terakumulasi. Dimana pada biota yang lebih tinggi stratanya akan ditemukan akumulasi kadmium yang lebih banyak Widowati,2008. 2.4 TanamanPadi 2.4.1 Pengertian TanamanPadi Tanaman Padi Oryza Sativa merupakan salah satu tanaman budidaya terpenting dalam peradaban . Padi diduga berasal dari India atau Indocina dan masuk ke Indonesia dibawa oleh nenek moyang yang migrasi dari daratan Asia sekitar 1500 SM. Produksi padi dunia menempati urutan ketiga dari semua serealia , setelah jagung dan gandum . Namun demikian, padi merupakan sumber karbohidrat utama bagi mayoritas penduduk dunia. Hasil dari pengolahan padi dinamakan beras Auliana, 2002 . Universitas Sumatera Utara 23 Padi termasuk dalam suku padi-padian atau poaceae graminae atau glumiflorae . Terna semusim, berakar serabut, batang sangat pendek, struktur serupa batang terbentuk dari rangkaian pelepah daun yang saling menopang daun sempurna dengan pelepah tegak, daun berbentuk lanset, warna hijau muda hingga hijau tua, berurat daun sejajar, tertutupi oleh rambut yang pendek dan jarang, bagian bunga tersusun majemuk, tipe malai bercabang, satuan bunga disebut floret yang terletak pada satu spikelet yang duduk pada panikula, tipe buah bulir atau kariopsis yang tidak dapat dibedakan mana buah dan bijinya,bentuk hampir bulat hingga lonjong, ukuran 3mm hingga 15mm, tertutup oleh palea dan lemma yang dalam bahasa sehari-hari disebut sekam, struktur dominan padi yang biasa dikonsuksi yaitu jenis enduspermium Estiasih, Teti Ahmadi,2009. Padi adalah komoditas tanaman pangan di Indonesia. Kecukupan beras merupakan usaha strategi pemerintah dalam memantapkan ketahanan pangan, ekonomi dan stabilitas politik nasional. Sebagian masyarakat menghendaki adanya pasokan dan harga beras yang stabil, berkualitas baik tersedia sepanjang waktu, tersalur secara merata, dengan harga terjangkau Auliana, 2002.

2.4.2 Beras

Beras adalah butir padi yang telah dibuang kulit luarnya sekamnya yang menjadi dedak kasar Sediotama, 1989. Beras adalah gabah yang bagian kulitnya sudah dibuang dengan cara digiling dan disosoh menggunakan alat pengupas dan penggiling serta alat penyosoh Astawan, 2004. Universitas Sumatera Utara 24 Kebiasaan makan beras dalam bentuk nasi terbentuk melalui sejarah yang panjang. Beras berasal dari kata weas dalam bahasa Jawa Kuno. Beras dipilih menjadi pangan pokok karena sumber daya alam lingkungan mendukung penyediaannya dalam jumlah yang cukup, mudah dan, cepat pengolahannya, memberi kenikmatan pada saat menyantap, dan aman dari segi kesehatan. Sesungguhnya rasa lapar dapat dipuaskan dengan memakan makanan apa saja, terutama makanan sumber pati atau lazimnya disebut karbohidrat. Namun perlu diperhatikan, dalam konsep makan, terdapat dua unsur yang dianut oleh kebanyakan orang yaitu kenyang dan nikmat. Makanan disenangi jika memberikan kesan nikmat pada indra penglihatan mengenai warna, bentuk, dan ketampakan lainnya seperti indera pembau, pengecap, peraba di mulut mengenai tekstur, dan bila mungkin juga indera pendengaran pada saat penyajian dan penyantapannya Haryadi, 2006. Komposisi terbesar yang terkandung dalam beras adalah karbohidrat sebesar 79, Energi sebesar 365 kalori perhari.Beras juga mengandung protein, vitamin, mineral, dan air. Secara biologi anatomi beras adalah bagian biji padi yang terdiri dari : 1. Aleuron adalah lapis terluar yang sering kali ikut terbuang pada proses pemisahan kulit. 2. Endosperma adalah tempat sebagian besar pati dan protein beras berada. 3. Embrio yang merupakan calon tanaman baru dalam beras tidak dapat tumbuh lagi, kecuali dengan bantuan teknik kultu jaringan. Beras sebagai bahan pangan disusun oleh pati, dan unsur lain seperti lemak serat, mineral, mineral dan air. Lapisan terluar beras kaya akan komponen non pati Universitas Sumatera Utara 25 seperti protein, lemak, serat, abu, pentosa,dan lignin sedangkan bagian endosperm kaya pati Haryadi, 2006. Secara umum, mutu beras dapat dikategorikan ke dalam empat kelompok, yaitu mutu giling, mutu tanak, mutu gizi dan standarspesifik untuk penampakan dan kemurnian biji misalnya besar dan bentuk beras, kebeningan dan beras chalky Haryadi, 2006. Pemutuan beras didasarkan pada aturan SNI 01-6128 : 2008 membagi beras dalam lima kelas mutu I, II, III, IV dan V. Syarat umum beras adalah : a bebas hama dan penyakit b bebas bau apek, asam, atau bau asing lainnya c bebas dari campuran dedak dan bekatul d bebas dari bahan kimia yang membahayakan konsumen Haryadi, 2006.

2.4.3 Pengolahan Padi Menjadi Beras

Pegolahan padi di pabrik adalah proses menggiling menjadi beras. Gabah digiling untuk dibebaskan dari sekamnya yang menjadi dedak kasar dan beras yang dihasilkan disebut beras pecah kulit. Beras pecah kulit digiling lebih lanjut untuk membuang lembaga dan lapisan-lapisan permukaan biji. Hasilnya adalah beras giling dan dedak halus. Dedak halus merupakan limbah yang sangat kaya akan berbagai vitamin, lemak, protein dan mineral. Beras giling yang bersih dari lapisan-lapisan luar biji dan dari lembaga disebut beras giling sempurna. Untuk lebih menarik lagi, beras giling sempurna dapat digosok sehingga menjadi lebih mengkilap dan dapat juga kemudian dilapisi minyak dan disebut beras poles Haryadi, 2006. Universitas Sumatera Utara 26 Derajat giling beras dinyatakan dengan efesiensi hasil gilingnya. Bila hasil beras giling 72 dari beras asal gabahnya, dikatakan bahwa derajat giling beras tersebut 72 atau derajat ekstraksinya 72 . Teoritis derajat giling beras maksimal adalah 80 karena kulit gabah merupakan 20 dari berat seluruh biji. Jadi beras pecah kulit mempunyai derajat ekstraksi maksimal adalah 80 . Semakin tinggi derajat ekstraksi beras akan semakin kaya beras tersebut akan zat-zat gizi, terutama berbagai jenis vitamin. Semakin tinggi derajat ekstraksi beras, semakin tinggi pula nilai gizinya tetapi sebaliknya beras demikian akan semakin mudah rusak diserang hama mikroba dan serangga karena zat-zat gizi yang tersedia akan merupakan tempat tumbuh yang subur, memberikan zat-zat yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan hama tersebut Haryadi, 2006. 2.5 Tempat Pembuangan Akhir TPA Sampah 2.5.1 Pengertian Tempat Pembuangan Akhir TPA Sampah Tempat Pembuangan Akhir TPA merupakan tempat dimana sampah mencapai tahap terakhir dalam pengelolaannya sejak mulai timbul di sumber, pengumpulan, pemindahanpengangkutan, pengolahan dan pembuangan. TPA merupakan tempat sampah diisolasi secara aman agar tidak menimbulkan gangguan terhadap lingkungan sekitarnya. Di TPA, sampah masih mengalami praoses penguraian secara alamiah dengan rangka waktu panjang. Beberapa jenis sampah dapat terurai secara cepat, sementara yang lain lebih lambat, bahkan ada beberapa jenis sampah yang tidak berubah sampai puluhan tahun, misalnya plastik. Hal ini memberikan gambaran Universitas Sumatera Utara 27 bahwa setelah TPA selesai digunakan pun masih ada proses yang berlangsung dan menghasilkan beberapa zat yang dapat mengganggu lingkungan. Karenanya masih diperlukan pengawasan terhadap TPA yang telah ditutup Royadi, 2006.

2.5.2 Metode Pengolahan Sampah Di Pembuangan Akhir TPA

Pembuangan akhir sampah adalah upaya untuk memusnahkan sampah di tempat tertentu yang disebut tempat pembuangan akhir sampah TPA. Menurut Suryanto 1988 Royadi 2006, dalam pembuangan akhir sampah terdapat beberapa metode yaitu: a. Open Dumping Metode open dumping adalah cara pembuangan akhir dengan hanya menumpuk sampah begitu saja tanpa ada perlakuan khusus, sehingga dapat menimbulkan gangguan terhadap lingkungan. b. Controlled Landfill Adalah sistem open dumping yang diperbaiki atau ditingkatkan, merupakan peralihan antara teknik open dumping dan sanitary landfill. Pada cara ini penutupan sampah dengan lapisan tanah dilakukan setelah TPA penuh dengan timbunan sampah yang dipadatkan setelah mencapai tahap tertentu. c. Sanitary Landfill Pada sistem ini sampah ditimbun dalam tanah yang luas kemudian dipadatkan dan ditutup dengan tanah penutup harian pada setiap hari dan akhir operasi. Resiko yang tidak dapat dihindarkan dari pembuangan sampah di landfill adalah terbentuknya gas dan lindi yang dipengaruhi oleh dekomposisi dari mikroba dan iklim, sifat dari sampah dan iklim pengoperasian sampah di landfill. Perpindahan Universitas Sumatera Utara 28 gas dan lindi dari landfill ke lingkungan sekitarnya menyebabkan dampak yang serius pada lingkungan, selain berdampak buruk terhadap kesehatan juga menyebabkan kebakaran dan peledakan, kerusakan pada tanaman, bau yang tidak sedap, masalah setelah penutupan landfill, pencemaran air tanah, udara dan pencemaran global Royadi, 2006. Sampah yang dibuang ke TPA-TPA di kota Medan berasal dari rumah tangga, kompleks perumahan, perguruan tinggisekolah, perkantoran, plaza, hotel, restoranrumah makan, rumah sakit, dan lain-lain. Komposisi sampah terdiri dari sampah organik 48,2 yang terdiri dari daun-daunan 32 dan makanan 16,2, dan sampah anorganik sebanyak 51,8 terdiri dari kertas 17,5, plastik 3,5 dan lain- lain. TPA Namo Bintang, pada prinsipnya merupakan suatu landfill yang mnggunakan metode open dumping dimana seluruh sampah yang dibuang, dipadatkan dengan alat berat kemudian dibiarkan menumpuk begitu saja tanpa ada perlakuan khusus. 2.5.3 Persyaratan Lokasi TPA Mengingat besarnya potensi dalam menimbulkan gangguan terhadap lingkungan maka pemilihan lokasi TPA harus dilakukan dengan seksama dan hati- hati. Hal ini ditunjukkan dengan sangat rincinya persyaratan lokasi TPA seperti tercantum dalam Standar Nasional Indonesia SNI tentang Tata Cara Pemilihan Tempaat Lokasi Tempat Pembuangan Akhir Sampah, yang diantaranya dalam kriteria regional dicantumkan : 1. Bukan daerah rawan geologi daerah patahan, daerah rawan longsor, rawan gempa, dll Universitas Sumatera Utara 29 2. Bukan daerah rawan hidrogeologis yaitu daerah dengan kondisi kedalaman air tanah kurang dari 3 meter, jenis tanah mudah meresapkan air, dekat dengan sumber air dalam hal tidak terpenuhi harus dilakukan masukan teknologi 3. Bukan daerah rawan topografis kemiringan lahan lebih dari 20. 4. Bukan daerah rawan terhadap kegiatan penerbangan di bandara jarak minimal 1,5-3km 5. Bukan daerahkawasan yang dilindungi Damanhuri, 1995 Sumber pencemaran kadmium pada tempat pembuangan akhir sampah TPA bersasal dari pelindihan sampah dan air hujan. Sampah-sampah seperti pelastik, bekas baterai, dan bekas alat elektronik jika mengalami dekomposisi dari bercampur dengan air hujan, juga dapat masuk ke dalam tanah dan mencemari air tanah BLH Kota Bengkulu,2011. Meskipun begitu, metode pembuangan sampah ini banyak dilakukan di Indonesia, seperti halnya Kota Medan yang menggunakan metode open dumping. Metode ini memungkinkan adanya perembesan air lindi cairan yang timbul akibat pembusukan sampah melalui kapiler-kapiler air dalam tanah hingga mencemari sumber air tanah, terlebih di musim hujan.Efek pencemaran bisa berakumulasi jangka panjang dan pemulihannya bisa membutuhkan puluhan tahun. Metode ini sudah tidak populer karena selain sudah tidak akan diperbolehkan lagi juga berpotensi pada pencemaran lingkungan Ahmad,2011. Universitas Sumatera Utara 30 2.6 Air Lindi 2.6.1 Pengertian Air Lindi Sampah di TPA akan mengalami proses penguraian secara kimia dan biokimia. Masalah akan timbul ketika air hujan dan air permukaan meresap ke dalam timbunan sampah. Ditambah lagi dengan penguraian sampah secara kimia dan biokimia, akan menimbulkan cairan rembesan dengan kandungan padatan dan kebutuhan oksigen yang sangat tinggi yang kemudian bercampur dengan air hujan, disebut juga dengan lindi Martono, 1996. Air lindi membawa materi tersuspensi dan terlarut yang merupakan produk dari degradasi sampah. Komposisi air lindi dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis sampah terdeposit, jumlah curah hujan di daerah TPA dan kondisi spesifik tempat pembuangan tersebut. Air lindi pada umumnya mengandung senyawa-senyawa organik dan anorganik yang tinggi. Selayaknya benda cair, air lindi akan mengalir ke tempat yang lebih rendah. Air lindi ini dapat merembes masuk ke dalam tanah dan bercampur dengan air tanah sampai pada jarak 200 meter, ataupun mengalir di permukaan tanah dan bermuara pada aliran air sungai. Secara langsung air tanah atau air sungai tersebut akan tercemar. Air lindi juga dapat mencemari sumber air minum pada jarak 100 dari sumber pencemaran Mahardika 2010.

2.6.2 Mekanisme Masuknya Air Lindi ke Dalam Air Tanah

Mekanisme masuknya air lindi masuk ke lapisan air tanah, terutama air tanah dangkal sumur melalui proses sebagai berikut : Universitas Sumatera Utara 31 1. Air lindi ditemukan pada lapisan tanah yang digunakan sebagai open dumping, yaitu kira-kira berjarak 2 meter di bawah permukaan tanah. 2. Secara khusus, bila air lindi masuk dengan cara infiltrasi di tanah, segera permukaan tanah dijenuhi air. 3. Akibat adanya faktor seperti air hujan, mempercepat air lindi masuk ke lapisan tanah yaitu zona aerasi yang mempunyai kedalaman 10 meter di bawah permukaan tanah. 4. Lalu akibat banyaknya air lindi yang terbentuk menyebabkan air lindi masuk ke lapisan air tanah dangkal atau lapisan air tanah jenuh. 5. Dan di lapisan tanah jenuh tersebut, air yang terkumpul bercampur dengan air lindi dimana di air tanah dangkal ini dimanfaatkan untuk sumber air minum melalui sumur-sumur dangkal Mahardika, 2010. Potensi gravitasi sangat penting dalam tanah-tanah yang jenuh air. Hal ini diperhitungkan terutama untuk gerakan air lindi yang menembus tanah yang pada umumnya bergerak dari elevasi tinggi ke elevasi rendah. Biasanya air tanah yang diperhatikan mempunyai elevasi yang lebih tinggi daripada sumber air bersih tertentu. Gerakan air lindi ke dalam tanah mengikuti gerakan air tanah, yang merupakan gerakan air dari tanah melalui evaporasi dan atau drainase dari tanah basah ke tanah kering dan dari tanah ke dalam akar-akar tanaman Mahardika, 2010.

2.6.3 Komponen Air Lindi dari Tempat Pembuangan Akhir TPA Sampah

Air lindi pada umumnya mengandung senyawa-senyawa organik hidrokarbon, asam humat, fulfat, tanat dan galat dan anorganik natrium, kalium, kalsium, magnesium, klor, sulfat, fosfat, fenol, nitrogen dan senyawa logam berat Universitas Sumatera Utara 32 yang tinggi. Konsentrasi dari komponen-komponen tersebut dalam air lindi bisa mencapai 1000 sampai 5000 kali lebih tinggi daripada konsentrasi dalam air tanah. Berdasarkan penelitian Astuti 2008, bahwa komponen air lindi di TPA Putri Cempo Mojosongo Surakarta adalah NO 3 900 mgl , Cd 0,36 mgl, Mn 3,10 mgl, NO 2 27 mgl, Cl 873 mgl, Cl 2 1,41 mgl, H 2 S 0,096 mgl, minyak dan lemak 1016 mgl, dan padatan tersuspensi 549 mgl. Universitas Sumatera Utara 33

2.7 Kerangka Konsep

Gambar 2.1. Kerangka konsep penelitian Berdasarkan kerangka konsep diatas dapat dilihat analisis kadar kadmium pada beras yang berasal dari areal persawahan masyarakat sekitar TPA Namo Bintang. Sampel beras yang berasal dari areal persawahan masyarakat yang berjarak 30m, 100m, 200m, 300m dan 500m dari TPA Namo Bintang Hasil pengukuran kadar Kadmium dalam beras secara kualitatif Hasil pengukuran kadar Kadmium dalam beras secara kuantitatif 0,4mgkg sesuai SNI 7387 : 2009 Memenuhi syarat Tidak memenuhi syarat Universitas Sumatera Utara 34 BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian