Perumusan Masalah Manfaat Penelitian Efek kadmium Cd Terhadap Tumbuhan dan Hewan

bahwa desa tersebut merupakan daerah pertanian yang dikelilingi oleh sawah. Mata pencaharian hampir seluruh penduduknya adalah bertani. Untuk meningkatkan kualitas tanamannya mereka memberikan pupuk anorganik pada tanamannya, yaitu pupuk SP-36 yang mengandung kadar kadmium Cd sebesar 11 mgkg yang diberikan sebanyak 4 kali dalam setahun dengan takaran yang tidak menurut aturan sehingga berisiko mencemari lingkungan persawahan. Penggunaan pupuk diperkirakan dapat mencemari limgkungan sekitar persawahan apabila digunakan dalam dosis yang tidak tepat. Pada umumnya penduduk masih menggunakan air sumur yang termasuk dalam jenis air sumur gali dangkal sebagai sumber air bersih dan air minum. Jenis sumur ini sangat mudah terkontaminasi. Untuk survey pendahuluan, peneliti mengambil beberapa sampel air sumur untuk diperiksa di laboratorium dan didapatkan hasil bahwa sampel air sumur tersebut mengandung kadmium Cd yang melebihi nilai ambang batas, yaitu sebesar 0,00614, pada air sumur yang jaraknya 10 meter dari sawah, sebesar 0,00532 pada air sumur yang jaraknya 50 meter dari sawah dan sebesar 0,00446 pada air sumur yang jaraknya 100 meter dari sawah. Berdasarkan hal tersebut peneliti ingin melakukan penelitian kadar kadmium Cd serta menganalisa tingkat pencemaran kadmium Cd pada air sumur di sekitar persawahan di Desa Mompang Kecamatan Padangsidimpuan Angkola Julu Kota Padangsidimpuan.

1.2. Perumusan Masalah

Perumusan masalah adalah belum diketahuinya kadar kadmium Cd pada air sumur di sekitar persawahan di Desa Mompang Kecamatan Padangsidimpuan Angkola Julu Kota Padangsidimpuan. Universitas Sumatera Utara 1.3. Tujuan Penelitian 1.3.1. Tujuan Umum Untuk mengetahui kandungan kadmium Cd pada air sumur berdasarkan Permenkes RI No. 416MENKESIX1990 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air di Desa Mompang Kecamatan Padangsidimpuan Angkola Julu Kota Padangsidimpuan.

1.3.2. Tujuan Khusus

1. Untuk mengetahui kandungan kadmium Cd secara kualitatif berdasarkan Permenkes RI No. 416MENKESIX1990 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air pada air sumur di Desa Mompang Kecamatan Padangsidimpuan Angkola Julu Kota Padangsidimpuan. 2. Untuk mengetahui kandungan kadmium Cd secara kuantitatif berdasarkan Permenkes RI No. 416MENKESIX1990 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air pada air sumur di Desa Mompang Kecamatan Padangsidimpuan Angkola Julu Kota Padangsidimpuan. 3. Untuk mengetahui konstruksi sumur di Desa Mompang Kecamatan Padangsidimpuan Angkola Julu Kota Padangsidimpuan.

1.4. Manfaat Penelitian

1. Sebagai informasi pencemaran kadmium Cd pada air sumur di sekitar persawahan di Desa Mompang Kecamatan Padangsidimpuan Angkola Julu Kota Padangsidimpuan. Universitas Sumatera Utara 2. Sebagai informasi kepada masyarakat Desa Mompang Kecamatan Padangsidimpuan Angkola Julu Kota Padangsidimpuan yang tinggal di sekitar persawahan yang menggunakan air sumur untuk keperluan sehari-hari. 3. Sebagai pertimbangan bagi para petani yang menggunakan pupuk anorganik dalam bercocok tanam. Universitas Sumatera Utara BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air 2.1.1. Pengertian Air Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan umat manusia dan makhluk hidup lainnya dengan fungsi yang tidak akan dapat digantikan oleh senyawa lain. Hampir seluruh kegiatan yang dilakukan manusia membutuhkan air, mulai dari membersihkan diri, membersihkan tempat tinggalnya, menyiapkan makanan dan minuman sampai dengan aktivitas-aktivitas lainnya Achmad, 2004. Berdasarkan Permenkes RI No. 416MENKESPERIX1990 tentang syarat- syarat dan pengawasan kualitas air bahwa yang dimaksud dengan air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak. Sedangkan air minum adalah air yang kualitasnya memenuhi syarat dan dapat diminum langsung. Di Indonesia, jumlah dan pemakaian air bersumber pada air tanah, air permukaan dan air atmosfer yang ketersediannya sangat ditentukan oleh air atmosfer atau sering dikenal dengan air hujan Kusnoputranto, 2000.

2.1.2. Sumber Air

Air yang berada di permukaan bumi dapat berasal dari berbagai sumber. Berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi air angkasa, air permukaan dan air tanah Chandra, 2006. Universitas Sumatera Utara

2.1.2.1. Air Angkasa Hujan

Air angkasa atau air hujan merupakan sumber utama air di bumi. Walau pada saat prepitasi merupakan air yang paling bersih, air tersebut cenderung mengalami pencemaran ketika berada di atmosfer yang disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme, dan gas, misalnya karbondioksida, nitrogen, dan amonia. 2.1.2.2 Air Permukaan Air permukaan yang meliputi badan-badan air semacam sungai, danau, telaga, waduk, rawa, terjun, sumur permukaan, sebagian besar berasal dari hujan yang jatuh ke permukaan bumi. Air hujan tersebut kemudian akan mengalami pencemaran baik oleh tanah, sampah, maupun lainnya. 2.1.2.3 Air Tanah Air tanah berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan ke dalam tanah dan mengalami proses filtrasi secara alamiah. Presipitasi membuat air tersebut bergerak ke permukaan tanah dalam bentuk hujan, salju, dan lain-lain. Setelah kembali ke permukaan tanah, air kembali melewati siklus air melalui satu atau beberapa tahapan berikut ini : • Evaporasi langsung kembali ke atmosfer Air akan kembali membentuk uap awan dan pada akhirnya akan jatuh kembali ke permukaan tanah. Universitas Sumatera Utara • Aliran ke permukaan badan air Air mengalir diatas permukaan tanah menuju kolam, parit, danau atau lautan. Air dari badan air akan berevaporasi kembali ke atmosfer, atau pada anak sungai parit dan akan berlanjut mengalir ke lautan. • Meresap ke dalam tanah Air dapat diserap oleh tumbuh-tumbuhan dan kemudian dikembalikan ke atmosfer dalam bentuk uap air setelah melewati transpirasi tanaman. Air tanah memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan sumber air lain. Pertama, air tanah biasanya bebas dari kuman penyakit dan tidak perlu mengalami proses purifikasi atau penjernihan. Persediaan air tanah juga cukup tersedia sepanjang tahun, saat musim kemarau sekalipun. Sementara itu, air tanah juga memiliki beberapa kerugian atau kelemahan dibandingkan dengan sumber air lainnya. Air tanah mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi yang tinggi dari zat-zat mineral seperti magnesium, kalsium dan logam berat seperti besi yang dapat menyebabkan kesadahan air. Selain itu, untuk mengisap dan mengalirkan air ke atas permukaan diperlukan pompa.

2.1.3. Syarat Air Bersih

Berdasarkan Permenkes RI No.416MENKESPERIX1990 tentang syarat- syarat pengawasan kualitas air, syarat-syarat air bersih antara lain : 1. Persyaratan Biologis Persyaratan biologis berarti air bersih itu tidak mengandung mikroorganisme yang nantinya menjadi infiltran tubuh manusia. Mikroorganisme itu dapat dibagi Universitas Sumatera Utara dalam empat bagian, yaitu parasit, bakteri, virus, dan kuman. Dari keempat jenis mikroorganisme tersebut umumnya yang menjadi parameter kualitas air adalah bakteri seperti Eschericia coli. 2. Persyaratan Fisik Persyaratan fisik air bersih terdiri dari kondisi fisik air pada umumnya, yakni derajat keasaman, suhu, kejernihan, warna, dan bau. Aspek fisik ini selain penting untuk aspek kesehatan langsung yang terkait dengan kualitas fisik seperti suhu dan keasaman, tetapi juga penting untuk menjadi indikator tidak langsung pada persyaratan biologis dan kimia, seperti warna air dan bau. 3. Persyaratan Kimia Persyaratan kimia menjadi penting karena banyak sekali kandugan kimiawi air yang memberi akibat buruk pada kesehatan karena tidak sesuai dengan proses biokimiawi tubuh. Bahan kimia seperti nitrat, arsenik, dan berbagai macam logam berat khususnya air raksa, timah hitam, dan kadmium dapat menjadi gangguan pada tubuh dan berubah menjadi racun. 4. Persyaratan Radioaktif Persyaratan radioaktif sering juga dimasukkan sebagai bagian persyaratan fisik, namun sering dipisahkan karena jenis pemeriksaannya sangat berbeda,dan pada wilayah tertentu menjadi sangat serius seperti di sekitar reaktor nuklir.

2.1.4. Pemanfaatan Air

Dari sekian banyak manfaat air, jumlah air yang benar-benar dikonsumsi hanya sebagian kecil saja, yakni yang tergolong penyediaan air minumbersih. Namun demikian dari kelompok ini pun, yang benar dikonsumsi sangat sedikit. Universitas Sumatera Utara Misalnya saja, orang hanya minum 2 literoranghari, demikian pula jumlah air yang dikonsumsi hewan atau tumbuhan, hanya sedikit saja. Sebagian besar hanya digunakan sebagai media. Misalnya, penyediaan air bersih ini sebagian besar akan kembali kealam sebagai air bekas cucian, bekas membersihkan rumah, bekas menggelontor kotoran, bekas mandi, dll Soemirat,2009. Adapun kegunaan air adalah : 1. Air untuk minum 2. Air untuk keperluan rumah tangga 3. Air untuk industri 4. Air untuk mengairi sawah 5. Air untuk kolam perikanan, dll Wardhana,2001 Di dalam tubuh manusia sendiri, air berkisar antara 50-70 dari seluruh berat badan. Air diperlukan untuk menurunkan berbagai jenis zat yang diperlukan tubuh. Sebagai contoh, oksigen perlu dilarutkan dahulu, sebelum dapat memasuki pembuluh darah yang ada di sekitar alveoli. Segala reaksi biokimia di dalam tubuh manusiahewan terlaksana di dalam lingkungan air. Air sebagai bahan pelarut, membawa segala jenis makanan ke seluruh tubuh. Ringkasnya, dalam segala fungsi kehidupan seperti bereaksi terhadap segala stimulus, tumbuh, bermetabolisme, bereproduksi, air selalu memegang peranan penting. Kekurangan air menyebabkan penyakit batu ginjal dan kandung kemih, karena terjadi kristalisasi unsur-unsur yang ada di dalam cairan tubuh. Universitas Sumatera Utara 2.1.5. Sarana Air Bersih 2.1.5.1. Sumur Sumur merupakan sumber utama persediaan air bersih bagi penduduk yang tinggal di daerah pedesaan maupun di perkotaan Indonesia. Secara teknis sumur dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu: a. Sumur Gali Sumur gali adalah satu konstruksi sumur yang paling umum dan meluas dipergunakan untuk mengambil air tanah bagi masyarakat kecil dan rumah-rumah perorangan sebagai air minum dengan kedalaman 7-10 meter dari permukaan tanah. Sumur gali menyediakan air permukaan tanah, oleh karena itu dengan mudah terkena kontaminasi melalui rembesan. Umumnya, rembesan berasal dari tempat pembuangan kotoran manusia dan hewan, juga dari limbah sumur itu sendiri Depkes RI, 1985. Dipandang dari segi kesehatan, penggunaan sumur gali kurang baik bila cara pembuatannya tidak benar-benar diperhatikan. Untuk memperkecil kemungkinan terjadinya pencemaran, dapat diupayakan pencegahannya, yaitu dengan cara memperhatikan syarat-syarat fisik dari sumur tersebut yang didasarkan atas kesimpulan dari pendapat beberapa pakar di bidang ini, diantaranya lokasi sumur tidak kurang dari 10 meter dari sumber pencemar, dinding sumur cincin minimal dengan kedalaman 3 meter dari permukaan tanah dan terbuat dari bahan kedap air, lantai sumur sekurang-kurangnya berdiameter 1 meter jaraknya dari dinding sumur dan kedap air, saluran pembuangan air limbah SPAL minimal 10 meter dan Universitas Sumatera Utara permanen, tinggi bibir sumur minimal 0,8 meter dari permukaan tanah, memiliki tutup sumur yang kuat dan rapat Entjang, 2000.. b. Sumur Bor Dengan cara pengeboran, lapisan air tanah yang lebih dalam ataupun lapisan tanah yang jauh dari tanah permukaan dapat dicapai sehingga sedikit dipengaruhi kontaminasi. Umumnya, air dari sumur bor bebas dari pengotoran mikrobiologi dan secara langsung dapat dipergunakan sebagai air minum Depkes RI, 1985 Menurut Chandra 2007, berdasarkan kedalamannya sumur terbagi dua yaitu: a. Sumur Dangkal shallow well Sumur ini memiliki sumber air yang berasal dari resapan air hujan di atas permukaan bumi terutama di daerah dataran rendah. Jenis sumur ini banyak terdapat di Indonesia dan mudah sekali terkontaminasi air kotor yang berasal dari kegiatan mandi-cuci-kakus MCK sehingga persyaratan sanitasi yang ada perlu sekali diperhatikan. b. Sumur Dalam deep well Sumur ini memiliki sumber air yang berasal dari proses purifikasi alami air hujan oleh lapisan kulit bumi menjadi air tanah. Sumber airnya tidak terkontaminasi dan memenuhi persyaratan sanitasi.

2.1.5.2. Perlindungan Mata Air

Perlindungan mata air adalah suatu bangunan penangkap mata air yang menampung air dari mata air. Walaupun mata air biasanya berasal dari air tanah yang terlindung, ada kemungkinan terjadi kontaminasi pada tempat penangkapan juga Universitas Sumatera Utara kontaminasi langsung terhadap mata air yang disebabkan oleh manusia atau binatang, harus dicegah melalui bangunan perlindungan.

2.1.5.3. Penampungan Air Hujan

Penampungan air hujan untuk penyediaan air minumair bersih biasanya memanfaatkan suatu permukaan yang luas, seperti atap rumah yang miring ke arah talang yang menampung air hujan dan disalurkan ke dalam tangki reservoir. Hujan pertama biasanya membawa kotoran yang ada pada atap, sehingga tidak dialirkan ke dalam tangki. 2.1.6. Peranan Air Dalam Penyebaran Penyakit

2.1.6.1. Penyakit Menular

Menurut Slamet 2007, air merupakan bagian dari lingkungan yang tidak dapat terpisahkan dari kehidupan manusia. Dalam penggunaannya, air dapat menjadi penyebab terjadinya penyakit yang dibagi ke dalam 4 empat cara yaitu : 1. Air Sebagai Penyebar Mikroba Patogen Water Borne Disease Penyakit disebarkan secara langsung oleh air dan hanya dapat menyebar apabila mikroba penyebab terjadinya penyakit masuk ke dalam sumber air yang digunakan masyarakat untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari. Jenis mikroba yang ada di dalam air yaitu virus, bakteri, protozoa dan metazoa. Penyakit yang disebabkan karena mikroba patogen ini seperti cholera, thypus abdominalis, hepatitis A, poliomyelitis, disentri. Keluhan yang dapat muncul seperti mencret dan kotoran berlendir. Universitas Sumatera Utara 2 . Air Sebagai Sarang Vektor Penyakit Water Related Insecta Vector Air dapat berperan sebagai sarang insekta yang menyebarkan penyakit pada masyarakat. Insekta sedemikian disebut sebagai vektor penyakit. Vektor penyakit yang sedemikian dapat mengandung penyebab penyakit. Penyebab penyakit dalam tubuh vektor dapat berubah bentuk, berubah fase pertumbuhan atau pun bertambah banyak atau tidak mengalami perubahan apa-apa. Penyakit yang dapat muncul seperti filariasis, demam berdarah, malaria. 3. Kurangnya Penyediaan Air Bersih Water Washed Disease Kurang tersedianya air bersih untuk menjaga kebersihan diri, dapat menimbulkan berbagai penyakit kulit dan mata. Hal ini terjadai karena bakteri yang ada pada kulit dan mata mempunyai kesempatan untuk berkembang. Keluhan yang dapat muncul seperti kulit merah, gatal-gatal dan mata merah, gatal dan berair. 4. Air Sebagai Sarang Hospes Sementara Water Based Disease Penyakit ini memiliki host perantara yang hidup di dalam air. Penyakit yang dapat muncul adalah schistosomiasis dan dracontiasis.

2.1.6.2. Penyakit Tidak Menular

Air dapat menimbulkan kerugian dan gangguan yang disebabkan oleh bahan- bahan kimia atau zat radioaktif yang ada di dalam air, terutama logam berat. Logam- logam berat hasil buangan limbah industri menimbulkan kasus pada beberapa daerah atau negara, misalnya keracunan merkuri Hg yang menyebabkan cacat bawaan pada bayi yang dikenal sebagai penyakit Minamata di Jepang, logam kadmium Cd yang Universitas Sumatera Utara dapat menyebabkan kenaikan darah karena kadmium Cd mempengaruhi kinerja otot polos pembuluh darah secara langsung maupun tidak langsung lewat ginjal, bahkan kerusakan dan penghambatan kinerja sistem fisiologis tubuh, kerja paru-paru, liver, kemandulan, serta imunitas juga syaraf dan kerapuhan pada tulang Effendi, 2007. Besi Fe dan mangan Mn merupakan logam yang sering bersamaan keberadaannya di alam maupun dalam air. Logam ini dibutuhkan tubuh dalam jumlah kecil. Kelebihan logam ini dapat menimbulkan efek-efek kesehatan, seperti serangan jantung, gangguan pembuluh darah bahkan kanker hati. Logam ini bersifat akumulatif terutama di organ penyaringan sehingga dapat mengganggu fungsi fisiologis tubuh Wardhana, 2004. Senyawa kalsium banyak terdapat di alam sebagai batu kapur, gips dan kalsium klorida. Kalsium dalam kadar tertentu dibutuhkan oleh tubuh untuk pertumbuhan gigi dan tulang. Pada kadar yang lebih besar dari 200 mg l pada air minum dapat menyebabkan pengerakan pada ketel-ketel pemanas, pipa distribusi air minum dan perabot rumah tangga. Adanya sulfat dalam jumlah besar yang berkaitan dengan magnesium pada air minum dapat menimbulkan reaksi laxative. Selain itu sifat korosif air terhadap logam akan lebih besar dengan adanya sulfat dengan kadar yang tinggi. Pada umumnya sulfat tidak dihilangkan pada proses pengolahan air minum, bahkan kadar sulfat ini dapat meningkat karena penggunaan alumunium sulfat untuk flokulasi kimiawi pada penjernihan air. Walau pengaruhnya tidak sebesar senyawa khlorida dan karbonat, sulfat juga mempengaruhi rasa air minum Slamet, 2004. Universitas Sumatera Utara

2.2. Pencemaran Air

Dewasa ini air menjadi masalah yang perlu mendapat perhatian yang seksama dan cermat. Untuk mendapatkan air yang baik, sesuai dengan standar tertentu, saat ini menjadi barang mahal karena air sudah banyak tercemar oleh bermacam-macam limbah dari hasil kegiatan manusia, baik limbah dari kegiatan rumah tangga, limbah kegiatan industri dan kegiatan-kegiatan lainnya Wardhana, 2001. Menurut Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001, pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya.

2.2.1. Polutan Air

Menurut Effendi 2003, polutan dikelompokkan menjadi dua berdasarkan cara masuknya ke dalam lingkungan, yaitu : 1. Polutan Alamiah Polutan memasuki lingkungan badan air secara alami, misalnya akibat letusan gunung berapi, tanah longsor, banjir, dan fenomena alam lainnya. 2. Polutan Antropogenik Polutan yang masuk ke lingkungan badan air akibat aktivitas manusia, misalnya kegiatan domestik rumah tangga, kegiatan perkotaan, maupun kegiatan industri. Universitas Sumatera Utara Berdasarkan sifat toksiknya, polutan dibedakan menjadi dua yaitu : 1. Polutan Toksik Polutan ini biasanya bukan berupa bahan-bahan yang alami, misalnya pestisida, detergen, dan bahan artifisial lainnya. Polutan ini dapat mengakibatkan kematian lethal maupun bukan kematian sub-lethal, misalnya terganggunya pertumbuhan, tingkah laku, dan karakteristik morfologi berbagai organisme akuatik. 2. Polutan Tidak Toksik Polutan ini biasanya telah berada pada ekosistem secara alami yang terdiri dari bahan-bahan tersuspensi dan nutrien unsur hara. Bahan tersuspensi dapat mempengaruhi sifat fisika perairan, antara lain meningkatkan kekeruhan sehingga menghambat penetrasi cahaya matahari. Keberadaan nutrien unsur hara yang berlebihan dapat memicu terjadinya eutrofikasi perairan dan pertumbuhan mikroalga dan tumbuhan air secara pesat, yang dapat mengganggu keseimbangan ekosistem akuatik secara keseluruhan.

2.2.2. Indikator Pencemaran Air

Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau tanda yang dapat diamati yang digolongkan menjadi : • Pengamatan secara fisis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan tingkat kejernihan air kekeruhan, perubahan suhu, adanya perubahan warna, bau dan rasa. Universitas Sumatera Utara • Pengamatan secara kimiawi, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan zat kimia yang terlarut, perubahan pH. • Pengamatan secara biologis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan mikroorganisme yang ada di dalam air, terutama ada tidaknya bakteri patogen. Indikator yang umum diketahui pada pemeriksaan pencemaran air adalah pH atau konsentrasi ion hidrogen, oksigen terlarut Dissolved Oxygen, kebutuhan oksigen biokimia Biochemical Oxygen Demand, serta kebutuhan oksigen kimiawi Chemical Oxygen Demand. 1. pH atau konsentrasi ion hidrogen Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH sekitar 6,5 – 7,5. Air akan bersifat asam atau basa tergantung besar kecilnya pH. Bila pH di bawah normal, maka air tersebut bersifat asam, sedangkan air yang mempunyai pH di atas normal akan bersifat basa. Air limbah dan bahan buangan industri akan mengubah pH air yang akhirnya akan mengganggu kehidupan biota akuatik. Sebagian besar biota akuatik sensitif terhadap perubahan pH dan menyukai pH antara 7 – 8,5 Effendi, 2003. 2. Oksigen terlarut Dissolved Oxygen Tanpa adanya oksigen terlarut, banyak mikroorganisme dalam air tidak dapat hidup karena oksigen terlarut digunakan untuk proses degradasi senyawa organik dalam air. Oksigen dapat dihasilkan dari atmosfir atau dari reaksi fotosintesa alga. Oksigen yang dihasilkan dari reaksi fotosintesis alga tidak efisien, karena oksigen yang terbentuk akan digunakan kembali oleh alga untuk proses metabolisme pada Universitas Sumatera Utara saat tidak ada cahaya. Kelarutan oksigen dalam air tergantung pada temperatur dan tekanan atmosfir Warlina, 1985. Kadar oksigen terlarut yang tinggi tidak menimbulkan pengaruh fisiologis bagi manusia. Ikan dan organisme akuatik lain membutuhkan oksigen terlarut dalam jumlah cukup banyak. Kebutuhan oksigen ini bervariasi antar organisme. Keberadaan logam berat yang berlebihan di perairan akan mempengaruhi sistem respirasi organisme akuatik, sehingga pada saat kadar oksigen terlarut rendah dan terdapat logam berat dengan konsentrasi tinggi, organisme akuatik menjadi lebih menderita Effendi, 2003. 3. Kebutuhan Oksigen Biokimia Biochemical Oxygen Demand Dekomposisi bahan organik terdiri atas 2 tahap, yaitu terurainya bahan organik menjadi anorganik dan bahan anorganik yang tidak stabil berubah menjadi bahan anorganik yang stabil, misalnya ammonia mengalami oksidasi menjadi nitrit atau nitrat nitrifikasi. Pada penentuan nilai BOD, hanya dekomposisi tahap pertama yang berperan, sedangkan oksidasi bahan organik nitrifikasi dianggap sebagai zat pengganggu. Dengan demikian, BOD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme dalam lingkungan air untuk memecah mendegradasi bahan buangan organik yang ada dalam air menjadi karbondioksida dan air. Jumlah mikroorganisme dalam air lingkungan tergantung pada tingkat kebersihan air. Air yang bersih relatif mengandung mikroorganisme lebih sedikit dibanding yang tercemar. Air yang telah tercemar oleh bahan buangan yang bersifat antiseptik atau bersifat racun, seperti fenol, kreolin, deterjen, insektisida, dan sebagainya, jumlah mikroorganismenya juga relatif sedikit Effendi, 2003. Universitas Sumatera Utara 4. Kebutuhan Oksigen Kimiawi Chemical Oxygen Demand COD adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia, baik yang dapat didegradasi secara biologis maupun yang sukar didegradasi. Jika pada perairan terdapat bahan organik yang resisten terhadap degradasi biologis, misalnya tannin, fenol, polisakarida, dan sebagainya, maka lebih cocok dilakukan pengukuran COD daripada BOD Effendi, 2003.

2.2.3. Sumber Pencemaran Air

Menurut Mukono, 2006, terdapat beberapa sumber pencemaran air yaitu : 1. Domestik Rumah Tangga berasal dari pembuangan air kotor dari kamar mandi, kakus, dan dapur. 2. Industri Polutan yang dihasilkan tergantung pada jenis industrinya. Jenis polutan yang dapat mencemari air tergantung pada bahan baku, proses industri, bahan bakar, dan sistem pengelolaan limbah cair yang digunakan oleh industri tersebut. 3. Pertanian dan Perkebunan Polutan airnya dapat berupa : a. Zat kimia, misalnya berasal dari penggunaan pupuk dan pestisida. b. Mikrobiologi, misalnya virus, bakteri, parasit yang berasal dari kotoran ternak dan cacing tambang di lokasi pertanian. Universitas Sumatera Utara c. Zat radioaktif, berasal dari penggunaannya dalam proses pematangan buah, mendapatkan bibit unggul, dan mempercepat pertumbuhan tanaman. Polutan air dapat dikelompokkan sebagai berikut : a. Fisik Pasir atau lumpur yang tercampur dalam limbah air. b. Kimia Bahan pencemar yang berbahaya antara lain merkuri Hg, kadmium Cd, timbal Pb, pestisida dan jenis logam berat lainnya. c. Mikrobiologi Berbagai macam bakteri, virus, parasit, dan lain-lainnya. Misalnya, berasal dari pabrik yang mengolah hasil ternak, rumah potong, dan tempat pemerahan susu sapi. d. Radioaktif Beberapa bahan radioaktif yang dihasilkan oleh Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir PLTN dapat menimbulkan pencemaran air.

2.3. Pencemaran Logam Berat

Dalam kehidupan sehari-hari, manusia tidak terpisahkan dari benda-benda yang berasal dari logam. Logam digunakan untuk membuat alat perlengkapan rumah tangga, seperti sendok, garpu, pisau, dan berbagai jenis peralatan rumah tangga lainnya Widowati, Sastiono Jusuf 2008. Menurut Palar 2008, logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam-logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini Universitas Sumatera Utara berikatan dan atau masuk ke dalam tubuh organisme hidup. Dapat dikatakan bahwa semua logam berat dapat menjadi bahan racun yang akan meracuni tubuh makhluk hidup. Sebagai contoh adalah merkuri Hg, kadmium Cd, timbal Pb, dan krom Cr. Polutan logam mencemari lingkungan, baik di lingkungan udara, air, dan tanah yang berasal dari proses alami dan kegiatan industri. Proses alami antara lain siklus alamiah sehingga bebatuan gunung berapi bisa memberikan kontribusi ke lingkungan udara, air, dan tanah. Kegiatan manusia yang bisa menambah polutan bagi lingkungan berupa kegiatan industri, pertambangan, pembakaran bahan bakar, serta kegiatan domestik lain yang mampu meningkatkan kandungan logam di lingkungan udara, air, dan tanah Widowati, Sastiono Jusuf, 2008.

2.3.1. Pencemaran Logam Berat Pada Tanah

Tanah merupakan bagian dari siklus logam berat. Pembuangan limbah ke tanah apabila melebihi kemampuan tanah dalam mencerna limbah akan mengakibatkan pencemaran tanah. Jenis limbah yang berpotensi merusak lingkungan hidup adalah limbah yang termasuk dalam Bahan Beracun Berbahaya B3 yang di dalamnya terdapat logam-logam berat. Subowo dalam Widaningrum 2007 menyatakan bahwa adanya logam berat dalam tanah pertanian dapat menurunkan produktivitas dan kualitas hasil pertanian selain dapat membahayakan kesehatan manusia melalui konsumsi pangan yang dihasilkan dari tanah yang tercemar logam berat tersebut. Kandungan logam berat dalam tanah sangat berpengaruh terhadap kandungan logam pada tanaman yang tumbuh di atasnya, kecuali terjadi interaksi di antara logam Universitas Sumatera Utara itu sehingga terjadi hambatan penyerapan logam tersebut oleh tanaman. Menurut Darmono 1995, interaksi logam berat dan lingkungan tanah dipengaruhi oleh tiga faktor, yaitu : a proses sorbsi atau desorbsi, b difusi pencucian, dan c degradasi.

2.3.2. Pencemaran Logam Berat Pada Perairan

Banyak logam berat yang bersifat toksik maupun esensial terlarut dalam air dan mencemari air tawar maupun air laut. Sumber pencemaran ini banyak berasal dari pertambangan, peleburan logam dan jenis industri lainnya, dan juga dapat berasal dari lahan pertanian yang menggunakan pupuk atau anti hama yang mengandung logam Darmono, 2001. Logam-logam berat yang terlarut dalam badan perairan pada konsentrasi tertentu akan berubah fungsi menjadi sumber racun bagi kehidupan perairan. Pencemaran logam berat dapat merusak lingkungan perairan dalam hal stabilitas, keanekaragaman dan kedewasaan ekosistem. Dari aspek ekologis, kerusakan ekosistem perairan akibat pencemaran logam berat dapat ditentukan oleh faktor kadar dan kesinambungan zat pencemar yang masuk dalam perairan, sifat toksisitas dan bioakumulasi. Pencemaran logam berat dapat menyebabkan terjadinya perubahan struktur komunitas perairan, jaringan makanan, tingkah laku, efek fisiologi, genetik dan resistensi. 2.4. Kadmium Cd 2.4.1. Pengertian Umum Kadmium Cd adalah logam kebiruan yang lunak, termasuk golongan II B tabel berkala dengan konigurasi elekron [Kr] 4d105s2. unsur ini bernomor atom 48, mempunyai bobot atom 112,41 gmol dan densitas 8,65 gcm3. Titik didih dan titik Universitas Sumatera Utara lelehnya berturut-turut 765 ˚C dan 320,9˚C. Kadmiun Cd merupakan racun bagi tubuh manusia. Waktu paruhnya 30 tahun dan terakumulasi pada ginjal, sehingga ginjal mengalami disfungsi kadmium Cd yang terdapat dalam tubuh manusia sebagian besar diperoleh melalui makanan dan tembakau, hanya sejumlah kecil berasal dari air minum dan polusi udara. Pemasukan kadmium Cd melalui makanan adalah 10 – 40 μghari, sedikitnya 50 diserap oleh tubuh. Rekomendasi pemasukan kadmium Cd menurut gabungan FAOWHO dengan batas toleransi tiap minggunya adalah 420 μg untuk orang dewasa dengan berat badan 60 kg. Pemasukan kadmium Cd rata-rata pada tubuh manusia ialah 10 – 20 dari batas yang telah direkomendasikan. Unsur kadmium Cd dapat mengurangi serapan 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, kadmium Cd akan mengendap karena senyawa sulfitnya sukar larut. Kadmium Cd dari hasil sampingan peleburan dan refining bijih Zn rata-rata memiliki kadar kadmium Cd sebesar 0,2 – 0,3. Sumber lain adalah dari penggunaan sisa lumpur kotor sebagai pupuk tanaman yang kemudian terbawa oleh aliran angin dan air. Karakteristik kadmium Cd yang lainnya adalah bila dimasukkan ke dalam larutan yang mengandung ion OH - , ion-ion Cd 2+ akan mengalami pengendapan. Universitas Sumatera Utara Endapan yang terbentuk biasanya dalam bentuk senyawa terhidratasi yang berwarna putih. Bila logam kadmium Cd digabungkan dengan senyawa karbonat, fosfat, arsenat dan oksalat-ferro sianat maka akan terbentuk senyawa berwarna kuning Palar,2008. Adapun sifat fisik dan sifat kimia kadmium Cd, yaitu : 1 Sifat Fisik a. Logam berwarna putih keperakan b. Mengkilat c. LunakMudah 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 basa 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 alkohol Universitas Sumatera Utara

2.4.2. Sumber Kadmium Cd

Kadmium Cd yang terdapat di dalam lingkungan pada kadar yang rendah berasal dari kegiatan penambangan seng Zn, timah Pb, dan kobalt Co serta kuprum Cu. Sementara dalam kadar tinggi, kadmium Cd berasal dari emisi industri, antara lain dari hasil sampingan penambangan, peleburan seng Zn, dan timbal Pb. Sumber pencemaran dan paparan kadmium Cd berasal dari polusi udara, keramik berglazur, rokok, air sumur, makanan yang tumbuh di daerah pertanian yang tercemar kadmium Cd, fungisida, pupuk, serta cat. Paparan dan toksisitas kadmium Cd berasal dari rokok, tembakau, pipa rokok yang mengandung kadmium Cd, perokok pasif, plastik berlapis kadmium Cd, serta air minum Widowati, Sastiono Jusuf, 2008. Dalam lingkungan,menurut Clark 1986 sumber kadmium Cd 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 fosfat dan endapan sampah Universitas Sumatera Utara

2.4.3. Kegunaan Kadmium Cd

Kadmium Cd merupakan logam yang sangat penting dan banyak kegunaannya, khususnya untuk electroplating pelapisan elektrik serta galvanisasi karena kadmium Cd memiliki keistimewaan non korosif. Kadmium Cd banyak digunakan dalam pembuatan alloy, pigmen warna pada cat, keramik, plastik, stabilizer plastik, katode untuk Ni-Cd pada baterai, bahan fotografi, pembuatan tabung TV, karet, sabun, kembang api, percetakan tekstil, dan pigmen untuk gelas dan email gigi Widowati, Sastiono Jusuf, 2008. Pemanfaatan kadmium Cd 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. e. Senyawa Cd-stearat untuk perindustrian polivinilkorida sebagai bahan untuk stabilizer. Kadmium Cd dalam konsentrasi rendah banyak digunakan dalam industri pada proses pengolahan roti, pengolahan ikan, pengolahan minuman serta industri tekstil.

2.4.4. Efek Kadmium Cd

Kadmium Cd menjadi populer sebagai logam berat yang berbahaya setelah timbulnya pencemaran sungai di wilayah Toyama Jepang yang menyebabkan Universitas Sumatera Utara keracunan pada manusia. Pencemaran kadmium pada air minum di Jepang menyebabkan penyakit “itai-itai”. Gejalanya ditandai dengan ketidaknormalan tulang dan beberapa organ tubuh menjadi mati. Keracunan kronis yang disebabkan oleh kadmium Cd adalah kerusakan sistem fisiologis tubuh seperti pada pernapasan, sirkulasi darah, penciuman, serta merusak kelenjar reproduksi, ginjal, jantung dan kerapuhan tulang Palar, 2008. Kadmium Cd merupakan logam berat yang sangat berbahaya karena tidak dapat dihancurkan oleh organisme hidup dan dapat terakumulasi ke lingkungan, membentuk senyawa kompleks bersama bahan organik dan anorganik secara adsorbsi dan kombinasi Rochyatun dan Rozak, 2007. Dijelaskan oleh Zhou et al., 2008 bahwa aktivitas manusia antropogenik merupakan penyebab utama kontaminasi logam berat kadmium Cd pada lingkungan perairan dan menyebabkan gangguan pada sistem biologis karena dapat terakumulasi dengan mudah dalam sedimen maupun organisme. Kadmium Cd tidak diketahui memiliki fungsi biologis di dalam sel tetapi memiliki sifat reaktif yang sangat tinggi dan dapat menginaktifkan berbagai macam aktivitas enzim yang diperlukan oleh sel. Setelah diabsorbsi, logam berat kadmium Cd akan terakumulasi di dalam organ target yang utamanya adalah ginjal kemudian menimbulkan toksisitas Rico et al., 2007.

a. Efek kadmium Cd Terhadap Tumbuhan dan Hewan

Kadmium Cd 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 Cd juga terdapat di udara melalui pembakaran sampah rumah Universitas Sumatera Utara tangga dan pembakaran bahan bakar fosil. Sumber lain yang penting dari emisi kadmium Cd adalah produksi pupuk fosfat buatan. Bagian dari kadmium Cd yang berakhir di tanah setelah pupuk diterapkan pada lahan pertanian dan sisanya dari kadmium Cd yang berakhir di permukaan air ketika limbah dari produksi pupuk dibuang oleh perusahaan produksi. Kadmium Cd dapat diangkut melalui jarak yang jauh ketika diserap oleh lumpur. Lumpur ini kaya kadmium Cd yang dapat mencemari air permukaan maupun tanah. Kadmium Cd dapat terserap untuk bahan organik dalam tanah. Ketika kadmium Cd hadir di tanah itu bisa sangat berbahaya, karena serapan melalui makanan akan meningkat. Tanah yang diasamkan meningkatkan serapan kadmium Cd oleh tanaman. Hal ini merupakan potensi bahaya binatang yang tergantung pada tanaman untuk bertahan hidup. Kadmium Cd dapat terakumulasi dalam tubuh binatang tersebut, terutama ketika makan beberapa tanaman. Sapi mungkin memiliki jumlah besar kadmium Cd dalam ginjalnya karena ini. Cacing tanah dan organisme tanah penting lainnya sangat rentan untuk keracunan kadmium Cd. Cacing bisa mati pada konsentrasi sangat rendah dan memiliki konsekuensi bagi struktur tanah. Ketika konsentrasi kadmium Cd di tanah tinggi mereka dapat mempengaruhi proses mikroorganisme tanah dan ancaman ekosistem seluruh tanah Khan, 2008. Dalam ekosistem air kadmium Cd dapat terakumulasi dalam remis, tiram, udang, lobster dan ikan. Kerentanan terhadap kadmium Cd dapat sangat bervariasi antara organisme perairan. Organisme air laut dikenal lebih tahan terhadap keracunan kadmium daripada organisme air tawar. Hewan yang makan atau minum kadmium Universitas Sumatera Utara Cd kadang-kadang mendapatkan tekanan darah tinggi, penyakit hati dan saraf atau kerusakan otak.

b. Efek kadmium Cd Terhadap Kesehatan Manusia