PENCEMARAN LOGAM BERAT ARSEN DAN KADMIUM
PENCEMARAN LOGAM BERAT: ARSEN DAN KADMIUM
TAUFIK RACHMAN
12912036
PRODI OSEANOGRAFI
FAKULTAS TEKNOLOGI DAN ILMU KEBUMIAN
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2015
KATA PENGANTAR
Di zaman modern ini dimana industri dengan bahan logam sebagai bahan untuk produksi kian
marak, pencemaran lingkungan akibat logam berat adalah dampak yang harus dijauhi tiap-tiap
industri yang bersangkutan. Penelitian-penelitian dilakukan guna mengetahui kadar aman logam
berat yang bisa ditolerir terdapat di lingkungan agar tidak mencemari lingkungan apalagi
membawa dampak negative bagi warga sekitar.
Kasus-kasus pencemaran lingkungan ini banyak
terjadi di masa lalu, akibat minimnya
pengetahuan dampak logam berat di lingkungan. Oleh karena itu di zaman sekarang, sebelum
menambang logam berat maupun membuat industri dengan bahan logam berat, harus ditinjau
terlebih dahulu dampaknya terhadap lingkungan, yang nantinya akan perusahaan bersangkutan
melakukan tindakan agar dampak negatif tidak terjadi, khususnya bagi warga.
Kadmium adalah salah satu logam berat yang banyak digunakan dalam proses industri, namun
zat ini juga berbahaya terhadap manusia jika terjadi interaksi yang berlebihan, apalagi sampai
mengonsumsi
limbahnya.
Makalah
ini membahas
bagaimana
Kadmium berbahaya
bagi
lingkungan dan manusia, hingga cara untuk meminimalisir dampak negatif yang akan ditimbulka
dari Kadmium. Harapan penulis semoga makalah ini bermanfaat bagi orang lain, khususnya
perusahaan yang akan menambang atau membangun industri.
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Pencemaran logam berat merupakan salah satu masalah yang ditimbulkan dari
perkembangan industri. Logam berat merupakan salah satu komponen alami pada
bumi yang tidak dapat didegradasi atau dihancurkan. Pada konsentrasi kecil, logam
berat dapat memasuki tubuh melalui makanan, minuman, dan udara. Pabrik-pabrik
yang menggunakan logam berat sebagai salah satu bahan produksinya akan
mengeluarkan
limbah
yang
berpotensi
menghasilkan
pencemaran
lingkungan.
Namun, bukan berarti logam berat tidak boleh dijadikan bahan untuk produksi di
industri, terdapat kadar atau batas tertentu agar limbah logam berat tersebut dalam
batas aman dan tidak mencemari lingkungan tempat pembuangnya.
Salah satu kasus pencemaran lingkungan karena logam berat yang terkenal
adalah saat terjadi pencemaran di Teluk Minamata, Jepang, dimana pabrik kosmetik
dan senjata api di sana mengeluarkan limbah merkuri yang sangat tinggi hingga
menyebabkan
pencemaran
dan
mengakibatkan
ikan
ditangkap
bermatapencaharian
yang
utama
penyakit
nelayan)
minamata.
nelayan
beracun,
Pencemaran
(penduduk
sehingga
Teluk
ketika
tersebut
Minamata
dikonsumsi
mengakibatkan penduduk terkena penyakit, dari mulai masalah pencernaan, penyakit
kulit, hingga bayi abnormal.
Menurut Darmono (1995), dalam tubuh makhluk hidup logam berat termasuk
dalam trace mineral atau mineral yang jumlahnya sangat sedikit. Sebagai trace
element , beberapa logam berat penting untuk mengatur metabolisme dalam tubuh
manusia. Namun pada konsentrasi tinggi, logam ini berbahaya dan beracun karena
cenderung mengalami bioakumulasi, yaitu kenaikkan konsentrasi bahan kimia dalam
organisme seiring dengan waktu dibandingkan dengan konsentrasi di lingkungan
(Akoto, dkk., 2008)
2. Rumusan Masalah
Dari sekian banyak logam berat yang berbahaya dan sering dikeluarkan
pabrik-pabrik, dibuang masyarakat sebagai sampah, dan limbah industri, pembahasan
pada kali ini akan ditekankan pada logam berat jenis Kadmium (Cd).
3. Ruang Lingkup Kajian
Makalah ini membahas tentang Logam Kadmium beserta efeknya terhadap
lingkungan dan penonsumsian, hingga kadar aman interaksi dengan Kadmium. Selain
itu, terdapat contoh kasus di Jepang dengan tujuan menilik fakta pencemaran
Kadmium serta bahayanya.
4. Tujuan dan Manfaat
Harapan penulis dengan selesainya makalah ini, semua oknum yang terlibat
dalam pembuangan limbah Kadmium dan Arsen dapat mempertimbangkan kadar
pembuangannya dan masyarakat agar lebih peka terhadap pembuangan limbah,
khususnya jenis Kadmium dan Arsen, agar tidak terjadi pencemaran lingkungan.
BAB II
HASIL PENELITIAN DAN DATA
1. Profil Kadmium (Cd)
Logam Kadmium (Cd) pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan Jerman
yang bernama Friedric Strohmeyer pada tahun 1817. Kadmium ditemukan dalam
bebatuan Calamine (Seng Karbonat), dengan bentuk fisiknya yang lunak dan
berwarna perak kebiruan. Penamaan Kadmium sendiri diambil dari nama latin dari
“calamine” yaitu
“Cadmia”.
Dalam tabel periodic kimia,
Kadmium termasuk
golongan II B dengan konfigurasi 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 765 0 C dan 320,9 0 C.
Kadmium hampir selalu ditemukan dalam jumlah yang kecil dalam bijih-bijih
seng, seperti Sphalerite (ZnS). Greenokcite (CdS) merupakan mineral satu-satunya
yang mengandung kadmium. Hampir semua kadmium diambil sebagai hasil produksi
dalam persiapan bijih-bijih seng, tembaga dan timbal. Hampir dalam banyak hal
sifatnya mirip dengan seng. Penanganannya harus hati-hati karena uap dari Kadmium
sangat berbahaya, contohnya solder perak. Pengeksposan terhadap debu-debu
kadmium tidak boleh melewati 0.01 mg/m3 (rata-rata waktu-berat selama 8 jam, 40
jam seminggu). Konsentrasi maksimum, selama 15 menit, tidak boleh melewati 0.14
mg/m3. Pengeksposan terhadap uap Kadmium Oksida tidak boleh melewati 0.05
mg/m3 dan konsentrasi maksimum tidak boleh melewati 0.05 mg/m3. Nilai-nilai
konsentrasi di atas sedang dievaluasi kembali dan rekomendasi sementara adalah
untuk mengurangi pengeksposan terhadap kadmium.
Logam Kadmium
Sumber: www.mn.uio.no
2. Sumber dan Manfaat dari Kadmium
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 Kadmium biasanya merupakan
produksi sampingan dari peristiwa peleburan bijih-bijih seng (Zn). Biasanya pada
konsentrat bijih Zn didapatkan 0,2 sampai 0,3 % Logam Kadmium. Di samping itu,
Kadmium 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.
Kadmium mempunyai beberapa manfaat, diantaranya adalah:
1. Digunakan sebagai bahan stabilitasi sebagai bahan pewarna dalam industri plastik
dan pada elektroplating
2. Alloy Cd digunakan sebagai pemandu peluru-peluru kendali. Substansi dari bahan
tersebut juga digunakan sebagai bahan solder
3. Logam Cd dan senyawa Kadmium Nitrat sangat berguna dalam pengembangan
reaktor nuklir,
yaitu 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. 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.
Cat minyak, salah satu produk yang
berbahan Kadmium
Sumber: www.kadmium.com.au
3. Asal Polutan dan Toksisitas Kadmium
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. 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.
6. 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
Kadmium merupakan salah satu jenis logam logam berat yang berbahaya
karena
elemen
berpengaruh
ini
terhadap
beresiko
manusia
tinggi
terhadap
dalam jangka
pembuluh
waktu
darah.
panjang
Cadmium
dan
dapat
terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal. Secara prinsipil pada
konsentrasi rendah berefek terhadap gangguan pada paru-paru, emphysema , dan
renal
turbular
disease yang kronis. Bagi manusia, Kadmium sebenarnya
merupakan logam asing. Tubuh sama sekali tidak memerlukannya dalam proses
metabolisme. Karenanya Cd sangat beracun bagi manusia dan dapat diabsorspi
tubuh dalam jumlah yang tidak terbatas, karena tidak adanya mekanisme tubuh
yang dapat membatasinya.
Jumlah normal kadmium di tanah berada di bawah 1 ppm, tetapi angka
tertinggi (1.700 ppm) dijumpai pada permukaan sample tanah yang diambil di
dekat pertambangan biji seng (Zn). Kadmium lebih mudah diakumulasi oleh
tanaman dibandingkan dengan ion logam berat lainnya seperti timbal. Logam
berat ini bergabung bersama timbal dan merkuri sebagai the big three heavy metal
yang memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan manusia. Menurut badan
dunia FAO/WHO, konsumsi per minggu yang ditoleransikan bagi manusia adalah
400-500 μg per orang atau 7 μg per kg berat badan. Kadmium juga berefek pada
potensial membran alga sel chara. Kadmium menyebabkan potensial membran sel
chara berubah menjadi lebih negatif dibandingkan potensial membran sebelum
adanya
penambahan
kadmium.
Seiring
dengan
bertambahnya
konsentrasi
Kadmium, penurunan potensial membran menjadi semakin kecil dan potensial
akhirnya menjadi semakin positif. Gejala ini kemungkinan dapat diterangkan
berdasarkan peran kadmium sebagai kation divalen.
Kemungkinan besar pengaruh toksisitas Cd disebabkan oleh interaksi
antara Cd dan protein tersebut, sehingga menimbulkan hambatan terhadap
aktivitas kerja enzim. Kadmium lebih beracun bila terhisap melalui saluran
pernafasan
daripada
saluran pencernaan.
Kasus keracunan akut kadmium
kebanyakan dari menghisap debu dan asap kadmium, terutama kadmium oksida
(CdO). Dalam beberapa jam setelah menghisap, korban akan mengeluh gangguan
saluran nafas, nausea, muntah, kepala pusing dan sakit pinggang. Kematian
disebabkan karena terjadinya edema paru-paru. Apabila pasien tetap bertahan,
akan terjadi emfisema atau gangguan paru-paru yang jelas terlihat.
Keracunan kronis terjadi bila memakan atau inhalasi dosis kecil Cd dalam
waktu yang lama. Gejala akan terjadi setelah selang waktu beberapa lama dan
kronik. Kadmium pada keadaan ini menyebabkan nefrotoksisitas, yaitu gejala
proteinuria, glikosuria, dan aminoasidiuria diserta dengan penurunan laju filtrasi
glumerolus ginjal. Kasus keracunan Cd kronis juga menyebabkan gangguan
kardiovaskuler dan hipertensi. Hal tersebut terjadi karena tingginya afinitas
jaringan ginjal terhadap Kadmium. Gejala hipertensi ini tidak selalu dijumpai
pada
kasus
keracunan
Kadmium Krosik.
Kadmium dapat
menyebabkan
osteomalasea karena terjadinya gangguan daya keseimbangan kandungan kalsium
dan fosfat dalam ginjal.
4. Efek Kadmium dan Kasus Pencemaran Kadmium
Kadmium (Cd) dalam tubuh terakumulasi dalam hati dan terutama terikat
sebagai metalotionein mengandung unsur sistein, dimana Kadmium (Cd) terikat
dalam gugus sufhidril (-SH) dalam enzim seperti karboksil sisteinil, histidil, hidroksil,
dan fosfatil dari protein purin. Kemungkinan besar pengaruh toksisitas kadmium (Cd)
disebabkan oleh interaksi antara kadmium (Cd) dan protein tersebut, sehingga
menimbulkan hambatan terhadap aktivitas kerja enzim dalam tubuh (Darmono,
2001).
Kadmium (Cd) merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya
karena elemen ini berisiko
tinggi terhadap pembuluh darah. Kadmium (Cd)
berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi
pada tubuh khususnya hati dan ginjal (Palar, 2004).
Gejala akut dan kronis akibat keracunan kadmium (Cd) yaitu (Sudarmaji dkk, 2006):
a. Gejala akut :
1) Sesak dada.
2) Kerongkongan kering dan dada terasa sesak (constriction of chest).
3) Nafas pendek.
4) Nafas terengah-engah, distress dan bisa berkembang kearah penyakit radang paru paru.
5) Sakit kepala dan menggigil.
6) Mungkin dapat diikuti kematian.
b. Gejala kronis:
1) Nafas pendek.
2) Kemampuan mencium bau menurun.
3) Berat badan menurun.
4) Gigi terasa ngilu dan berwarna kuning keemasan.
Menurut Palar (2004), efek kronis akibat toksisitas kadmium (Cd) pada manusia
dapat dikelompokkan menjadi lima kelompok yaitu :
a) Efek kadmium (Cd) terhadap ginjal
Logam
kadmium
(Cd)
dapat
menimbulkan
gangguan
dan
bahkan
mampu
menimbulkan kerusakan pada sistem yang bekerja di ginjal. Kerusakan yang terjadi
pada sistem ginjal dapat dideteksi dari tingkat jumlah atau jumlah kandungan protein
yang terdapat dalam urine. Petunjuk kerusakan yang dapat terjadi pada ginjal akibat
logam kadmium (Cd) yaitu terjadinya asam amniouria dan glokosuria,
dan
ketidaknormalan kandungan asam urat kalsium dan fosfor dalam urine.
b) Efek kadmium (Cd) terhadap paru
Keracunan yang disebabkan oleh peristiwa terhirupnya uap dan atau debu kadmium
(Cd) juga mengakibatkan kerusakan terhadap organ respirasi paru-paru. Kerusakan
paru-paru tersebut dapat terjadi sebagai akibat dari keracunan kronis yang disebabkan
oleh kadmium (Cd).
c) Efek kadmium (Cd) terhadap tulang
Efek keracunan kadmium (Cd) juga dapat mengakibatkan kerapuhan pada tulang.
Gejala rasa sakit pada tulang sehingga menyulitkan untuk berjalan. Terjadi pada
pekerja yang bekerja pada industri yang menggunakan kadmium (Cd). Penyakit
tersebut dinamakan “itai-itai”.
d) Efek kadmium (Cd) terhadap sistem reproduksi
Daya racun yang dimiliki oleh kadmium (Cd) juga mempengaruhi sistem reproduksi
dan organ-organya. Pada konsentrasi tertentu kadmium (Cd) dapat mematikan sel-sel
sperma pada laki-laki. Hal inilah yang menjadi dasar bahwa akibat terpapar oleh uap
logam kadmium (Cd) dapat mengakibatkan impotensi.
Penyakit itai-itai (ouch ouch sickness) adalah kasus massal keracunan
kadmium yang didokumentasikan di Prefektur Toyama, Jepang. Keracunan kadmium
ini menyebabkan pelunakan tulang dan gagal ginjal. Nama penyakit ini berdasarkan
kata dalam bahasa Jepang yaitu nyeri (痛いitai) yang disebabkan pada persendian dan
tulang belakang. Istilah penyakit itai-itai ini diciptakan oleh penduduk setempat.
Kadmium ini dicemarkan ke sungai oleh pertambangan perusahaan-perusahaan di
pegunungan. Perusahaan pertambangan tersebut telah dituntut atas kerusakan dan
kerugian yang terjadi. Penyakit itai-itai ini dikenal sebagai salah satu dari Empat
Besar Penyakit akibat Pencemaran Jepang.
BAB III
KESIMPULAN
Logam Kadmium sangat berbahaya bagi kesehatan jika terjadi pengonsumian berlebih,
karena Kadmium merupakan zat yang asing bagi tubuh., dimana pengeksposan terhadap debudebu Kadmium tidak boleh melewati 0.01 mg/m3 (rata-rata waktu-berat selama 8 jam, 40 jam
seminggu), lalu konsentrasi maksimum, selama 15 menit, tidak boleh melewati 0.14 mg/m3.
Pengeksposan terhadap uap Kadmium Oksida tidak boleh melewati 0.05 mg/m3 dan konsentrasi
maksimum tidak boleh melewati 0.05 mg/m3. Walaupun logam Kadmium sangat sedikit terdapat
di alam, logam ini berguna bagi beberapa produksi di industri, contoh untuk penguat warna,
bahan pembuat beterai, dan campuran PVC.
Sesuai dengan penelitian, jumlah normal kadmium di tanah berada di bawah 1 ppm,
tetapi angka tertinggi (1.700 ppm) dijumpai pada permukaan sample tanah yang diambil di dekat
pertambangan biji seng (Zn). Kadmium lebih mudah diakumulasi oleh tanaman dibandingkan
dengan ion logam berat lainnya seperti timbal. Logam berat ini bergabung bersama timbal dan
merkuri sebagai the big three heavy metal yang memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan
manusia. Menurut badan dunia FAO/WHO, konsumsi per minggu yang ditoleransikan bagi
manusia adalah 400-500 μg per orang atau 7 μg per kg berat badan. Sesuai fakta di atas, daerah
reklamasi tambang seng atau zat lain yang mengandung Kadmium tidak direkomendasikan untuk
tanaman konsumsi.
Walaupun berbahaya, zat ini banyak digunakan dalam industry, sepertiyang sudah
dibahas dalam bab sebelumnya. Dalam produksi di industri, pembuangan limbah Kadmium
disarankan menggunakan proses Tailing, dengan daerah pembuangan jauh dari perkebunan laut
(contohnya rumput laut) dan nelayan (ditakutkan mempengaruhi atau mencemar fitoplankton),
namun dengan kadar tertentu, daerah pembuangan boleh dekat dengan pemukiman warga
(contoh kasus pemukiman dekat warga dengan daerah pencemaran tambang adalah PT Newmont
Minahasa, setelah terbukti kadar limbah di sana masih dalam tahap aman).
BAB IV
DAFTAR PUSTAKA
Caton & wilkinson. Kimia anorganik dasar.jakarta: erlangga
·
Charlena. 2004. Pencemaran Logam Berat Timbal(Pb) dan Kadmium(Cd) Pada Sayur sayuran. Falsafah Sain (PSL 702) Program Pascasarjana / S3 / Institut Pertanian Bogor
·
Darmono.2003.Lingkungan
hidup
dan
Pencemaran.Bogor
: Penerbit Universitas
Indonesia(UIP)
Darmono. 1995. Logam dalam Sistem Biologi Mahkluk Hidup. UI press. Jakarta.
http://fyantinanogado.blogspot.com/2010/02/r-1-penyakit- itai- itai-akibat-polusi.html
·
http://id.wikipedia.org/wiki/Logam
http://id.wikipedia.org/wiki/Kadmium
http://kesmas- unsoed.com/2012/11/logam-berat-kadmium-cd.html
http://mychemistryblogg.blogspot.com/2012/12/pencemaran-logam-berat.html
http://suhaidi- laut.blogspot.com/p/logam-berat.html
·
Palar,heryanto.1994.Pencemaran dan Toksikologi Logam berat . Jakarta : Rineka Cipta
Widowati W, Sastiono A, Jusuf R. R. 2008. Efek Toksik Logam Pencegahan dan
Penanggulangan Pencemaran. Penerbit Andi. Yogyakarta.
TAUFIK RACHMAN
12912036
PRODI OSEANOGRAFI
FAKULTAS TEKNOLOGI DAN ILMU KEBUMIAN
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2015
KATA PENGANTAR
Di zaman modern ini dimana industri dengan bahan logam sebagai bahan untuk produksi kian
marak, pencemaran lingkungan akibat logam berat adalah dampak yang harus dijauhi tiap-tiap
industri yang bersangkutan. Penelitian-penelitian dilakukan guna mengetahui kadar aman logam
berat yang bisa ditolerir terdapat di lingkungan agar tidak mencemari lingkungan apalagi
membawa dampak negative bagi warga sekitar.
Kasus-kasus pencemaran lingkungan ini banyak
terjadi di masa lalu, akibat minimnya
pengetahuan dampak logam berat di lingkungan. Oleh karena itu di zaman sekarang, sebelum
menambang logam berat maupun membuat industri dengan bahan logam berat, harus ditinjau
terlebih dahulu dampaknya terhadap lingkungan, yang nantinya akan perusahaan bersangkutan
melakukan tindakan agar dampak negatif tidak terjadi, khususnya bagi warga.
Kadmium adalah salah satu logam berat yang banyak digunakan dalam proses industri, namun
zat ini juga berbahaya terhadap manusia jika terjadi interaksi yang berlebihan, apalagi sampai
mengonsumsi
limbahnya.
Makalah
ini membahas
bagaimana
Kadmium berbahaya
bagi
lingkungan dan manusia, hingga cara untuk meminimalisir dampak negatif yang akan ditimbulka
dari Kadmium. Harapan penulis semoga makalah ini bermanfaat bagi orang lain, khususnya
perusahaan yang akan menambang atau membangun industri.
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Pencemaran logam berat merupakan salah satu masalah yang ditimbulkan dari
perkembangan industri. Logam berat merupakan salah satu komponen alami pada
bumi yang tidak dapat didegradasi atau dihancurkan. Pada konsentrasi kecil, logam
berat dapat memasuki tubuh melalui makanan, minuman, dan udara. Pabrik-pabrik
yang menggunakan logam berat sebagai salah satu bahan produksinya akan
mengeluarkan
limbah
yang
berpotensi
menghasilkan
pencemaran
lingkungan.
Namun, bukan berarti logam berat tidak boleh dijadikan bahan untuk produksi di
industri, terdapat kadar atau batas tertentu agar limbah logam berat tersebut dalam
batas aman dan tidak mencemari lingkungan tempat pembuangnya.
Salah satu kasus pencemaran lingkungan karena logam berat yang terkenal
adalah saat terjadi pencemaran di Teluk Minamata, Jepang, dimana pabrik kosmetik
dan senjata api di sana mengeluarkan limbah merkuri yang sangat tinggi hingga
menyebabkan
pencemaran
dan
mengakibatkan
ikan
ditangkap
bermatapencaharian
yang
utama
penyakit
nelayan)
minamata.
nelayan
beracun,
Pencemaran
(penduduk
sehingga
Teluk
ketika
tersebut
Minamata
dikonsumsi
mengakibatkan penduduk terkena penyakit, dari mulai masalah pencernaan, penyakit
kulit, hingga bayi abnormal.
Menurut Darmono (1995), dalam tubuh makhluk hidup logam berat termasuk
dalam trace mineral atau mineral yang jumlahnya sangat sedikit. Sebagai trace
element , beberapa logam berat penting untuk mengatur metabolisme dalam tubuh
manusia. Namun pada konsentrasi tinggi, logam ini berbahaya dan beracun karena
cenderung mengalami bioakumulasi, yaitu kenaikkan konsentrasi bahan kimia dalam
organisme seiring dengan waktu dibandingkan dengan konsentrasi di lingkungan
(Akoto, dkk., 2008)
2. Rumusan Masalah
Dari sekian banyak logam berat yang berbahaya dan sering dikeluarkan
pabrik-pabrik, dibuang masyarakat sebagai sampah, dan limbah industri, pembahasan
pada kali ini akan ditekankan pada logam berat jenis Kadmium (Cd).
3. Ruang Lingkup Kajian
Makalah ini membahas tentang Logam Kadmium beserta efeknya terhadap
lingkungan dan penonsumsian, hingga kadar aman interaksi dengan Kadmium. Selain
itu, terdapat contoh kasus di Jepang dengan tujuan menilik fakta pencemaran
Kadmium serta bahayanya.
4. Tujuan dan Manfaat
Harapan penulis dengan selesainya makalah ini, semua oknum yang terlibat
dalam pembuangan limbah Kadmium dan Arsen dapat mempertimbangkan kadar
pembuangannya dan masyarakat agar lebih peka terhadap pembuangan limbah,
khususnya jenis Kadmium dan Arsen, agar tidak terjadi pencemaran lingkungan.
BAB II
HASIL PENELITIAN DAN DATA
1. Profil Kadmium (Cd)
Logam Kadmium (Cd) pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan Jerman
yang bernama Friedric Strohmeyer pada tahun 1817. Kadmium ditemukan dalam
bebatuan Calamine (Seng Karbonat), dengan bentuk fisiknya yang lunak dan
berwarna perak kebiruan. Penamaan Kadmium sendiri diambil dari nama latin dari
“calamine” yaitu
“Cadmia”.
Dalam tabel periodic kimia,
Kadmium termasuk
golongan II B dengan konfigurasi 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 765 0 C dan 320,9 0 C.
Kadmium hampir selalu ditemukan dalam jumlah yang kecil dalam bijih-bijih
seng, seperti Sphalerite (ZnS). Greenokcite (CdS) merupakan mineral satu-satunya
yang mengandung kadmium. Hampir semua kadmium diambil sebagai hasil produksi
dalam persiapan bijih-bijih seng, tembaga dan timbal. Hampir dalam banyak hal
sifatnya mirip dengan seng. Penanganannya harus hati-hati karena uap dari Kadmium
sangat berbahaya, contohnya solder perak. Pengeksposan terhadap debu-debu
kadmium tidak boleh melewati 0.01 mg/m3 (rata-rata waktu-berat selama 8 jam, 40
jam seminggu). Konsentrasi maksimum, selama 15 menit, tidak boleh melewati 0.14
mg/m3. Pengeksposan terhadap uap Kadmium Oksida tidak boleh melewati 0.05
mg/m3 dan konsentrasi maksimum tidak boleh melewati 0.05 mg/m3. Nilai-nilai
konsentrasi di atas sedang dievaluasi kembali dan rekomendasi sementara adalah
untuk mengurangi pengeksposan terhadap kadmium.
Logam Kadmium
Sumber: www.mn.uio.no
2. Sumber dan Manfaat dari Kadmium
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 Kadmium biasanya merupakan
produksi sampingan dari peristiwa peleburan bijih-bijih seng (Zn). Biasanya pada
konsentrat bijih Zn didapatkan 0,2 sampai 0,3 % Logam Kadmium. Di samping itu,
Kadmium 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.
Kadmium mempunyai beberapa manfaat, diantaranya adalah:
1. Digunakan sebagai bahan stabilitasi sebagai bahan pewarna dalam industri plastik
dan pada elektroplating
2. Alloy Cd digunakan sebagai pemandu peluru-peluru kendali. Substansi dari bahan
tersebut juga digunakan sebagai bahan solder
3. Logam Cd dan senyawa Kadmium Nitrat sangat berguna dalam pengembangan
reaktor nuklir,
yaitu 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. 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.
Cat minyak, salah satu produk yang
berbahan Kadmium
Sumber: www.kadmium.com.au
3. Asal Polutan dan Toksisitas Kadmium
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. 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.
6. 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
Kadmium merupakan salah satu jenis logam logam berat yang berbahaya
karena
elemen
berpengaruh
ini
terhadap
beresiko
manusia
tinggi
terhadap
dalam jangka
pembuluh
waktu
darah.
panjang
Cadmium
dan
dapat
terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal. Secara prinsipil pada
konsentrasi rendah berefek terhadap gangguan pada paru-paru, emphysema , dan
renal
turbular
disease yang kronis. Bagi manusia, Kadmium sebenarnya
merupakan logam asing. Tubuh sama sekali tidak memerlukannya dalam proses
metabolisme. Karenanya Cd sangat beracun bagi manusia dan dapat diabsorspi
tubuh dalam jumlah yang tidak terbatas, karena tidak adanya mekanisme tubuh
yang dapat membatasinya.
Jumlah normal kadmium di tanah berada di bawah 1 ppm, tetapi angka
tertinggi (1.700 ppm) dijumpai pada permukaan sample tanah yang diambil di
dekat pertambangan biji seng (Zn). Kadmium lebih mudah diakumulasi oleh
tanaman dibandingkan dengan ion logam berat lainnya seperti timbal. Logam
berat ini bergabung bersama timbal dan merkuri sebagai the big three heavy metal
yang memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan manusia. Menurut badan
dunia FAO/WHO, konsumsi per minggu yang ditoleransikan bagi manusia adalah
400-500 μg per orang atau 7 μg per kg berat badan. Kadmium juga berefek pada
potensial membran alga sel chara. Kadmium menyebabkan potensial membran sel
chara berubah menjadi lebih negatif dibandingkan potensial membran sebelum
adanya
penambahan
kadmium.
Seiring
dengan
bertambahnya
konsentrasi
Kadmium, penurunan potensial membran menjadi semakin kecil dan potensial
akhirnya menjadi semakin positif. Gejala ini kemungkinan dapat diterangkan
berdasarkan peran kadmium sebagai kation divalen.
Kemungkinan besar pengaruh toksisitas Cd disebabkan oleh interaksi
antara Cd dan protein tersebut, sehingga menimbulkan hambatan terhadap
aktivitas kerja enzim. Kadmium lebih beracun bila terhisap melalui saluran
pernafasan
daripada
saluran pencernaan.
Kasus keracunan akut kadmium
kebanyakan dari menghisap debu dan asap kadmium, terutama kadmium oksida
(CdO). Dalam beberapa jam setelah menghisap, korban akan mengeluh gangguan
saluran nafas, nausea, muntah, kepala pusing dan sakit pinggang. Kematian
disebabkan karena terjadinya edema paru-paru. Apabila pasien tetap bertahan,
akan terjadi emfisema atau gangguan paru-paru yang jelas terlihat.
Keracunan kronis terjadi bila memakan atau inhalasi dosis kecil Cd dalam
waktu yang lama. Gejala akan terjadi setelah selang waktu beberapa lama dan
kronik. Kadmium pada keadaan ini menyebabkan nefrotoksisitas, yaitu gejala
proteinuria, glikosuria, dan aminoasidiuria diserta dengan penurunan laju filtrasi
glumerolus ginjal. Kasus keracunan Cd kronis juga menyebabkan gangguan
kardiovaskuler dan hipertensi. Hal tersebut terjadi karena tingginya afinitas
jaringan ginjal terhadap Kadmium. Gejala hipertensi ini tidak selalu dijumpai
pada
kasus
keracunan
Kadmium Krosik.
Kadmium dapat
menyebabkan
osteomalasea karena terjadinya gangguan daya keseimbangan kandungan kalsium
dan fosfat dalam ginjal.
4. Efek Kadmium dan Kasus Pencemaran Kadmium
Kadmium (Cd) dalam tubuh terakumulasi dalam hati dan terutama terikat
sebagai metalotionein mengandung unsur sistein, dimana Kadmium (Cd) terikat
dalam gugus sufhidril (-SH) dalam enzim seperti karboksil sisteinil, histidil, hidroksil,
dan fosfatil dari protein purin. Kemungkinan besar pengaruh toksisitas kadmium (Cd)
disebabkan oleh interaksi antara kadmium (Cd) dan protein tersebut, sehingga
menimbulkan hambatan terhadap aktivitas kerja enzim dalam tubuh (Darmono,
2001).
Kadmium (Cd) merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya
karena elemen ini berisiko
tinggi terhadap pembuluh darah. Kadmium (Cd)
berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi
pada tubuh khususnya hati dan ginjal (Palar, 2004).
Gejala akut dan kronis akibat keracunan kadmium (Cd) yaitu (Sudarmaji dkk, 2006):
a. Gejala akut :
1) Sesak dada.
2) Kerongkongan kering dan dada terasa sesak (constriction of chest).
3) Nafas pendek.
4) Nafas terengah-engah, distress dan bisa berkembang kearah penyakit radang paru paru.
5) Sakit kepala dan menggigil.
6) Mungkin dapat diikuti kematian.
b. Gejala kronis:
1) Nafas pendek.
2) Kemampuan mencium bau menurun.
3) Berat badan menurun.
4) Gigi terasa ngilu dan berwarna kuning keemasan.
Menurut Palar (2004), efek kronis akibat toksisitas kadmium (Cd) pada manusia
dapat dikelompokkan menjadi lima kelompok yaitu :
a) Efek kadmium (Cd) terhadap ginjal
Logam
kadmium
(Cd)
dapat
menimbulkan
gangguan
dan
bahkan
mampu
menimbulkan kerusakan pada sistem yang bekerja di ginjal. Kerusakan yang terjadi
pada sistem ginjal dapat dideteksi dari tingkat jumlah atau jumlah kandungan protein
yang terdapat dalam urine. Petunjuk kerusakan yang dapat terjadi pada ginjal akibat
logam kadmium (Cd) yaitu terjadinya asam amniouria dan glokosuria,
dan
ketidaknormalan kandungan asam urat kalsium dan fosfor dalam urine.
b) Efek kadmium (Cd) terhadap paru
Keracunan yang disebabkan oleh peristiwa terhirupnya uap dan atau debu kadmium
(Cd) juga mengakibatkan kerusakan terhadap organ respirasi paru-paru. Kerusakan
paru-paru tersebut dapat terjadi sebagai akibat dari keracunan kronis yang disebabkan
oleh kadmium (Cd).
c) Efek kadmium (Cd) terhadap tulang
Efek keracunan kadmium (Cd) juga dapat mengakibatkan kerapuhan pada tulang.
Gejala rasa sakit pada tulang sehingga menyulitkan untuk berjalan. Terjadi pada
pekerja yang bekerja pada industri yang menggunakan kadmium (Cd). Penyakit
tersebut dinamakan “itai-itai”.
d) Efek kadmium (Cd) terhadap sistem reproduksi
Daya racun yang dimiliki oleh kadmium (Cd) juga mempengaruhi sistem reproduksi
dan organ-organya. Pada konsentrasi tertentu kadmium (Cd) dapat mematikan sel-sel
sperma pada laki-laki. Hal inilah yang menjadi dasar bahwa akibat terpapar oleh uap
logam kadmium (Cd) dapat mengakibatkan impotensi.
Penyakit itai-itai (ouch ouch sickness) adalah kasus massal keracunan
kadmium yang didokumentasikan di Prefektur Toyama, Jepang. Keracunan kadmium
ini menyebabkan pelunakan tulang dan gagal ginjal. Nama penyakit ini berdasarkan
kata dalam bahasa Jepang yaitu nyeri (痛いitai) yang disebabkan pada persendian dan
tulang belakang. Istilah penyakit itai-itai ini diciptakan oleh penduduk setempat.
Kadmium ini dicemarkan ke sungai oleh pertambangan perusahaan-perusahaan di
pegunungan. Perusahaan pertambangan tersebut telah dituntut atas kerusakan dan
kerugian yang terjadi. Penyakit itai-itai ini dikenal sebagai salah satu dari Empat
Besar Penyakit akibat Pencemaran Jepang.
BAB III
KESIMPULAN
Logam Kadmium sangat berbahaya bagi kesehatan jika terjadi pengonsumian berlebih,
karena Kadmium merupakan zat yang asing bagi tubuh., dimana pengeksposan terhadap debudebu Kadmium tidak boleh melewati 0.01 mg/m3 (rata-rata waktu-berat selama 8 jam, 40 jam
seminggu), lalu konsentrasi maksimum, selama 15 menit, tidak boleh melewati 0.14 mg/m3.
Pengeksposan terhadap uap Kadmium Oksida tidak boleh melewati 0.05 mg/m3 dan konsentrasi
maksimum tidak boleh melewati 0.05 mg/m3. Walaupun logam Kadmium sangat sedikit terdapat
di alam, logam ini berguna bagi beberapa produksi di industri, contoh untuk penguat warna,
bahan pembuat beterai, dan campuran PVC.
Sesuai dengan penelitian, jumlah normal kadmium di tanah berada di bawah 1 ppm,
tetapi angka tertinggi (1.700 ppm) dijumpai pada permukaan sample tanah yang diambil di dekat
pertambangan biji seng (Zn). Kadmium lebih mudah diakumulasi oleh tanaman dibandingkan
dengan ion logam berat lainnya seperti timbal. Logam berat ini bergabung bersama timbal dan
merkuri sebagai the big three heavy metal yang memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan
manusia. Menurut badan dunia FAO/WHO, konsumsi per minggu yang ditoleransikan bagi
manusia adalah 400-500 μg per orang atau 7 μg per kg berat badan. Sesuai fakta di atas, daerah
reklamasi tambang seng atau zat lain yang mengandung Kadmium tidak direkomendasikan untuk
tanaman konsumsi.
Walaupun berbahaya, zat ini banyak digunakan dalam industry, sepertiyang sudah
dibahas dalam bab sebelumnya. Dalam produksi di industri, pembuangan limbah Kadmium
disarankan menggunakan proses Tailing, dengan daerah pembuangan jauh dari perkebunan laut
(contohnya rumput laut) dan nelayan (ditakutkan mempengaruhi atau mencemar fitoplankton),
namun dengan kadar tertentu, daerah pembuangan boleh dekat dengan pemukiman warga
(contoh kasus pemukiman dekat warga dengan daerah pencemaran tambang adalah PT Newmont
Minahasa, setelah terbukti kadar limbah di sana masih dalam tahap aman).
BAB IV
DAFTAR PUSTAKA
Caton & wilkinson. Kimia anorganik dasar.jakarta: erlangga
·
Charlena. 2004. Pencemaran Logam Berat Timbal(Pb) dan Kadmium(Cd) Pada Sayur sayuran. Falsafah Sain (PSL 702) Program Pascasarjana / S3 / Institut Pertanian Bogor
·
Darmono.2003.Lingkungan
hidup
dan
Pencemaran.Bogor
: Penerbit Universitas
Indonesia(UIP)
Darmono. 1995. Logam dalam Sistem Biologi Mahkluk Hidup. UI press. Jakarta.
http://fyantinanogado.blogspot.com/2010/02/r-1-penyakit- itai- itai-akibat-polusi.html
·
http://id.wikipedia.org/wiki/Logam
http://id.wikipedia.org/wiki/Kadmium
http://kesmas- unsoed.com/2012/11/logam-berat-kadmium-cd.html
http://mychemistryblogg.blogspot.com/2012/12/pencemaran-logam-berat.html
http://suhaidi- laut.blogspot.com/p/logam-berat.html
·
Palar,heryanto.1994.Pencemaran dan Toksikologi Logam berat . Jakarta : Rineka Cipta
Widowati W, Sastiono A, Jusuf R. R. 2008. Efek Toksik Logam Pencegahan dan
Penanggulangan Pencemaran. Penerbit Andi. Yogyakarta.