logam berat

72
Seputar MERKURI Diposkan oleh Langit Biru A. KASUS PENCEMARAN Salah satu fungsi dari raksa adalah sebagai bahan penambangan emas, yaitu pada saat pengolahan bijih emas. Namun pengolahan emas dengan menggunakan raksa sangat berbahaya karena dapat menimbulkan pencemaran lingkungan yang sangat merugikan bahkan hingga mampu menelan korban jiwa. Sebagaimana kasus pencemaran yang terjadi di Teluk Buyat pada beberapa tahun lalu. Berikut kutipan laporan dari wartawan Republika Sandhi Eko Bramono tentang merkuri dan arsen di teluk buyat; Merkuri dan Arsen di Teluk Buyat Republika Online Laporan : Sandhi Eko Bramono Peristiwa pencemaran yang terjadi di Teluk Buyat, Sulawesi Utara, akhir- akhir ini cukup memberikan keprihatinan yang mendalam bagi bangsa Indonesia.Penyebabnya adalah pencemaran air laut akibat logamberat arsen (As) dan merkuri (Hg) yang telah melebihi nilai ambang batas yang ditetapkan. PT Newmont Minahasa Raya merupakan perusahaan yang dituding sebagai biang keladi pencemaran ini, karena membuang tailing (batuan dan tanah sisa ekstraksi bijih emas) ke dasar laut di Teluk Buyat. Tak pelak lagi, tragedy Minamata yang pernah terjadi di Jepang pada era 1960-an, dapat terulang di Indonesia saat ini. Saat itu, terjadi pencemaran merkuri dalam kadar yang tinggi di Teluk Minamata, Jepang. Dampaknya, masyarakat sekitar yang mengonsumsi ikan menderita penyakit gangguan syaraf dan kanker yang terjadi setelah sekian belas tahun perusahaan batu baterai dan aki yang ada di sana beroperasi. Haruskah ini terulang di Indonesia? Kandungan tailing Tailing merupakan batuan dan tanah yang tersisa dari suatu proses ekstraksi bijih logam, seperti bijih emas dan bijih tembaga. Tailing dihasilkan dalam jumlah yang luar biasa besar dari segi volume, mengingat dalam 1 ton tanah yang mengandung bijih emas, hanya terdapat 0.001 ton emas murni! Dapat dibayangkan bahwa akan tersisa 0.999 ton tanah (yang dikenal sebagai

Upload: achoi-shen

Post on 11-Jan-2016

83 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Kedokteran

TRANSCRIPT

Page 1: logam berat

Seputar MERKURI

Diposkan oleh Langit Biru

A. KASUS PENCEMARAN              Salah satu fungsi dari raksa adalah sebagai bahan penambangan emas, yaitu pada saat pengolahan bijih emas. Namun pengolahan emas dengan menggunakan raksa sangat berbahaya karena dapat menimbulkan pencemaran lingkungan yang sangat merugikan bahkan hingga mampu menelan korban jiwa. Sebagaimana kasus pencemaran yang terjadi di Teluk Buyat pada beberapa tahun lalu. Berikut kutipan laporan dari wartawan Republika Sandhi Eko Bramono tentang merkuri dan arsen di teluk buyat;

Merkuri dan Arsen di Teluk Buyat Republika Online Laporan : Sandhi Eko Bramono

       Peristiwa pencemaran yang terjadi di Teluk Buyat, Sulawesi Utara, akhir- akhir ini cukup memberikan keprihatinan yang mendalam bagi bangsa Indonesia.Penyebabnya adalah pencemaran air laut akibat logamberat arsen (As) dan merkuri (Hg) yang telah melebihi nilai ambang batas yang ditetapkan. PT Newmont Minahasa Raya merupakan perusahaan yang dituding sebagai biang keladi pencemaran ini, karena membuang tailing (batuan dan tanah sisa ekstraksi bijih emas) ke dasar laut di Teluk Buyat. Tak pelak lagi, tragedy Minamata yang pernah terjadi di Jepang pada era 1960-an, dapat terulang di Indonesia saat ini. Saat itu, terjadi pencemaran merkuri dalam kadar yang tinggi di Teluk Minamata, Jepang. Dampaknya, masyarakat sekitar yang mengonsumsi ikan menderita penyakit gangguan syaraf dan kanker yang terjadi setelah sekian belas tahun perusahaan batu baterai dan aki yang ada di sana beroperasi. Haruskah ini terulang di Indonesia?

Kandungan tailing        Tailing merupakan batuan dan tanah yang tersisa dari suatu proses ekstraksi bijih logam, seperti bijih emas dan bijih tembaga. Tailing dihasilkan dalam jumlah yang luar biasa besar dari segi volume, mengingat dalam 1 ton tanah yang mengandung bijih emas, hanya terdapat 0.001 ton emas murni! Dapat dibayangkan bahwa akan tersisa 0.999 ton tanah (yang dikenal sebagai tailing) serta membutuhkan penanganan lanjut setelah kegiatan penambangan tersebut. Tailing tidak hanya berisi tanah dan batuan, namun juga mengandung unsur-unsur logam berat lainnya yang tidak ekonomis untuk diekstraksi dari kawasan pertambangan tersebut, seperti

Page 2: logam berat

alumunium (Al), antimony (Sb), dan timah (Sn). Sesungguhnya logam-logam ini terdapat dalam jumlah yang sangat terbatas dan rendah dalam tailing. Namun volume tailing yang sangat besar, menjadikan kuantitas yang ada akan cukup besar, serta dapat memberikan dampak negatif jika dibuang tanpa pengolahan yang tepat sebelumnya. Sedangkan merkuri dan arsen berasal dari bahan kimia yang ditambahkan selama proses pengekstraksian bijih emas yang dilakukan. Senyawa arsenik digunakan sebagai bahan tambahan untuk mengikat emas dengan lebih baik (senyawa amalgam) dalam kadar yang lebih tinggi. Namun setelah emas terikat pada arsen, dilakukan proses pemanggangan (roasting) bijih emas yang telah terikat arsen tersebut. Saat proses pemanggangan, arsen akan terlepas sebagai gas dan terjadi reduksi konsentrasi arsen dalam bijih tersebut. Proses pengolahan gas buang hasil pemanggangan dilakukan dengan penyemprotan (scrubbing) pada alat pengendali pencemaran udara wet scrubber. Air yang berperan sebagai scrubber dalam proses tadi masih membutukan penanganan lebih lanjut sebelum dibuang ke laut bersama sisa tailing yang ada. Senyawa merkuri juga digunakan sebagai senyawa amalgam untuk emas (membantu pengikatan emas) dalam tailing yang akan diekstraksi. Tailing yang mengandung bijih emas akan terikat bersama merkuri. Untuk mengurangi kadar merkuri pada pengolahan tailing tersebut, umumnya dilakukan pemerasan dengan menggunakan fabric filter. Merkuri sisa perasan yang tersisa dalam bentuk cair tersebut, juga harus diolah lebih lanjut. Kandungan merkuri dan arsen yang terdapat dalam tailing itu sendiri juga harus diperhatikan, mengingat recovery percentage dari arsen maupun merkuri tidak akan pernah mencapai 100 persen.

Pembuangan ke dasar laut        Teknologi pembuangan ke dasar laut sudah sejak lama ditinggalkan di beberapa negara maju, termasuk di Amerika Serikat. Fenomena transpor dan transformasi dari berbagai jenis logam yang terkandung di dalam tailing, cukup sulit untuk diprediksi dan dimodelkan dalam simulasi komputer. Hal ini lebih disebabkan oleh keberagaman jenis logam yang ada di dalam kandungan tailing, serta parameter fisika-kimia-mikrobiologi air laut yang cukup beragam dan bersifat stokastik. Meskipun pembuangan dilakukan pada kedalaman hingga ratusan meter dan beberapa puluh kilometer dari bibir pantai, dampak yang ditimbulkan dapat memberikan efek negatif pada biota laut, yang akan menimbulkan dampak buruk pula bagi manusia dan kesehatannya. Hal inilah yang menjadi dasar pertimbangan, pembuangan ke dasar laut sudah ditinggalkan oleh negara-negara maju saat ini. Sebelum

Page 3: logam berat

tailing dibuang ke dasar laut, parameter fisika, kimia, dan mikrobiologi air laut mutlak untuk dipertimbangkan. Namun, pembuangan ke laut bukan berarti tidak terdapat suatu pengolahan pendahuluan untuk tailing. Tailing harus diolah hingga suatu tingkat yang aman dibuang ke laut sebagai lokasi pembuangan akhir. Oleh karenanya, konsep dalam pembuangan tailing ke dasar laut adalah melakukan pengolahan pendahuluan (pretreatment) dengan tujuan untuk meminimasi dan imobilisasi logam-logam berat yang terkandung dalam tailing. Dengan hal ini, sangat diharapkan terjadi minimasi dari pelarutan kembali logam-logam berat yang sebelumnya telah terimobilisasi dalam tailing. Karakteristik fisika, kimia, dan mikrobiologi air laut Karakteristik fisika mencakup kecepatan arus, arah arus, dan temperatur air laut. Faktor-faktor ini akan memberikan gambaran mengenai arah persebaran dan konsentrasi dari logam-logam yang terkandung dalam air laut dalam kurun waktu setelah pembuangan tailing ke laut. Simulasi dengan komputer harus dilakukan, untuk mempertegas bahwa logam-logam berat yang terkandung dalam tailing akan tersebar di air laut pada radius yang terbatas dan dalam konsentrasi yang kecil. Karakteristik kimia mencakup pengaruh pH, salinitas, kekuatan ionik,asiditas, alkalinitas, serta kompleksasi logam-logam berat oleh air laut, harus menjadi suatu bahan pertimbangan. Dalam hal ini, dibutuhkan suatu pemahaman mengenai proses kimia dalam air laut itu sendiri terhadap tailing, yang harus mampu meminimasi tingkat solubilitas (kelarutan) logam-logam berat pada tailing di air laut. Interaksi berbagai senyawa di air laut, yang didukung oleh kondisi dan karakteristik kimia air laut yang ada, akan menentukan kondisi logam-logam berat yang ada. Sangat diharapkan terjadi imobilisasi dari logam-logam berat tersebut, sehingga disperse (persebaran) logam-logam berat dapat direduksi. Harus disimulasikan pula mengenai peluang terjadinya mobilisasi logam-logam berat setelah sebelumnya terimobilisasi. Sedangkan karakteristik mikrobiologi yang harus dipertimbangkan adalah adanya keberagaman mikroorganisme air laut yang dapat mempengaruhi mobilitas logam-logam berat yang ada dalam tailing. Beberapa jenis mikroorganisme mampu menghasilkan kondisi yang dapat melarutkan logam-logam berat. Dalam hal ini, akan terjadi persebaran logam – logam berat yang sebelumnya telah terimobilisasi.

Dampak lingkungan yang terjadi        Merkuri dan arsen akan terikat dan terakumulasi di dalam jaringan lem(liphophylic) biota-biota laut. Pelarutan logam-logam berat dalam tailing yang merupakan bentuk

Page 4: logam berat

imobilisasi dari logam-logam tersebut, akan mudah terikat dalam jaringan biota laut, khususnya biota laut yang tinggal di dasar laut (benthos), seperti kerang, kepiting, dan udang. Biota-biota ini menghisap air laut dalam jumlah yang cukup tinggi untuk kemudian dilepaskan kembali sebagai cara untuk memperoleh makanannya. Kandungan arsen dan merkuri terlarut dalam air laut, akan memberikan akumulasi arsen dan merkuri pada jaringan tubuh biota-biota tersebut. Sedangkan ikan yang tidak tinggal di dasar laut juga akan mengalami akumulasi arsen dan merkuri dalam tubuhnya, meskipun tidak akan setinggi kadar dalam kerang, kepiting, dan udang. Kadar logam berat yang terlalu tinggi juga dapat menyebabkan kematian mendadak pada biota-biota laut ini. Setelah terjadi tahapan ini, masyarakat harus diberitakan untuk tidak mengonsumsi biota-biota laut ini, yang akan memindahkan logam-logam berat yang beracun ini kepada manusia yang mengonsumsinya. Gejala keracunan awal yang dapat teramati pada manusia, adalah rasa gatal dan ruam-ruam pada bagian tubuh yang terkena air laut yang terkontaminasi oleh logam berat. Sedangkan dampak jangka pendek dari mengonsumsi biota laut yang tercemar logam berat, adalah gangguan berupa muntah-muntah dan mual. Dampak jangka panjangnya berupa gangguan sistem syaraf, penyakit kanker, dan gangguan reproduksi pada wanita. Hal ini sudah dialami oleh ratusan penduduk Jepang yang tinggal di sekitar Teluk Minamata pada tahun 1960-an. Jadi, apakah PT Newmont Minahasa Raya telah melakukan pengolahan pendahuluan untuk tailing dengan benar? Apakah karakteristik fisika, kimia, dan mikrobiologi air laut telah dipertimbangkan saat memutuskan untuk pembuangan ke dasar laut? Apakah kandungan logam-logam berat pada biota laut sudah diperiksa? Semoga saja ini semua segera mendapat penangan yang serius dari pemerintah, sehingga kasus yang sangat merugikan kesehatan masyarakat dan lingkungan akibat kegiatan penambangan semacam ini, dapat lebih mudah diidentifikasi, dapat dicegah secara dini, serta tidak akan terulang lagi. Semoga!

Anggota Ikatan Ahli Teknik Penyehatan dan Teknik Lingkungan Indonesia (IATPI) Mahasiswa Pascasarjana Master of Environmental Engineering Science, UNSW, Australia

B. SUMBER PENCEMARAN              Logam berat secara alamiah terdapat dalam air laut namun dalam jumlah yang sangat rendah. Kandungan ini dapat meningkat bila limbah perkotaan, pertambangan, pertanian dan perindustrian yang banyak mengandung logam berat masuk ke lingkungan. Dari jenis-jenis limbah ini, umumnya yang banyak mengandung logam berat adalah

Page 5: logam berat

limbah industri. Hal ini disebabkan kerena senyawa senyawa atau unsur logam berat banyak dimanfaatkan dalam industri, baik sebagai bahan baku, katalisator maupun sebagai bahan tambahan. Secara umum sumber-sumber pencemaran logam berat adalah sebagai berikut:

  

Gambar 1.4 Sumber pencemaran logam berat ke manusia

Jika melihat gambar diatas maka manusia sangat rentan untuk tercemar logam berat karena hampir sebagian aktivitas manusia menghasilkan logam berat. Risiko akibat kegiatan manusia kini menjadi semakin tinggi karena jumlah penduduk meningkat, gaya hidup berubah, dan kerusakan/pencemaran lingkungan meningkat. Industri memang berperan penting dalam proses pencemaran lingkungan terutama yang berwujud logam berat, secara ringkas pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah industri dapat dijelaskan oleh gambar berikut ini:

                                                       Gambar 1.5. Proses produksi industri

Limbah potensial dihasilkan pada tahapan bahan baku, proses pengolahan dan produk (termasuk transportasi dan penggunaan).Tingkat pencemaran limbah (tinggi atau rendah) didasarkan atas kualitas dan kuantitas pencemaran yang ditimbulkan.Limbah pencemaran rendah dapat langsung dibuang ke lingkungan, limbah jenis ini akan diencerkan atau didegradasi oleh lingkungan (homeostasis).Limbah pencemaran tinggi harus melalui proses mbapengolahan sebelum dibuang ke lingkungan.

Page 6: logam berat

Secara sederhana proses masuknya limbah logam berat terutama merkuri ini adalah seperti yang digambarkan pada gambar disamping ini, dapat dipahami bahwa bila perairan telah tercemar dengan logam berat terutama merkuri akan mampu mencemari pula tumbuhan dan hewan-hewan dalam perairan tersebut dan akan mampu terakumulasi melalui proses rantai makanan. Contohnya ketika di dalam tubuh ikan kadarnya 6 ppm, di dalam tubuh burung pemakan ikan kadarnya naik menjadi 100 ppm dan akan meningkat terus sampai konsumen puncak. 

C. ANALISIS LOGAM Hg (MERKURI)

             Untuk mengetahui bahwa suatu daerah tercemar dengan merkuri atau tidak dapat dilakukan beberapa metode dibawah ini.

• Pengukuran Konsentrasi Merkuri (Hg) dengan spektrofotometer (AAS)

             Pengukuran konsentrasi merkuri dilakukan secara kurva kalibrasi dengan mengukur absorban dari larutan standar dan larutan sampel.Absorban diamati dengan spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang 253,7 nm tanpa nyala (flameless) untuk merkuri (Hg) yang dilengkapi grafit furnace dan hybrid vapour generator, hal ini dikarenakan logam ini mudah menguap.

• metode "anodic stripping voltammetry". 

             Sebagai elektrode kerja digunakan elektrode "rotating disc electrode/RDE-Au" dan sebagai elektrolit pendukung digunakan campuran larutan natrium klorida dan

Page 7: logam berat

dinatrium etilendiamintetraasetat. Senyawa organik dalam sampel didestruksi dengan menggunakan campuran asam nitrat dan asam sulfat (1:2) dan dipanaskan pada suhu 60°C selama 4 jam, diikuti dengan radiasi dengan lampu raksa ultraviolet selama 2 jam. Setelah sampel dideaerasi selama 3 menit, dilakukan deposisi pada 370 mV selama 3 menit. Selusur potensial dilakukan pada rentang potensial 500 - 800 mV dengan laju selusur 40 mV/detik. Puncak arus difusi untuk raksa terletak pada potensia1683 mV dengan batas deteksi dan batas kuantisasi masing-masing sebesar 1,04 bpm dan 3,48 bpm.

D. DAMPAK              Ada tiga bentuk merkuri yang sangat berbahaya jika masuk ke tubuh manusia, yaitu logam merkuri, senyawa merkuri anorganik, senyawa merkuri organik. 

• Logam merkuri

             Uap merkuri sangat berbahaya karena sangat beracun. Meskipun tekanan uap merkuri kecil dengan cepat uap merkuri meninggalkan permukaan merkuri yang terbuka. Uap merkuri yang terhirup segera masuk ke dalam darah. Jika sampai ke otak, akan merusak jaringan otak. 

• Senyawa Merkuri Anorganik

             Hanya sernyawa merkuri yang melarut dapat menyebabkan keracunan. Merkuri (II) oksida berwarna kuning yang tidak melarut, sejak dahulu digunakan sebagai salah satu komponen salep mata. Sebaliknya merkuri (II) nitrat yang melarut digunakan pada manufaktur topi. Ditemukan banyak karyawan pabrik, menderita penyakit. Gigi menjadi ompong, badan gemetar dan menderita penyakit jiwa. Oleh karena itu ada pribahasa “gila seperti tukang topi” (mad as hatter). Merkuri anorganik cenderung berakumulasi di hati dan di ginjal. Dalam jumlah yang sedikit, mungkin tidak berbahaya karena dapat keluar bersama urine, namun dalam jumlah banyak akan sangat berbahaya. 

• Senyawa Merkuri Organik.

             Ada dua macam senyawa merkuri organik yaitu dialkil seperti dimetil merkuri (CH-3)2, dan monoalkil seperti, (CH3)HgX, dengan X adalah halogen atau gugus nitrat. Senyawa ini dapat menumpuk di jaringan otak sehingga merusak otak. Merkuri masuk ke udara sebagai hasil pemanasan zat yang mengandung merkuri. Diperkirakan bahwa merkuri sebanyak 300 ton per tahun masuk ke udara karena pembakaran batu bara. Merkuri masuk ke lingkungan air oleh proses alamiah pelapukan. Namun dipercepat oleh manusia melalui limbah industri. Sumber utamanya adalah pabrik klor soda kaustik. Sumber lain ialah fungisida-merkuri untuk membasmi fungi pada penyimpanan gandum. Fungisida ini adalah alkil merkuri yang sangat berbahaya. Di dasar sungai yang berlumpur atau teluk, bakteri dapat mengubah merkuri anorganik menjadi metil merkuri yang beracun. Karang-karang dapat menimbun merkuri 105 kali lebih besar dari konsentrasi merkuri di air sekelilingnya.  Di dalam tubuh manusia merkuri dapat mengganggu enzim. Merkuri bereaksi dengan

Page 8: logam berat

thio-Sh dalam protein enzim sehingga menghentikan reaksi kimia penting. Banyak dampak yang dapat ditimbulkan oleh merkuri, yaitu antara lain : 1. ketidaksuburan pada wanita maupun pria dan kecacatan bayi 2. menyebabkan kanker 3. peradangan dan gangguan saluran pernafasan 4. gangguan saraf (tegang dan panas pada beberapa bagian tubuh) 5. merusak bagian tubuh dalam (ginjal) 6. pengurangan pendengaran atau penglihatan dan pengurangan daya ingat.  7. Pemaparan dalam waktu singkat pada kadar merkuri yang tinggi dapat mengakibatkan kerusakan paru-paru, muntah-muntah, peningkatan tekanan darah atau denyut jantung, kerusakan kulit, dan iritasi mata.              Anak-anak lebih rentan daripada orang dewasa terhadap merkuri. Merkuri di ibu yang  mengandung dapat mengalir ke janin yang sedang dikandungnya dan terakumulasi di sana. Juga dapat mengalir ke anak lewat susu ibu. Akibatnya,pada anak dapat berupa kerusakan otak, retardasi mental, buta, dan bisu. Dampak merkuri bagi lingkungan, antara lain: 1. Mengurangi jumlah klorofil pada tanaman 2. Mengurangi pertumbuhan tanaman 3. Merusak pertumbuhan akar dan fungsinya 4. Merusak daun dan menurunkan produksi  5. Mematikan tanaman  6. Merusak siklus dan rantai makanan 7. Berperan mempercepat punahnya berbagai macam makluk hidup

E. PENCEGAHAN               Berbagai metode sudah banyak yang ditemukan untuk melakukan pencegahan pencemaran logam merkuri, salah satu metode yang sangat murah dan efisein adalah fitoremidiasi. Fitoremidiasi yaitu tekhnologi pencegahan pencemaran polutan berbahaya seperti logam berat, senyawa organik dan lain lain dalam tanah atau air dengan menggunakan bantuan tanaman (hiperkomulator plant). Proses fitoremediasi yaitu:  1. Phytoacumulation : tumbuhan menarik zat kontaminan sehingga berakumulasi disekitar akar tumbuhan 2. Rhizofiltration : proses adsorpsi / pengendapan zat kontaminan oleh akar untuk menempel pada akar.  3. Phytostabilization : penempelan zat-zat contaminan tertentu pada akar yang tidak mungkin terserap kedalam batang tumbuhan 4. Rhyzodegradetion : penguraian zat-zat kontaminan oleh aktivitas microba 5. Phytodegradation : penguraian zat kontamin  6. Phytovolatization : transpirasi zat contaminan oleh tumbuhan dalam bentuk yang telah menjadi larutan terurai sebagai bahan yang tidak berbahaya 

Page 9: logam berat

Fitoremediasi logam hg dapat menggunakan tumbuhan

 

     Pteris vittata             Liriodendron tulipifera            Nicotiana tabacum

             Limbah atau bahan buangan yang dihasilkan dari semua aktifitas kehidupan manusia, baik dari setiap rumah tangga, kegiatan pertanian, industri serta pertambangan tidak bisa kita hindari. Namun kita masih bisa mencegah atau paling tidak mengurangi dampak dari limbah tersebut, agar tidak merusak lingkungan yang pada akhirnya juga

Page 10: logam berat

akan merugikan manusia.  Untuk mencegah atau paling tidak mengurangi segala akibat yang ditimbulkan oleh limbah berbahaya dapat dilakukan hal-hal sebagai berikut; setiap rumah tangga sebaiknya menggunakan deterjen secukupnya dan memilah sampah organik dari sampah anorganik. Sampah organik bisa dijadikan kompos, sedangkan sampah anorganik bisa didaur ulang. Pemerintah bekerjasama dengan World Bank, pada saat ini tengah mempersiapkan pemberian insentif berupa subsidi bagi masyarakat yang melakukan pengomposan sampah kota. 

Beberapa manfaat pengomposan sampah antara lain :

• Mengurangi sampah di sumbernya  • Mengurangi beban volume di TPA  • Mengurangi biaya pengelolaan  • Menciptakan peluang kerja  • Memperbaiki kondisi lingkungan  • Mengurangi emisi gas rumah kaca 

Penggunaan pupuk dan pestisida secukupnya atau memilih pupuk dan pestisida yang mengandung bahan-bahan yang lebih cepat terurai, yang tidak terakumulasi pada rantai

makanan, juga dapat mengurangi dampak pencemaran air.  

             Setiap pabrik / kegiatan industri sebaiknya memiliki Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL), untuk mengolah limbah yang dihasilkannya sebelum dibuang ke lingkungan sekitar. Dengan demikian diharapkan dapat meminimalisasi limbah yang dihasilkan atau mengubahnya menjadi limbah yang lebih ramah lingkungan. Mengurangi penggunaan bahan-bahan berbahaya dalam kegiatan pertambangan atau menggantinya

Page 11: logam berat

dengan bahan-bahan yang lebih ramah lingkungan. Atau diharuskan membangun instalasi pengolahan air limbah pertambangan, sehingga limbah bisa diolah terlebih dahulu menjadi limbah yang lebih ramah lingkungan, sebelum dibuang keluar daerah pertambangan.

F. PENANGGULANGAN               Penanggulangan logam Hg dapat digunakankpenetralan logam berat yang aktif menjadi senyawa yang kurang aktif dengan menambahkan senyawa-senyawa tertentu, kemudian dilepas ke lingkungan perairan, namun pembuangan logam berat non-aktif juga menjadi masalah karena dapat dengan mudah mengalami degradasi oleh lingkungan menjadi senyawa yang dapat mencemari lingkungan. Cara lain adalah pengerukan sedimen yang terkontaminasi, reverse osmosis, elektrodialisis, ultrafiltrasi dan resin penukar ion.            Reverse osmosis adalah proses pemisahan logam berat oleh membran semipermeabel dengan menggunakan perbedaan tekanan luar dengan tekanan osmotik dari limbah, kerugian sistem ini adalah biaya yang mahal sehingga sulit terjangkau oleh industri di Indonesia. Teknik elektrodialisis menggunakan membran ion selektif permeabel berdasarkan perbedaan potensial antara 2 elektroda yang menyebabkan perpindahan kation dan anion, juga menimbulkan kerugian yakni terbentuknya senyawa logam-hidroksi yang menutupi membran, sedangkan melalui ultrafiltrasi yaitu penyaringan dengan tekanan tinggi melalui membran berpori, juga merugikan karena menimbulkan banyak sludge (lumpur). Resin penukar ion berprinsip pada gaya elektrostatik di mana ion yang terdapat pada resin ditukar oleh ion logam dari limbah, kerugian metode ini adalah biaya yang besar dan menimbulkan ion yang ter-remove sebagian.   Menilik pada berbagai kelemahan metode di atas, maka dewasa ini para peneliti sedang menggalakkan pencarian metode alternatif lain. Salah satunya adalah pengunaan mikroorganisme untuk mengabsorpsi logam berat atau biasa disebut dengan bioremoval. Keuntungan penggunaan mikroorganisme sebagai bioremoval menurut Kratochvil dan Voleski (1998) adalah biaya yang rendah, efisiensi yang tinggi, biosorbennya dapat diregenerasi, tidak perlu nutrisi tambahan, kemampuannya dalam me-recovery logam dan sludge yang dihasilkan sangat minim. Dilihat dari keuntungannya itu, maka bioremoval lebih efektif dibanding dengan pertukaran ion dan reverse osmosis dalam kaitannya dengan sensitifitas kehadiran padatan terlarut (suspended solid).              Istilah bioabsorpsi tidak dapat dilepaskan dari istilah bioremoval karena bioabsorpsi merupakan bagian dari bioremoval. Bioremoval dapat diartikan sebagai terkonsentrasi dan terakumulasinya bahan penyebab polusi atau polutan dalam suatu perairan oleh material biologi, material biologi tersebut dapat me-recovery polutan sehingga dapat dibuang dan ramah terhadap lingkungan. Sedangkan berdasarkan kemampuannya untuk membentuk ikatan antara logam berat dengan mikroorganisme maka bioabsorpsi merupakan kemampuan material biologi untuk mengakumulasikan logam berat melalui media metabolisme atau jalur psiko-kimia. Proses bioabsorpsi ini dapat terjadi karena adanya material biologi yang disebut biosorben dan adanya larutan yang mengandung logam berat (dengan afinitas yang tinggi) sehingga mudah terikat pada biosorben. Jenis mikroorganisme yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bioabsorpsi Hg terutama adalah (Pseudomonas syring).

Page 12: logam berat

             Sebagian besar mekanisme pembersihan logam berat oleh mikrooganisme adalah proses pertukaran ion yang mirip pertukaran ion pada resin. Mekanisme pertukaran ion ini dapat dirumuskan sebagai:

                                            A2+ + (B-biomassa) -> B2+ + (A-biomassa)

Mekanisme ini dapat dibagi atas 3 cara yakni berdasarkan metabolisme sel (dibagi atas; proses yang bergantung pada metabolisme dan proses yang tidak bergantung pada metabolisme sel).  Sedangkan jika berdasarkan posisi logam berat di-remove, dapat dibagi atas; akumulasi ekstraseluler (presipitasi), akumulasi intraseluler dan penyerapan oleh permukaan sel. Dan untuk mekanisme yang terakhir adalah berdasarkan cara pengambilan (absorbsi) logam berat.

Cara pengambilan (absorbsi) logam berat dapat dibagi dua yakni : 1. Passive uptake.               Proses ini terjadi ketika ion logam berat terikat pada dinding sel biosorben. Mekanisme passive uptake dapat dilakukan dengan dua cara, pertama dengan cara pertukaran ion di mana ion pada dinding sel digantikan oleh ion-ion logam berat; dan kedua adalah pembentukan senyawa kompleks antara ion-ion logam berat dengan gugus fungsional seperti karbonil, amino, thiol, hidroksi, fosfat, dan hidroksi-karboksil secara bolak balik dan cepat. Sebagai contoh adalah pada Sargassum sp. dan Eklonia sp. di mana Cr(6) mengalami reaksi reduksi pada pH rendah menjadi Cr(3) dan Cr(3) di-remove melalui proses pertukaran kation.

                        Gambar.1.6. Proses pasisive uptake Cr pada permukaan membran sel                                                          Sumber : Cossich., et.al (2002)

2. Aktif uptake.               Mekanisme masuknya logam berat melewati membran sel sama dengan proses masuknya logam esensial melalui sistem transpor membran, hal ini disebabkan adanya kemiripan sifat antara logam berat dengan logam esensial dalam hal sifat fisika-kimia secara keseluruhan. Proses aktif uptake pada mikroorganisme dapat terjadi sejalan dengan konsumsi ion logam untuk pertumbuhan dan akumulasi intraselular ion logam. Menghitung Jumlah Logam berat yang Teradsorpsi Untuk mengetahui jumlah logam berat yang mengalami proses bioabsorpsi oleh mikroorganisme dapat dihitung dengan pendekatan konstanta Langmuir yaitu :

Page 13: logam berat

Q = miligram logam yang diakumulasi per gram Ceq = besar konsentrasi logam pada larutan Qmax = maksimum serapan spesifik dari biosorben b = rasio bioabsorpsi Perhitungan di atas berlaku pada pH konstan dan untuk bioabsorpsi 1 jenis logam saja. 

G. ANALISIS (Control of Polutan)              Dunia industri berperan besar dalam mengakibatkan pencemaran lingkungan terutama yang diakibatkan oleh logam berat. Banyak cara yang bisa dilakukan untuk mengurangi bahaya pencemaran ini, namun proses biaya yang sangat mahal membuat para pelaku industri berpikir seribu kali untuk menerapakannya. Sehingga sebagian industri lebih memilih membuang limbahnya kelingkungan sekitarnya. Hal inilah yang mendorong penulis untuk menawarkan salah satu solusi yang murah dan sangat efisien, yaitu penanggulangan logam berat dengan mikrooranisme atau mikroba (dalam istilah Biologi dikenal dengan bioakumulasi, atau bioremediasi).              Beberapa hasil studi melaporkan, penggunaan mikroorganisme untuk menangani pencemaran logam berat lebih efektif dibandingkan dengan ion exchange dan reverse osmosis dalam kaitannya dengan sensitivitas kehadiran padatan terlarut (suspended solid), zat organik dan logam berat lainnya. Serta, lebih baik dari proses pengendapan (presipitation) kalau dikaitkan dengan kemampuan menstimulasikan perubahan pH dan konsentrasi logam beratnya. Dengan kata lain, penanganan logam berat dengan mikroorganisme relatif mudah dilakukan, murah dan cenderung tidak berbahaya bagi lingkungan.              Sianobakteria merupakan organisme selular yang termasuk kelompok mikroalga atau ganggang mikro. Di alam, organisme ini tersebar luas baik di perairan tawar maupun lautan. Sampai saat ini diketahui sekitar 2.000 jenis sianobakteria tersebar di berbagai habitat. Berdasarkan penelitian terbaru, sianobakteria merupakan salah satu organisme yang diketahui mampu mengakumulasi (menyerap) logam berat tertentu seperti Hg, Cd dan Pb. Suhendrayatna (2001) dalam makalahnya, menjelaskan lebih rinci tentang proses penyerapan ion logam berat oleh sianobakteria dan mikroorganisme secara umum. Umumnya, penyerapan ion logam berat oleh sianobakteria dan mikroorganisme terdiri atas dua mekanisme yang melibatkan proses active uptake (biosorpsi) dan passive uptake (bioakumulasi).              Proses active uptake dapat terjadi pada berbagai tipe sel hidup. Mekanisme ini secara simultan terjadi sejalan dengan konsumsi ion logam untuk pertumbuhan sianobakteria, dan atau akumulasi intraselular ion logam tersebut. Logam berat dapat juga diendapkan pada proses metabolisme dan ekresi sel pada tingkat kedua. Proses ini tergantung dari energi yang terkandung dan sensitivitasnya terhadap parameter yang berbeda seperti pH, suhu, kekuatan ikatan ionik, cahaya dan lainnya.              Namun demikian, proses ini dapat pula dihambat oleh suhu rendah, tidak tersedianya sumber energi dan penghambat metabolisme sel. Peristiwa ini seperti ditunjukkan oleh akumulasi kadmium pada dinding sel Ankistrodesmus dan Chlorella vulgaris yang mencapai sekitar 80 derajat dari total akumulasinya di dalam sel, sedangkan arsenik yang berikatan dengan dinding sel Chlorella vulgaris rata-rata 26

Page 14: logam berat

persen. Suhendrayatna (2001) menambahkan, untuk mendesain suatu proses pengolahan limbah yang mengandung ion logam berat dengan melibatkan sianobakteria relatif mudah dilakukan. Proses pertama, sianobakteria pilihan dimasukkan, ditumbuhkan dan selanjutnya dikontakkan dengan air yang tercemar ion logam berat tersebut. Proses pengontakkan dilakukan dalam jangka waktu tertentu yang ditujukan agar sianobakteria berinteraksi dengan ion logam berat, selanjutnya biomassa sianobakteria ini dipisahkan dari cairan. Proses terakhir, biomassa sianobakteria yang terikat dengan ion logam berat diregenerasi untuk digunakan kembali atau kemudian dibuang ke lingkungan.              Pemanfaatan sianobakteria untuk menanggulangi pencemaran logam berat merupakan hal yang sangat menarik dilakukan, baik oleh masyarakat, pemerintah maupun industri. Karena, sianobakteria merupakan organisme selular yang mudah dijumpai, mempunyai spektrum habitat sangat luas, dapat tumbuh dengan cepat dan tidak membutuhkan persyaratan tertentu untuk hidup, mudah dibudidayakan dalam sistem akuakultur. Pada akhirnya dengan memanfaatkan sianobakteria dalam system pembuangan limbah industri diharapkan dapat mengurangi dampak negatif pencemaran logam berat terutama merkuri.

Eceng Gondok Pemersih Polutan Logam   Berat

http://petanidesa.wordpress.com/2007/03/11/eceng-gondok-pemersih-polutan-logam-berat/

Harian Kompas memberitakan, Sungai Citarum serta Waduk Saguling dan Cirata di Kabupaten Bandung tercemar logam berat. Dalam daging ikan mas dan nila yang hidup di waduk tersebut ditemukan kandungan merkuri (Hg), tembaga (Cu), dan seng (Zn) dengan kadar yang cukup membahayakan. Logam berat itu diketahui terkonsentrasi di perut, lemak, dan daging ikan.

Temuan ini diikuti dengan imbauan agar masyarakat berhati-hati mengonsumsi ikan air tawar. Maklumlah, akumulasi logam berat di tubuh manusia, dalam jangka panjang, dapat menyebabkan berbagai gangguan kesehatan, seperti penyakit minamata, bibir sumbing, kerusakan susunan saraf, dan cacat pada bayi.

Aparat terkait mengaku bahwa mereka telah berupaya untuk mencegah pencemaran tersebut dengan berbagai cara. Secara garis besar sebenarnya ada dua cara yang bisa dilakukan untuk mencegah dan mengatasi pencemaran perairan oleh logam berat, yaitu cara kimia dan biologi.

Cara kimia, antara lain dengan reaksi chelating, yaitu memberikan senyawa asam yang bisa mengikat logam berat sehingga terbentuk garam dan mengendap. Namun, cara ini mahal dan logam berat masih tetap berada di waduk meski dalam keadaan terikat.

Page 15: logam berat

UNTUNGLAH ada penanggulangan secara biologi yang bisa menjadi alternatif terhadap mahalnya penanggulangan dengan cara kimia. Salah satunya adalah dengan memanfaatkan eceng gondok (Eichornia crassipes).

Eceng gondok selama ini lebih dikenal sebagai tanaman gulma alias hama. Padahal, eceng gondok sebenarnya punya kemampuan menyerap logam berat. Kemampuan ini telah diteliti di laboratorium Biokimia, Institut Pertanian Bogor, dengan hasil yang sangat luar biasa.

Penelitian daya serap eceng gondok dilakukan terhadap besi (Fe) tahun 1999 dan timbal (Pb) pada tahun 2000.

Untuk mengukur daya serap eceng gondok terhadap Fe, satu, dua, dan tiga rumpun eceng gondok ditempatkan dalam ember plastik berisi air sumur dengan tambahan 5 ppm FeSO>jmp 2008m<>kern 199m<>h 6024m,0<>w 6024m<4>jmp 0m<>kern 200m<>h 8333m,0<>w 8333m< dan HNO>jmp 2008m<>kern 199m<>h 6024m,0<>w 6024m<3>jmp 0m<>kern 200m<>h 8333m,0<>w 8333m< untuk menjaga keasaman.

Konsentrasi Fe diukur pada hari ke-0, 7, 14, dan 21 dengan menggunakan spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang 248,3 nm. Hasilnya terlihat pada Tabel 1.

Dalam tabel itu bisa dilihat adanya penurunan kadar logam Fe secara signifikan pada hari ke-7. Kadar logam Fe menurun 3,177 ppm (65,45 persen) untuk 1 rumpun eceng gondok, 3,511 ppm (71,93 persen) untuk dua rumpun eceng gondok dan 3,686 ppm (74,47 persen) untuk tiga rumpun eceng gondok.

Selanjutnya terlihat, semakin lama semakin banyak logam besi yang diserap. Pada hari ke-28, konsentrasi Fe hampir mendekati 0 untuk perlakuan dua rumpun eceng gondok dan tiga rumpun eceng gondok.

Berdasarkan analisis statistik diketahui bahwa pada hari ke-7, 14, dan 21, eceng gondok memberikan respon nyata dalam menurunkan logam Fe untuk ketiga perlakuan. Namun, pada hari ke-28 eceng gondok yang berjumlah 2-3 rumpun memberikan respon yang tidak berbeda nyata dalam menurunkan logam besi.

PENELITIAN untuk melihat kemampuan eceng gondok menyerap timbal (Pb) dilakukan sebagai berikut. Satu, tiga, lima rumpun eceng gondok ditempatkan di dalam ember plastik berisi air sumur dan larutan Pb(NO3) sebesar 5 ppm. Konsentrasi Pb diukur ketika hari ke-0, 7, 14, 21, dan 28 dengan spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang 217 nm. Hasilnya sebagaimana tertera dalam Tabel 2.

Dari tabel tersebut terlihat, ada penurunan kadar logam Pb secara signifikan pada hari ke-7. Kadar logam Pb menurun 5,167 ppm (96,4 persen) pada perlakuan satu rumpun eceng gondok, menurun 5,204 ppm (98,7 persen) pada perlakuan tiga rumpun, dan menurun 6,019 ppm (99,7 persen) pada perlakuan lima rumpun dari konsentrasi hari ke-0.

Page 16: logam berat

Analisis pada hari-hari selanjutnya (hari ke-14, 21, dan 28) menunjukkan perubahan kadar Pb tidak terlalu jauh dengan kadar logam Pb pada hari ke-7.

Eceng gondok terbukti mampu menurunkan kadar polutan Pb dan Fe. Oleh karena itu, diyakini eceng gondok juga mampu menurunkan kadar polutan Hg, Zn, dan Cu yang mencemari Waduk Saguling dan Cirata. Sebab, secara struktur kimia, atom Hg, Zn, dan Cu termasuk dalam golongan logam berat bersama Pb dan Fe.

Rangkaian penelitian seputar kemampuan eceng gondok dalam menyerap logam berat juga telah dilakukan oleh para pakar. Widyanto dan Susilo (1977) melaporkan, dalam waktu 24 jam eceng gondok mampu menyerap logam kadmium (Cd), merkuri (Hg), dan nikel (Ni), masing- masing sebesar 1,35 mg/g, 1,77 mg/g, dan 1,16 mg/g bila logam itu tak bercampur. Eceng gondok juga menyerap Cd 1,23 mg/g, Hg 1,88 mg/g dan Ni 0,35 mg/g berat kering apabila logam-logam itu berada dalam keadaan tercampur dengan logam lain.

Lubis dan Sofyan (1986) menyimpulkan logam chrom (Cr) dapat diserap oleh eceng gondok secara maksimal pada pH 7. Dalam penelitiannya, logam Cr semula berkadar 15 ppm turun hingga 51,85 persen.

SELAIN dapat menyerap logam berat, eceng gondok dilaporkan juga mampu menyerap residu pestisida, contohnya residu 2.4-D dan paraquat.

Pada percobaan Chossi dan Husin (1977) diketahui eceng gondok mampu menyerap residu dari larutan yang mengandung 0,50 ppm 2.4-D sebanyak 0,296 ppm dan 2,00 ppm 2.4-D sebanyak 0,830 ppm dalam waktu 96 jam.

Adapun paraquat yang diserap oleh eceng gondok dari dua kadar, yaitu 0,05 ppm dan 0,10 ppm masing-masing adalah 0,02 ppm dan 0,024 ppm.

Dari hasil penelitian-penelitian itu dapat disimpulkan ternyata eceng gondok tidaklah sia-sia dicipta oleh Tuhan Yang Maha Esa, apalagi sebagai pengganggu manusia. Eceng gondok dapat dinyatakan sebagai pembersih alami perairan waduk atau danau terhadap polutan, baik logam berat maupun pestisida atau yang lain.

MEMANG dilaporkan eceng gondok dapat tumbuh sangat cepat pada danau maupun waduk sehingga dalam waktu yang singkat dapat mengurangi oksigen perairan, mengurangi fitoplankton dan zooplankton serta menyerap air sehingga terjadi proses pendangkalan, bahkan dapat menghambat kapal yang berlayar pada waduk.

Namun, apa arti sebuah danau yang bersih dari eceng gondok jika ternyata air dan ikan yang ada di dalamnya tercemari polutan?

Bahkan, bila suatu danau polutan sangat tinggi dan tidak ada tanaman yang menyerapnya, pencemaran dapat merembes ke air sumur dan air tanah di sekitar danau.

Page 17: logam berat

Agar danau bebas polusi namun pertumbuhan eceng gondoknya terkendali, tentu saja diperlukan pengelolaan danau secara benar.

Untuk mengeliminasi gangguan eceng gondok, misalnya, caranya bisa dengan membatasi populasinya. Pembatasan dapat dilakukan dengan membatasi penutupan permukaan waduk oleh eceng gondok tidak lebih dari 50 persen permukaannya.

Akan jauh lebih baik lagi bila pembatasan populasi ini dilakukan dengan melibatkan masyarakat sekitar. Sebab, dahan eceng gondok adalah serat selulosa yang dapat diolah untuk berbagai keperluan, seperti barang kerajinan maupun bahan bakar pembangkit tenaga listrik.

Namun, masyarakat tidak disarankan untuk memberikan eceng gondok sebagai pakan pada ternak karena polutan yang diserapnya bisa terakumulasi dalam dagingnya.

Masyarakat sekitar bisa diberi pelatihan mengenai pengolahan eceng gondok menjadi produk-produk yang bernilai ekonomi, mulai dari anyaman dompet, tas sekolah, topi, bahkan juga mebel.

Pengendalian populasi eceng gondok yang melibatkan masyarakat akan memberikan keuntungan bagi pengelola waduk sekaligus masyarakat di sekitarnya. Pengelola waduk tidak perlu mengeluarkan banyak tenaga untuk “memanen” eceng gondok karena tumbuhan air tersebut akan “dipanen” sendiri oleh masyarakat.

Pengelola cukup membantu masyarakat untuk memasarkan hasil kerajinannya. Adapun masyarakat jelas tidak hanya meningkat pendapatannya, tetapi juga hidup sehat karena terbebas dari ancaman bahan makanan yang tercemar.

Penulis : Dr Hasim DEA Dosen Biokimia dan Toxikologi FMIPA dan Pascasarjana IPBSumber : Kompas

MENGENAL LOGAM BERAT (Heavy Metal)Posted: Februari 2, 2009 by admin in kimia

http://smk3ae.wordpress.com/2009/02/02/mengenal-logam-berat-heavy-metal/

Sedikitnya terdapat 80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi ini yang telah teridentifikasi sebagai jenis logam berat. Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya. Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum

Page 18: logam berat

diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain.

USEPA (U.S. Environmental Agency) mendata ada 13 elemen logam berat yang merupakan elemen utama polusi yang berbahaya. Seperti halnya sumber-sumber polusi lingkungan lainnya, logam berat tersebut dapat ditransfer dalam jangkauan yang sangat jauh di lingkungan, selanjutnya berpotensi mengganggu kehidupan biota lingkungan dan akhirnya berpengaruh terhadap kesehatan manusia walaupun dalam jangka waktu yang lama dan jauh dari sumber polusi utamanya.

Logam adalah unsur alam yang dapat diperoleh dari laut, erosi batuan tambang, vulkanisme dan sebagainya (Clark, 1986). Umumnya logam-logam di alam ditemukan dalam bentuk persenyawaan dengan unsur lain, sangat jarang yang ditemukan dalam elemen tunggal. Unsur ini dalam kondisi suhu kamar tidak selalu berbentuk padat melainkan ada yang berbentuk cair, misalnya merkuri (Hg). Dalam badan perairan, logam pada umumnya berada dalam bentuk ion-ion, baik sebagai pasangan ion ataupun dalam bentuk ion-ion tunggal. Sedangkan pada lapisan atmosfir, logam ditemukan dalam bentuk partikulat, dimana unsurunsur logam tersebut ikut berterbangan dengan debu-debu yang ada di atmosfir (Palar, 2004). Menurut Palar (2004) melihat bentuk dan kemampuannya setiap logam haruslah memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

a. Memiliki kemampuan yang baik sebagai penghantar daya listrik (konduktor).

b. Memiliki kemampuan sebagai penghantar panas yang baik.

c. Memiliki rapatan yang tinggi.

d. Dapat membentuk alloy dengan logam lainnya.

e. Untuk logam yang padat, dapat ditempa dan dibentuk.

Berbeda dengan logam biasa, logam berat adalah istilah yang digunakan secara umum untuk kelompok logam berat dan metaloid yang densitasnya lebih besar dari 5 g/cm3 (Hutagalung et al., 1997). Dalam perairan, logam berat dapat ditemukan dalam bentuk terlarut dan tidak terlarut. Logam berat terlarut adalah logam yang membentuk komplek dengan senyawa organik dan anorganik, sedangkan logam berat yang tidak terlarut merupakan partikel-partikel yang berbentuk koloid dan senyawa kelompok metal yang teradsorbsi pada partikelpartikel yang tersuspensi (Razak, 1980).

Menurut Darmono (1995) sifat logam berat sangat unik, tidak dapat dihancurkan secara alami dan cenderung terakumulasi dalam rantai makanan melalui proses biomagnifikasi. Pencemaran logam berat ini menimbulkan berbagai permasalahan diantaranya: 1. berhubungan dengan estetika (perubahan bau, warna dan rasa air), 2. berbahaya bagi kehidupan tanaman dan binatang, 3. berbahaya bagi kesehatan manusia, 4. menyebabkan kerusakan pada ekosistem. Sebagian dari logam berat bersifat essensial bagi organisme air untuk pertumbuhan dan perkembangan hidupnya, antara lain dalam pembentukan

Page 19: logam berat

haemosianin dalam sistem darah dan enzimatik pada biota (Darmono, 1995). Akan tetapi bila jumlah dari logam berat masuk ke dalam tubuh dengan jumlah berlebih, maka akan berubah fungsi menjadi racun bagi tubuh (Palar, 2004).

Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari 5 gr/cm3, terletak di sudut kanan bawah sistem periodik, mempunyai afinitas yang tinggi terhadap unsur S dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92 dari perioda 4 sampai 7 (Miettinen, 1977). Sebagian logam berat seperti timbal (Pb), kadmium (Cd), dan merkuri (Hg) merupakan zat pencemar yang berbahaya. Afinitas yang tinggi terhadap unsur S menyebabkan logam ini menyerang ikatan belerang dalam enzim, sehinggaenzim bersangkutan menjadi tak aktif. Gugus karboksilat (-COOH) dan amina (-NH2) juga bereaksi dengan logam berat. Kadmium, timbal, dan tembaga terikat pada sel-sel membran yang menghambat proses transpormasi melalui dinding sel. Logam berat juga mengendapkan senyawa fosfat biologis atau mengkatalis penguraiannya (Manahan, 1977).

Berdasarkan sifat kimia dan fisikanya, maka tingkat atau daya racun logam berat terhadap hewan air dapat diurutkan (dari tinggi ke rendah) sebagai berikut merkuri (Hg), kadmium (Cd), seng (Zn), timah hitam (Pb), krom (Cr), nikel (Ni), dan kobalt (Co) (Sutamihardja dkk, 1982). Menurut Darmono (1995) daftar urutan toksisitas logam paling tinggi ke paling rendah terhadap manusia yang mengkomsumsi ikan adalah sebagai berikut Hg2+ > Cd2+ >Ag2+ > Ni2+ > Pb2+ > As2+ > Cr2+ Sn2+ > Zn2+. Sedangkan menurut Kementrian Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup (1990) sifat toksisitas logam berat dapat dikelompokan ke dalam 3 kelompok, yaitu

a. Bersifat toksik tinggi yang terdiri dari atas unsur-unsur Hg, Cd, Pb, Cu, dan Zn.

b. Bersifat toksik sedang terdiri dari unsur-unsur Cr, Ni, dan Co,

c. Bersifat tosik rendah terdiri atas unsur Mn dan Fe.

Adanya logam berat di perairan, berbahaya baik secara langsung terhadap kehidupan organisme, maupun efeknya secara tidak langsung terhadap kesehatan manusia. Hal ini berkaitan dengan sifat-sifat logam berat ( PPLH-IPB, 1997; Sutamihardja dkk, 1982) yaitu :

1. Sulit didegradasi, sehingga mudah terakumulasi dalam lingkungan perairan dan keberadaannya secara alami sulit terurai (dihilangkan).

2. Dapat terakumulasi dalam organisme termasuk kerang dan ikan, dan akan membahayakan kesehatan manusia yang mengkomsumsi organisme tersebut

3. Mudah terakumulasi di sedimen, sehingga konsentrasinya selalu lebih tinggi dari konsentrasi logam dalam air. Disamping itu sedimen mudah tersuspensi karena pergerakan masa air yang akan melarutkan kembali logam yang dikandungnya ke dalam air, sehingga sedimen menjadi sumber pencemar potensial dalam skala waktu tertentu.

Page 20: logam berat

Unsur-unsur logam berat tersebut biasanya erat kaitannya dengan masalah pencemaran dan toksisitas. Pencemaran yang dapat menghancurkan tatanan lingkungan hidup, biasanya berasal dari limbah-limbah yang sangat berbahaya dalam arti memiliki daya racun (toksisitas) yang tinggi. Limbah industri merupakan salah satu sumber pencemaran logam berat yang potensial bagi perairan. Pembuangan limbah industri secara terus menerus tidak hanya mencemari lingkungan perairan tetapi menyebabkan terkumpulnya logam berat dalam sedimen dan biota perairan. Dalam lingkungan perairan ada tiga media yang dapat dipakai sebagai indikator pencemaran logam berat, yaitu air, sedimen dan organisme hidup.

Logam berat biasanya sangat sedikit dalam air secara ilmiah kurang dari 1 g/l. Menurut Palar (2004) kelarutan dari unsur-unsur logam dan logam berat dalam badan air dikontrol oleh : (1) pH badan air, (2) jenis dan konsentrasi logam dan khelat (3) keadaan komponen mineral teroksida dan sistem berlingkungan redoks. Logam berat yang dilimpahkan ke perairan, baik di sungai ataupun laut akan dipindahkan dari badan airnya melalui beberapa proses yaitu : pengendapan, adsorbsi dan absorbsi oleh organisme perairan. Logam berat mempunyai sifat yang mudah mengikat bahan organik dan mengendap di dasar perairan dan bersatu dengan sedimen sehingga kadar logam berat dalam sedimen lebih tinggi dibandingkan dalam air (Harahap, 1991).

Rochyatun (1997) menyatakan walaupun terjadi peningkatan sumber logam berat, namun konsentrasinya dalam air dapat berubah setiap saat. Hal ini terkait dengan berbagai macam proses yang dialami oleh senyawa tersebut selama dalam kolom air. Parameter yang mempengaruhi konsentrasi logam berat di perairan adalah suhu, salinitas, arus, pH dan padatan tersuspensi total atau seston (Nanty, 1999). Dengan sendirinya interaksi dari faktor-faktor tersebut akan berpengaruh terhadap fluktuasi konsentrasi logam berat dalam air, karena sebagian logam berat tersebut akan masuk ke dalam sedimen.

Logam berat yang masuk ke sistem perairan, baik di sungai maupun lautan akan dipindahkan dari badan airnya melalui tiga proses yaitu pengendapan, adsorbsi, dan absorbsi oleh organisme-organisme perairan (Bryan, 1976). Pada saat buangan limbah industri masuk ke dalam suatu perairan maka akan terjadi proses pengendapan dalam sedimen. Hal ini menyebabkan konsentrasi bahan pencemar dalam sedimen meningkat. Logam berat yang masuk ke dalam lingkungan perairan akan mengalami pengendapan, pengenceran dan dispersi, kemudian diserap oleh organisme yang hidup di perairan tersebut. Pengendapan logam berat di suatu perairan terjadi karena adanya anion karbonat hidroksil dan klorida (Hutagalung, 1984). Logam berat mempunyai sifat yang mudah mengikat bahan organik dan mengendap di dasar perairan dan bersatu dengan sedimen sehingga kadar logam berat dalam sedimen lebih tinggi dibanding dalam air (Hutagalung, 1991).

Logam berat mempunyai sifat yang mudah mengikat dan mengendap di dasar perairan dan bersatu dengan sedimen, oleh karena itu kadar logam berat dalam sedimen lebih tinggi dibandingkan dalam air (Harahap, 1991). Konsentrasi logam berat pada sedimen tergantung pada beberapa faktor yang berinteraksi. Faktor-faktor tersebut adalah :

Page 21: logam berat

1. Sumber dari mineral sedimen antara sumber alami atau hasil aktifitas manusia.

2. Melalui partikel pada lapisan permukaan atau lapisan dasar sedimen.

3. Melalui partikel yang terbawa sampai ke lapisan dasar.

4. Melalui penyerapan dari logam berat terlarut dari air yang bersentuhan.

Beberapa material yang terkonsentrasi di udara dan permukaan air mengalami oksidasi, radiasi ultraviolet, evaporasi dan polymerisasi. Jika tidak mengalami proses pelarutan, material ini akan saling berikatan dan bertambah berat sehingga tenggelam dan menyatu dalam sedimen. Logam berat yang diadsorpsi oleh partikel tersuspensi akan menuju dasar perairan, menyebabkan kandungan logam di air menjadi lebih rendah. Dalam lingkungan perairan, bentuk logam antara lain berupa ion-ion bebas, pasangan ion organik, dan ion kompleks. Kelarutan logam dalam air dikontrol oleh pH air. Kenaikan pH menurunkan kelarutan logam dalam air, karena kenaikan pH mengubah kestabilan dari bentuk karbonat menjadi hidroksida yang membentuk ikatan dengan partikel pada badan air, sehingga akan mengendap membentuk lumpur (Palar, 2004).

Selain itu, kenaikan suhu air dan penurunan pH akan mengurangi adsorpsi senyawa logam berat pada partikulat. Suhu air yang lebih dingin akan meningkatkan adsorpsi logam berat ke partikulat untuk mengendap di dasar . Sementara saat suhu air naik, senyawa logam berat akan melarut di air karena penurunan laju adsorpsi ke dalam partikulat. Logam yang memiliki kelarutan yang kecil akan ditemukan di permukaan air selanjutnya dengan perpindahan dan waktu tertentu akan mengendap hingga ke dasar, artinya logam tersebut hanya akan berada di dekat permukaan air dalam waktu yang sesaat saja untuk kemudian mengendap lagi. Hal ini ditentukan antara lain oleh massa jenis air, viskositas (kekentalan) air, temperatur air, arus serta faktor-faktor lainnya.

Daya larut logam berat dapat menjadi lebih tinggi atau lebih rendah tergantung pada kondisi lingkungan perairan. Pada daerah yang kekurangan oksigen, misalnya akibat kontaminasi bahan-bahan organik, daya larut logam berat akan menjadi lebih rendah dan mudah mengendap. Logam berat seperti Zn,Cu, Cd, Pb, Hg dan Ag akan sulit terlarut dalam kondisi perairan yang anoksik (Ramlal, 1987). Logam berat yang terlarut dalam air akan berpindah ke dalam sedimen jika berikatan dengan materi organik bebas atau materi organik yang melapisi permukaan sedimen, dan penyerapan langsung oleh permukaan partikel sedimen (Wilson, 1988).

Kandungan logam berat pada sedimen umumnya rendah pada musim kemarau dan tinggi pada musim penghujan. Penyebab tingginya kadar logam berat dalam sedimen pada musim penghujan kemungkinan disebabkan oleh tingginya laju erosi pada permukaan tanah yang terbawa ke dalam badan sungai, sehingga sedimen dalam sungai yang diduga mengandung logam berat akan terbawa oleh arus sungai menuju muara dan pada akhirnya terjadi proses sedimentasi (Bryan, 1976). Mengendapnya logam berat bersama-sama dengan padatan tersuspensi akan mempengaruhi kualitas sedimen di dasar perairan dan juga perairan sekitarnya Jika kapasitas angkut sedimen cukup besar, maka sedimen di

Page 22: logam berat

dasar perairan akan terangkat dan terpindahkan. Sesuai teori gravitasi, apabila partikulat memiliki massa jenis lebih besar dari massa jenis air maka partikulat akan mengendap di dasar atau terjadi proses sedimentasi.

Menurut Bernhard (1981) konsentrasi logam berat tertinggi terdapat dalam sedimen yang berupa lumpur, tanah liat, pasir berlumpur dan campuran dari ketiganya dibandingkan dengan yang berupa pasir murni. Hal ini sebagai akibat dari adanya gaya tarik elektro kimia partikel sedimen dengan partikel mineral, pengikatan oleh partikel organik dan pengikatan oleh sekresi lendir organisme. Darmono (2001) logam berat masuk ke dalam jaringan tubuh makhluk hidup melalui beberapa jalan, yaitu: saluran pernafasan, pencernaan dan penetrasi melalui kulit. Di dalam tubuh hewan logam diabsorpsi darah, berikatan dengan protein darah yang kemudian didistribusikan ke seluruh jaringan tubuh. Akumulasi logam yang tertinggi biasanya dalam detoksikasi (hati) dan ekskresi (ginjal). Akumulasi logam berat dalam tubuh organisme tergantung pada konsentrasi logam berat dalam air/lingkungan, suhu, keadaan spesies dan aktifitas fisiologis (Connel dan Miller 1995).

Logam Berat Dibagi Dalam Dua Jenis

Logam berat dibagi dalam dua jenis, yaitu :1. Logam berat esensial; yakni ion logam dalam jumlah tertentu yang sangat dibutuhkan oleh organisme. Dalam jumlah yang berlebihan logam tersebut bisa menimbulkan efek toksik. Contohnya adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn, dan lain sebagainya.

2. Logam berat tidak esensial; yakni ion logam yang keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya, bahkan bersifat toksik seperti Hg, Cd, Pb, Cr, dan lain-lain.

Logam berat dapat menimbulkan efek gangguan terhadap kesehatan manusia, tergantung bagian mana dari logam berat tersebut yang terikat dalam tubuh serta besarnya dosis paparan. Efek toksik dari logam berat mampu menghalangi kerja enzim sehingga mengganggu metabolisme tubuh, menyebabkan alergi, bersifat mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia maupun hewan (Widowati dkk., 2008).

http://www.dedepurnama.com

Pencemaran Air oleh Logam Berat

Page 23: logam berat

Polusi air adalah penyimpangan sifat-sifat air dari keadaan normal, bukan dari kemurniannya. Ciri-ciri air yang mengalami polusi sangat bervariasi tergantung dari jenis air dan polutannya. Untuk mengetahui suatu air terpolusi atau tidak, diperlukan suatu pengujian untuk menentukan sifat-sifat air sehingga dapat diketahui apakah terjadi penyimpangan dari batasan polusi air. Baku mutu air golongan A yang sesuai dengan Surat Keputusan Menteri Negara kependudukan dan Lingkungan Hidup, No: Kep-02/MENKLH/I/ 1988.

Kandungan maksimal logam yang diperbolehkan dalam air (dalam mg/L):Kalsium (Ca): 200Magnesium (Mg): 150Barium (Ba): 0,05Besi (Fe): 1Mangan (Mn): 0,5Tembaga (Cu): 1Seng (Zn): 15Krom heksavalen (Cr6+): 0,05Kadmium (Cd): 0,01Raksa (Hg): 0,001Timbal (Pb): 0,1Arsen (As): 0,05Selenium (Se): 0,01

Logam berat, seperti merkuri (Hg), timbal (Pb), arsenik (As), kadmium (Cd), kromium (Cr), seng (Zn), dan nikel (Ni), merupakan salah satu bentuk materi anorganik yang

Page 24: logam berat

sering menimbulkan berbagai permasalahan yang cukup serius pada perairan. Penyebab terjadinya pencemaran logam berat pada perairan biasanya berasal dari masukan air yang terkontaminasi oleh limbah buangan industri dan pertambangan.

Jenis-Jenis Industri Pembuang Limbah yang Mengandung Logam Berat :Kertas: Cr, Cu, Hg, Pb, Ni, ZnPetro-chemical: Cd, Cr, Hg, Pb, Sn, ZnPengelantang: Cd, Cr, Hg, Pb, Sn, ZnPupuk: Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Ni, ZnKilang minyak: Cd, Cr, Cu, Pb, Ni, ZnBaja: Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Ni, Sn, ZnLogam bukan besi: Cr, Cu, Hg, Pb, ZnKendaraan bermotor, pesawat terbang: Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Sn, ZnGelas, semen, keramik: CrTekstil: CrIndustri kulit: CrPembangkit listrik tenaga uap: Cr, Zn

Logam berat memiliki densitas yang lebih dari 5 gram/cm3 dan logam berat bersifat tahan urai. Sifat tahan urai inilah yang menyebabkan logam berat semakin terakumulasi di dalam perairan. Logam berat yang berada di dalam air dapat masuk ke dalam tubuh manusia, baik secara langsung maupun tidak langsung. Logam berat di dalam air dapat masuk secara langsung ke dalam tubuh manusia apabila air yang mengandung logam berat diminum, sedangkan secara tidak langsung apabila memakan bahan makanan yang berasal dari air tersebut. Di dalam tubuh manusia, logam berat juga dapat terakumulasi dan menimbulkan berbagai bahaya terhadap kesehatan.

Bahaya yang Dapat Ditimbulkan oleh Logam Berat di dalam Tubuh Manusia :Barium (Ba): Dalam bentuk serbuk, mudah terbakar pada temperatur ruang. Jangka panjang, menyebabkan naiknya tekanan darah dan terganggunya sistem syaraf.Cadmium (Cd): Dalam bentuk serbuk mudah terbakar. Beracun jika terhirup dari udara atau uap. Dapat menyebabkan kanker. Larutan dari kadmium sangat beracun. Jangka panjang, terakumulasi di hati, pankreas, ginjal dan tiroid, dicurigai dapat menyebabkan hipertensiKromium (Cr): Kromium hexavalen bersifat karsinogenik dan korosif pada jaringan tubuh. Jangka panjang, peningkatan sensitivitas kulit dan kerusakan pada ginjalTimbal (Pb): Beracun jika termakan atau terhirup dari udara atau uap. Jangka panjang, menyebabkan kerusakan otak dan ginjal; kelainan pada kelahiranRaksa (Hg): Sangat beracun jika terserap oleh kulit atau terhirup dari uap. Jangka panjang, beracun pada sistem syaraf pusat, dapat menyebabkan kelainan pada kelahiran.Perak (Ag): Beracun. Jangka panjang, pelunturan abu-abu permanen pada kulit, mata dan membran mukosa (mucus)

Page 25: logam berat

ZINC - is a metal that is normally found in small amounts in nature. ZINC - adalah logam yang biasanya ditemukan dalam jumlah kecil di alam. It is used in many commercial industries and can be released into the environment during mining and smelting (metal processing) activities. Hal ini digunakan dalam industri komersial banyak dan dapat dilepaskan ke lingkungan hidup selama kegiatan penambangan dan peleburan (pengolahan logam). Mining, smelting metals (like zinc, lead and cadmium) and steel production, as well as burning coal and certain wastes can release zinc into the environment. A common use for zinc is to coat steel and iron as well as other metals to prevent rust and corrosion; this process is called galvanization. High levels of zinc in soil may result from the improper disposal of zinc-containing wastes from metal manufacturing industries and electric utilities. Pertambangan, peleburan logam (seperti seng, timbal dan kadmium) dan produksi baja, serta pembakaran batu bara dan limbah tertentu dapat melepaskan seng ke lingkungan. A umum digunakan untuk seng adalah lapisan baja dan besi serta logam lainnya untuk mencegah karat dan korosi, proses ini disebut galvanisasi utilitas tinggi. kadar seng dalam tanah dapat mengakibatkan dari yang tidak benar pembuangan limbah yang mengandung seng manufaktur logam dari industri listrik dan. Industries also can release dust containing higher levels of zinc and thec dust will settle out onto the soil and surface waters. Industri juga dapat melepaskan debu yang mengandung tingkat yang lebih tinggi dari seng dan debu thec akan menyelesaikan keluar ke air tanah dan permukaan. Rain and snow also can remove zinc dust from the air. Hujan dan salju juga dapat menghapus debu seng dari udara. Most of the zinc in lakes, rivers and streams does not dissolve, but settles to the bottom. Sebagian besar seng di danau, sungai dan sungai tidak larut, tetapi mengendap ke bawah. Some fish in these waters may contain high levels of zinc. Beberapa ikan di perairan ini mungkin mengandung kadar tinggi dari seng. High levels of zinc in the soil, water and air are often found along with high levels of other metals like lead and cadmium. Tingginya kadar seng dalam air, tanah dan udara sering ditemukan bersama dengan tingkat tinggi logam lain seperti timbal dan kadmium.

NICKEL - Coins, jewelry, nickel-cadmium batteries, some paints and ceramics, magnetic tapes, computer components, stainless steel (sinks, cooking utensils, cutlery) are all products containing nickel . NIKEL - Koin, perhiasan, nikel-kadmium baterai, beberapa cat dan keramik, pita magnetik, komponen komputer, stainless steel (sink, peralatan memasak, peralatan makan) semua produk yang mengandung nikel. Nickel is an abundant element. Nikel adalah elemen yang berlimpah. It is naturally found in soils, waters, and foods, and is emitted from volcanoes. Hal ini secara alami ditemukan di tanah, air, dan makanan, dan dipancarkan dari gunung berapi. It mainly occurs in combination with arsenic, antimony and sulfur in the environment. Ini terutama terjadi dalam kombinasi dengan arsen, antimon dan belerang di lingkungan. Pure nickel is found alloyed with iron in many meteors and the earth's core is believed to contain substantial quantities. Murni nikel ditemukan paduan dengan besi di banyak meteor dan inti bumi diyakini mengandung jumlah besar. Combustion of coal and other fossil fuels leads to release of nickel to the atmosphere. Pembakaran batubara dan bahan bakar fosil lainnya mengarah ke pelepasan nikel ke atmosfir. Other sources of atmospheric nickel include emissions from mining and refining operations, steel production, nickel alloy production, electroplating, and municipal waste incineration.

Page 26: logam berat

Sumber-sumber lain nikel atmosfer termasuk emisi dari operasi penambangan dan penyulingan, produksi baja, produksi nikel paduan, elektroplating, dan pembakaran limbah rumah tangga.

MERCURY - is generated naturally in the environment from the degassing of the earth's crust and from volcanic emissions. MERCURY - dihasilkan secara alami dalam lingkungan dari degassing kerak bumi dan dari emisi gunung berapi. It exists in three forms: elemental mercury and organic and inorganic mercury. Mining operations, coal fired power plants, chloralkali plants, and paper industries are significant producers of mercury . Ini ada dalam tiga bentuk: dan merkuri organik anorganik merkuri. Dan elemental Operasi pertambangan, batubara pembangkit listrik, tanaman chloralkali, dan industri kertas produsen besar raksa. Atmospheric mercury is dispersed across the globe by winds and returns to the earth in rainfall, accumulating in aquatic food chains and fish in lakes. Atmosfer merkuri tersebar di seluruh dunia oleh angin dan kembali ke bumi dalam curah hujan, terakumulasi dalam rantai makanan akuatik dan ikan di danau. Mercury compounds were added to paint as a fungicide until 1990. Senyawa merkuri yang ditambahkan untuk melukis sebagai fungisida sampai 1990. These compounds are now banned; however, old paint supplies and surfaces painted with these old supplies still exist. Senyawa ini sekarang dilarang, namun, persediaan cat lama dan permukaan yang dicat dengan persediaan tersebut lama masih ada. Mercury continues to be used in thermometers, thermostats, and dental amalgam. Mercury terus digunakan dalam termometer, termostat, dan amalgam gigi. Algaecides and childhood vaccines are also potential sources. Algaecides dan vaksin anak juga merupakan sumber potensial.

LEAD - is a very soft metal and was used in pipes, drains, and soldering materials for many years. Millions of homes built before 1940 still contain lead (eg, in painted surfaces) , leading to chronic exposure from weathering, flaking, chalking, and dust. LEAD - adalah logam yang sangat lembut dan digunakan dalam pipa, saluran, dan bahan solder selama bertahun-tahun,. Jutaan rumah yang dibangun sebelum 1940 masih mengandung timah (misalnya, dicat di permukaan), yang menyebabkan kronis untuk eksposur dari pelapukan, mengelupas, Meninggalkan jejak dan debu. Every year, industry produces about 2.5 million tons of lead throughout the world. Setiap tahun, industri memproduksi sekitar 2,5 juta ton timah di seluruh dunia. Most of this lead is used for batteries. Kebanyakan timbal ini digunakan untuk baterai. The remainder is used for cable coverings, plumbing, ammunition, and fuel additives. Sisanya digunakan untuk penutup kabel, pipa, amunisi, dan aditif bahan bakar. Other uses are as paint pigments and in PVC plastics, x-ray shielding, crystal glass production, pencils, and pesticides. Kegunaan lain adalah sebagai cat pigmen dan plastik PVC, x-ray pelindung, produksi kaca kristal, pensil, dan pestisida.

COPPER - Man has made use of copper as a plumbing material since the time of the Pharaohs and experts date earliest use of native copper at 7000 to 9000 BC According to the Copper Development Association, plumbing, heating and building wiring are the three most important uses of copper and its alloys. TEMBAGA - Man telah membuat penggunaan tembaga sebagai bahan pipa sejak zaman Firaun dan

Page 27: logam berat

ahli paling awal menggunakan tanggal tembaga asli pada 7000-9000 SM Menurut Copper Development Association, plumbing, pemanas dan bangunan kabel adalah tiga penting menggunakan sebagian tembaga dan paduannya. Copper occurs naturally in most soils and in fruits and vegetables. Tembaga terjadi secara alami dalam tanah paling dan dalam buah-buahan dan sayuran. Both humans and animals need some copper in their diet. Baik manusia dan hewan membutuhkan beberapa tembaga dalam diet mereka. In humans, it helps in the production of blood hemoglobin. Pada manusia, membantu dalam produksi hemoglobin darah. Copper is a pliable, malleable metal, having a bright reddish metallic luster and is an excellent conductor of both electricity and heat. Tembaga adalah logam, lentur ditempa, memiliki kilap logam cerah kemerahan dan merupakan konduktor yang sangat baik dari kedua listrik dan panas. Copper occurs naturally in a wide range of mineral deposits. Tembaga terjadi secara alami dalam berbagai deposit mineral. It is used in making textiles, marine paints, electrical conductors and wires, plumbing fixtures and pipes, as well as coins and cooking utensils. Hal ini digunakan dalam pembuatan tekstil, cat laut, konduktor listrik dan kabel, perlengkapan pipa saluran air dan pipa, serta koin dan peralatan memasak. Copper is very toxic to fungi and algae, which is why copper based - compounds are widely used as a wood preservative and fungicide. Tembaga sangat racun bagi jamur dan ganggang, yang mengapa tembaga berbasis - senyawa yang banyak digunakan sebagai pengawet kayu dan fungisida.

CHROMIUM - is a naturally occurring metal which has a steel-grey color when pure. Chromium is a hard metal which has important application in the production of steel . KROMIUM - adalah terjadi logam alami yang memiliki warna abu-abu baja ketika baja murni. Kromium hard logam yang penting memiliki aplikasi dalam produksi. The major sources of emissions to air and water may result from iron and steel producers, coal-fired power plants, leather tanning industries, chemical manufacturing industries (eg dyes for paints, rubber and plastic products), metal finishing industries (eg chrome plating), manufacturers of pharmaceuticals, wood, stone, clay and glass products, electrical and aircraft manufacturers, steam and air conditioning supply services, cement producing plants (cement contains chromium), incineration of refuse and sewage sludge, and combustion of oil and coal. Sumber utama emisi ke udara dan air dapat dihasilkan dari produsen besi dan baja, pembangkit listrik tenaga batu bara, industri penyamakan kulit, industri manufaktur kimia (misalnya pewarna untuk cat, karet dan plastik produk) industri logam, finishing (misalnya pelapisan krom) , produsen obat-obatan, kayu, tanah liat batu, dan produk kaca, produsen listrik dan pesawat terbang, uap dan layanan pasokan penyejuk udara, produksi pabrik semen (semen mengandung kromium), pembakaran sampah dan lumpur limbah, dan pembakaran minyak dan batubara. Since chromium is also a naturally occurring element in the earth's crust it is also present in rocks, soils, sediments and some natural waters at low levels. Karena kromium juga merupakan unsur alami yang terjadi di kerak bumi itu juga hadir dalam batuan, tanah, sedimen dan beberapa perairan alami di tingkat rendah.

CADMIUM - Pure cadmium is a soft, silver-white metal found naturally in small quantities in air, water and soil. Cadmium is not mined, but it is a byproduct of the smelting of other metals such as zinc, lead and copper . KADMIUM - Murni kadmium adalah perak, putih logam lunak ditemukan secara alami dalam jumlah kecil di

Page 28: logam berat

udara, air dan tanah tembaga. Kadmium tidak ditambang, tetapi merupakan hasil sampingan dari peleburan logam lain seperti seng, timah dan. Cadmium does not have a definite taste or odor. Kadmium tidak memiliki rasa atau bau tertentu. Cadmium is used in nickel-cadmium rechargeable batteries and for metal plating. Kadmium digunakan dalam baterai isi ulang nikel-kadmium dan pelapisan logam. It also is used in some paints, PVC plastics and metal solders. Ini juga digunakan di beberapa cat, plastik PVC dan solder logam. Some metal containers, such as ice cube trays, pitchers, bowls or ceramic ware can contain small amounts of cadmium. kontainer logam Beberapa, seperti baki es batu, kendi, mangkuk atau ware keramik dapat mengandung sejumlah kecil kadmium. The main industries that use cadmium are metal smelting, electronics, nuclear power, paint pigment production, and other metal working and refining companies. Industri-industri utama yang digunakan adalah kadmium peleburan logam, elektronik, tenaga nuklir, produksi cat pigmen, dan logam lainnya yang bekerja dan perusahaan penyulingan. It can be found in soils because insecticides, fungicides, sludge, and commercial fertilizers that use cadmium are used in agriculture. Hal ini dapat ditemukan di tanah karena insektisida, fungisida, lumpur, dan pupuk komersial yang digunakan kadmium digunakan dalam pertanian. Cadmium may be found in reservoirs containing shellfish. Kadmium dapat ditemukan dalam reservoir yang mengandung kerang. Cigarettes also contain cadmium. Rokok juga mengandung kadmium. Lesser-known sources are dental alloys, electroplating, motor oil, and exhaust. sumber-sumber yang kurang terkenal adalah paduan gigi, elektroplating, minyak motor, dan knalpot.

ARSENIC - is present in more than 200 mineral species, the most common of which is arsenopyrite. Arsenic is released into the environment by the smelting process of copper, zinc, and lead, as well as by the manufacturing of chemicals and glasses . ARSENIC - hadir di lebih dari 200 jenis mineral, yang paling umum yang arsenopirit kacamata. Arsenik dilepaskan ke lingkungan dengan proses peleburan tembaga, seng, dan timah, serta oleh manufaktur bahan kimia dan. Mining, smelting of non-ferrous metals and burning of fossil fuels are the major industrial processes that contribute to anthropogenic arsenic contamination of air, water and soil. Pertambangan, peleburan logam non-ferrous dan pembakaran bahan bakar fosil adalah proses industri utama yang berkontribusi terhadap pencemaran arsen antropogenik udara, air dan tanah. Elemental arsenic is produced by reduction of arsenic trioxide with charcoal. Unsur arsenik dihasilkan oleh pengurangan arsenik trioksida dengan arang. It has been estimated that 70% of the world arsenic production is used in timber treatment as copper chrome arsenate, 22% in agricultural chemicals, and the remainder in glass, pharmaceuticals and non-ferrous alloys. Diperkirakan bahwa 70% dari produksi dunia arsenik digunakan dalam pengobatan kayu arsenate tembaga krom, 22% pada bahan kimia pertanian, dan sisanya di gelas, farmasi dan paduan non-ferrous. Historically, use of arsenic-containing pesticides has left large tracts of agricultural land contaminated. Secara historis, penggunaan pestisida yang mengandung arsenik telah meninggalkan tanah luas lahan pertanian yang terkontaminasi. The use of arsenic in the preservation of timber was also widespread historically. Penggunaan arsen dalam pelestarian kayu juga meluas historis.

Page 29: logam berat

Marine and Waterways Solutions can create a market advantage for your project. Kelautan dan Sungai Solusi dapat membuat keuntungan pasar untuk proyek Anda.

Not only is the MBS® Technology a low cost long term permanent solution, but it can help in the marketing of a project as the case study below demonstrates. Tidak hanya MBS ® Teknologi jangka panjang solusi permanen rendah biaya, tetapi dapat membantu dalam pemasaran proyek sebagai studi kasus di bawah ini menunjukkan.

“Molecular Bonding System (MBS®) Technology Plays Key Role In Licensee Winning Brownfield Of The Year Award” "Sistem Bonding Molekul (MBS ®) Teknologi Memainkan Peranan Kunci Dalam Lisensi Winning Brownfield Of The Year Award"

East Providence Pointe Project, Brownfield Remediation, Project Site Former Washburn Wire Company; a large industrial complex with most of its buildings erected during one or more of the following periods: 1893, 1900-1902, 1926-1928, and 1930-1936. East Providence Pointe Proyek, Brownfield Remediasi, Lokasi Proyek Mantan Washburn Wire Perusahaan; sebuah kompleks industri besar dengan sebagian besar bangunan dibangun dalam waktu satu atau lebih dari periode berikut: 1893, 1900-1902, 1926-1928, dan 1930-1936.

MBS® is formulated into different delivery media depending on the application. MBS ® ini dirumuskan dalam media pengiriman berbeda tergantung pada aplikasi.

For an in-line manufacturing process which may generate a leachable heavy metal waste stream, MBS® is a perfect solution to prevent pollution from ever reaching the environment. Untuk line proses manufaktur-in yang dapat menghasilkan aliran limbah logam berat leachable, MBS ® adalah solusi sempurna untuk mencegah polusi dari yang pernah mencapai lingkungan.

In a lagoon environment where metals are being held for long term storage, MBS® could be intermixed with the waste stream prior to its placement in the lagoon and the metals will be rendered un-leachable. Dalam lingkungan laguna mana logam sedang diadakan untuk penyimpanan jangka panjang, MBS ® bisa bercampur dengan aliran limbah sebelum penempatannya dalam laguna dan logam akan diberikan un-leachable.

This material is now available for beneficial reuse and does not need long term storage, however if the lagoon are already in place, MBS® can be added to the lagoon waste and

Page 30: logam berat

allowed to react over time. Bahan ini sekarang tersedia untuk digunakan kembali menguntungkan dan tidak perlu penyimpanan jangka panjang, namun jika laguna sudah di tempat, MBS ® dapat ditambahkan ke laguna limbah dan dibiarkan bereaksi dari waktu ke waktu.

This process can prevent the metals from ever leaching out of the lagoon storage area. Proses ini dapat mencegah pencucian logam dari yang pernah keluar dari tempat penyimpanan laguna.

Marine and Waterways Solutions is focused on delivering the MBS ® Technology to engineering companies and remediation contractors in a way that provides them with a competitive advantage to secure new projects or save existing clients money. Kelautan dan Sungai Solusi difokuskan pada memberikan MBS ® Teknologi untuk perusahaan rekayasa dan kontraktor remediasi dengan cara yang menyediakan mereka dengan keunggulan kompetitif untuk mengamankan proyek-proyek baru atau menghemat uang klien yang ada.

M&W Solutions will provide training and certification to companies who want to utilize the MBS ® Technology to their advantage. M & W Solutions akan menyediakan pelatihan dan sertifikasi untuk perusahaan yang ingin memanfaatkan MBS ® Teknologi untuk keuntungan mereka.

Contact us to explore our low cost to no cost certification program and to learn more about what MBS ® Technology can do for your bottom line. Hubungi kami untuk mengeksplorasi biaya rendah kami untuk tidak ada program sertifikasi biaya dan untuk mempelajari lebih banyak tentang apa MBS ® Teknologi dapat lakukan untuk garis bawah Anda.

Page 31: logam berat

Home Home

Marine & Waterway Solutions (M&W Solutions) is the exclusive worldwide source for the MBS® Technology in marine and waterway environments. Kelautan & Waterway Solusi (M & W Solusi) adalah sumber seluruh dunia eksklusif untuk MBS ® Teknologi dan lingkungan perairan laut. If a project involves the production handling, treatment or disposal of leachable hazardous heavy metal waste streams, the patented MBS® Technology is the most cost effective solution on the market. Jika proyek melibatkan penanganan produksi, perawatan atau pembuangan limbah berbahaya logam berat leachable sungai, MBS dipatenkan ® Teknologi adalah solusi yang paling efektif biaya di pasar.

MBS® Technology Provides a MBS ® Teknologi Menyediakan

Competitive Advantage Keunggulan Kompetitif

To Engineers & Contractors On Projects With Leachable Heavy Metal Untuk Engineers & Kontraktor Pada Proyek Dengan Heavy Metal Leachable

MBS® Technology Provides MBS ® Menyediakan Teknologi

Pollution Prevention Pencegahan Polusi

For Industrial Processes Generating Leachable Heavy Metals Untuk Proses Industri Logam Berat Leachable Pembangkit

MBS® Technology Provides a MBS ® Teknologi Menyediakan

Market Advantage Pasar Advantage

For Project Developers &Property Owners Due to Its Low Cost and Long Term Permanenc Untuk Pengembang Proyek & Pemilik Properti Karena Low Cost Its dan Permanenc Jangka Panjang

MBS® stands for Molecular Bonding System which utilizes a patented solid-phase chemical stabilization * process to eliminate the leachability of heavy metals in soils, sludge's, slags, ashes and solid industrial wastes. MBS ® adalah singkatan dari Sistem Bonding Molekul yang memanfaatkan stabilisasi dipatenkan solid-kimia * tahap proses untuk menghilangkan pelindian logam berat dalam tanah, lumpur itu, terak, abu dan limbah industri padat.

*USEPA DEFINITION - Stabilization : Conversion of the active organic matter in sludge into inert, harmless material. * USEPA DEFINISI - Stabilisasi: Konversi dari bahan organik aktif dalam lumpur ke inert, bahan berbahaya.

Page 32: logam berat

MBS® Technology has successfully passed all of EPA's Leachate Tests, including the Multiple Extraction Procedure (MEP) test which simulates 1000 years of exposure and determines the long term stability of treated wastes. MBS ® Teknologi telah berhasil melewati semua's Lindi Pengujian EPA, termasuk Multiple Ekstraksi Prosedur (MEP) uji yang mensimulasikan 1000 tahun paparan dan menentukan stabilitas jangka panjang limbah diobati.

- ARSENIC , CADMIUM , CHROMIUM , COPPER , LEAD , MERCURY , NICKEL , and ZINC are rapidly converted to less soluble metallic sulfides. - ARSENIC, KADMIUM, KROMIUM, TEMBAGA, LEAD, MERCURY, NIKEL, dan ZINC dengan cepat dikonversi menjadi kurang sulfida logam larut.

The MBS® Technology treats metals into a form that is not easily absorbed by plants, animals, or people to eliminate their adverse effects to human health and the environment. MBS ® Teknologi memperlakukan logam ke dalam bentuk yang tidak mudah diserap oleh tanaman, hewan, atau orang-orang untuk menghilangkan efek buruk mereka terhadap kesehatan manusia dan lingkungan.

The MBS® Technology is also used for waste minimization and pollution prevention with “Timed-Release” applications. MBS ® Teknologi juga digunakan untuk minimisasi limbah dan pencegahan polusi dengan Jangka waktu-Release "aplikasi".

MBS® Technology Advantages: MBS ® Teknologi Keuntungan:

Provides a Permanent Cost-Effective Solution Menyediakan Solusi Biaya-Efektif Permanen

Treats Multiple Metals Concurrently Memperlakukan Beberapa Saat Logam Works in Presence of Other Contaminants Bekerja dalam Keberadaan

Kontaminan Lain Not pH Sensitive Tidak pH Sensitif Ex-Situ & In-Situ Application Ex-Situ & Aplikasi In-Situ Reactions are Immediate with No Cure Times Reaksi yang segera dengan Tidak

Times Cure No Change to Physical Characteristics of Processed Soils Tidak Perubahan untuk

Karakteristik Fisik Tanah Olahan Contractor Friendly - Simple, Fast, Easy, Conventional, Safe Friendly Kontraktor

- Wikipedia, Cepat, Mudah, Konvensional, Aman Multiple Application Alternatives Beberapa Aplikasi Alternatif Processed Materials Reused for Contour, Cover, Roadbed or Fill Bahan yang

diproses kembali untuk Contour, Cover, Roadbed atau Isi Reuse Eliminates Transportation Costs Reuse Menghilangkan Biaya Transportasi Works for Multiple Industrial Wastes Bekerja untuk Limbah Industri Multiple Pollution Prevention Through In-Line Treatment Pencegahan Polusi Melalui

Pengobatan In-Line Minimizes Long Term Liabilities Kewajiban Jangka Panjang meminimalkan

Page 33: logam berat

Provides for Reduced Insurance Costs Menyediakan untuk Mengurangi Biaya Asuransi

MBS® Technology Cost Effectiveness: MBS ® Teknologi Efektifitas Biaya: The MBS® Technology is the most cost effective ex-situ or in-situ solution on the market for projects producing, handling, treating or disposing of leachable hazardous heavy metal waste streams. MBS ® Teknologi adalah solusi efektif biaya ex-situ atau in-situ yang paling di pasar untuk proyek-proyek produksi, penanganan, mengobati atau membuang limbah berbahaya logam berat leachable sungai.

Soils treated with MBS® Technology are rendered non hazardous and can be repurposed for a beneficial use on site saving time and money. Tanah diobati dengan MBS ® Technology dibuat tidak berbahaya dan dapat repurposed untuk penggunaan menguntungkan di situs menghemat waktu dan uang.

Hazardous soil transportation and disposal can cost $250 / Ton. MBS® treated soils stay on site as fill and cost $30-$50 / Ton. Berbahaya transportasi dan pembuangan tanah dapat biaya $ 250 / Ton -. MBS tanah diperlakukan ® tinggal di situs sebagai mengisi dan biaya $ 30 $ 50 / Ton.

Where the MBS® Technology is used in-situ (in place) the process doesn't disrupt the environment or generate hazardous wastes and is considered a “Green Best Management Practice ** .” Dimana MBS ® Teknologi digunakan in-situ (di tempat) proses tidak mengganggu lingkungan atau menghasilkan limbah bahan berbahaya dan dianggap sebagai "Green Praktek Manajemen Terbaik **."

Menanggulangi Pencemaran Logam Berat Written by webadmin    Saturday, 09 September 2006 Oleh:Dindin H Mursyidin SSiDosen Biologi FMIPA Unlam Banjarbaru

Banjarmasin merupakan salah satu kota di Kalsel yang potensial terkena dampak pencemaran logam berat. Ini dapat dipahami, karena Banjarmasin sebagai kota seribu sungai dengan berbagai aktivitas di dalamnya baik rumah tangga maupun industri. Sungai merupakan satu-satunya prasarana paling mudah bagi masyarakat untuk melakukan berbagai aktivitas, seperti mandi cuci kakus (MCK), transportasi dan lainnya termasuk membuang sampah rumah tangga dan limbah industri. Dua aktivitas terakhir (membuang sampah rumah tangga dan limbah industri) merupakan faktor utama terjadinya pencemaran logam berat.

Pencemaran logam berat merupakan permasalahan yang sangat serius untuk ditangani,

Page 34: logam berat

karena merugikan lingkungan dan ekosistem secara umum. Sejak kasus merkuri di Minamata Jepang pada 1953, pencemaran logam berat semakin sering terjadi dan semakin banyak dilaporkan. Agen Lingkungan Amerika Serikat (EPA) melaporkan, terdapat 13 elemen logam berat yang diketahui berbahaya bagi lingkungan. Di antaranya arsenik (As), timbal (Pb), merkuri (Hg), dan kadmium (Cd). Logam berat sendiri sebenarnya merupakan unsur esensial yang sangat dibutuhkan setiap makhluk hidup, namun beberapa di antaranya (dalam kadar tertentu) bersifat racun. Di alam, unsur ini biasanya terdapat dalam bentuk terlarut atau tersuspensi (terikat dengan zat padat) serta terdapat sebagai bentuk ionik.

Dampak dari pencemaran logam berat ini sering dilaporkan. Kadmium misalnya, merupakan salah satu jenis logam berat berbahaya karena berisiko tinggi terhadap pembuluh darah. Elemen ini berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal. Secara prinsipil pada konsentrasi rendah berpengaruh terhadap gangguan paru-paru, emphysema dan renal turbular disease kronis. Jumlah normal kadmium di tanah di bawah 1 ppm, tetapi angka tertinggi (1.700 ppm) dijumpai di permukaan sampel tanah yang diambil di dekat pertambangan biji seng (Zn).Oleh:Dindin H Mursyidin SSiDosen Biologi FMIPA Unlam Banjarbaru

Banjarmasin merupakan salah satu kota di Kalsel yang potensial terkena dampak pencemaran logam berat. Ini dapat dipahami, karena Banjarmasin sebagai kota seribu sungai dengan berbagai aktivitas di dalamnya baik rumah tangga maupun industri. Sungai merupakan satu-satunya prasarana paling mudah bagi masyarakat untuk melakukan berbagai aktivitas, seperti mandi cuci kakus (MCK), transportasi dan lainnya termasuk membuang sampah rumah tangga dan limbah industri. Dua aktivitas terakhir (membuang sampah rumah tangga dan limbah industri) merupakan faktor utama terjadinya pencemaran logam berat.

Pencemaran logam berat merupakan permasalahan yang sangat serius untuk ditangani, karena merugikan lingkungan dan ekosistem secara umum. Sejak kasus merkuri di Minamata Jepang pada 1953, pencemaran logam berat semakin sering terjadi dan semakin banyak dilaporkan. Agen Lingkungan Amerika Serikat (EPA) melaporkan, terdapat 13 elemen logam berat yang diketahui berbahaya bagi lingkungan. Di antaranya arsenik (As), timbal (Pb), merkuri (Hg), dan kadmium (Cd). Logam berat sendiri sebenarnya merupakan unsur esensial yang sangat dibutuhkan setiap makhluk hidup, namun beberapa di antaranya (dalam kadar tertentu) bersifat racun. Di alam, unsur ini biasanya terdapat dalam bentuk terlarut atau tersuspensi (terikat dengan zat padat) serta terdapat sebagai bentuk ionik.

Dampak dari pencemaran logam berat ini sering dilaporkan. Kadmium misalnya, merupakan salah satu jenis logam berat berbahaya karena berisiko tinggi terhadap pembuluh darah. Elemen ini berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal. Secara prinsipil pada

Page 35: logam berat

konsentrasi rendah berpengaruh terhadap gangguan paru-paru, emphysema dan renal turbular disease kronis. Jumlah normal kadmium di tanah di bawah 1 ppm, tetapi angka tertinggi (1.700 ppm) dijumpai di permukaan sampel tanah yang diambil di dekat pertambangan biji seng (Zn). Upaya penanganan pencemaran logam berat sebenarnya dapat dilakukan dengan menggunakan proses kimiawi. Seperti penambahan senyawa kimia tertentu untuk proses pemisahan ion logam berat atau dengan resin penukar ion (exchange resins), serta beberapa metode lainnya seperti penyerapan menggunakan karbon aktif, electrodialysis dan reverse osmosis. Namun proses ini relatif mahal dan cenderung menimbulkan permasalahan baru, yaitu akumulasi senyawa tersebut dalam sedimen dan organisme akuatik (perairan).

Penanganan logam berat dengan mikroorganisme atau mikrobia (dalam istilah Biologi dikenal dengan bioakumulasi, bioremediasi, atau bioremoval), menjadi alternatif yang dapat dilakukan untuk mengurangi tingkat keracunan elemen logam berat di lingkungan perairan tersebut. Metode atau teknologi ini sangat menarik untuk dikembangkan dan diterapkan, karena memiliki kelebihan dibandingkan dengan proses kimiawi.

Beberapa hasil studi melaporkan, penggunaan mikroorganisme untuk menangani pencemaran logam berat lebih efektif dibandingkan dengan ion exchange dan reverse osmosis dalam kaitannya dengan sensitivitas kehadiran padatan terlarut (suspended solid), zat organik dan logam berat lainnya. Serta, lebih baik dari proses pengendapan (presipitation) kalau dikaitkan dengan kemampuan menstimulasikan perubahan pH dan konsentrasi logam beratnya. Dengan kata lain, penanganan logam berat dengan mikroorganisme relatif mudah dilakukan, murah dan cenderung tidak berbahaya bagi lingkungan.

 

Organisme Selular

Sianobakteria merupakan organisme selular yang termasuk kelompok mikroalga atau ganggang mikro. Di alam, organisme ini tersebar luas baik di perairan tawar maupun lautan. Sampai saat ini diketahui sekitar 2.000 jenis sianobakteria tersebar di berbagai habitat. Berdasarkan penelitian terbaru, sianobakteria merupakan salah satu organisme yang diketahui mampu mengakumulasi (menyerap) logam berat tertentu seperti Hg, Cd dan Pb.

Suhendrayatna (2001) dalam makalahnya, menjelaskan lebih rinci tentang proses penyerapan ion logam berat oleh sianobakteria dan mikroorganisme secara umum. Umumnya, penyerapan ion logam berat oleh sianobakteria dan mikroorganisme terdiri atas dua mekanisme yang melibatkan proses active uptake (biosorpsi) dan passive uptake (bioakumulasi).

Proses active uptake dapat terjadi pada berbagai tipe sel hidup. Mekanisme ini secara simultan terjadi sejalan dengan konsumsi ion logam untuk pertumbuhan sianobakteria,

Page 36: logam berat

dan/atau akumulasi intraselular ion logam tersebut. Logam berat dapat juga diendapkan pada proses metabolisme dan ekresi sel pada tingkat kedua. Proses ini tergantung dari energi yang terkandung dan sensitivitasnya terhadap parameter yang berbeda seperti pH, suhu, kekuatan ikatan ionik, cahaya dan lainnya.

Namun demikian, proses ini dapat pula dihambat oleh suhu rendah, tidak tersedianya sumber energi dan penghambat metabolisme sel. Peristiwa ini seperti ditunjukkan oleh akumulasi kadmium pada dinding sel Ankistrodesmus dan Chlorella vulgaris yang mencapai sekitar 80 derajat dari total akumulasinya di dalam sel, sedangkan arsenik yang berikatan dengan dinding sel Chlorella vulgaris rata-rata 26 persen.

Suhendrayatna (2001) menambahkan, untuk mendesain suatu proses pengolahan limbah yang mengandung ion logam berat dengan melibatkan sianobakteria relatif mudah dilakukan. Proses pertama, sianobakteria pilihan dimasukkan, ditumbuhkan dan selanjutnya dikontakkan dengan air yang tercemar ion logam berat tersebut. Proses pengontakkan dilakukan dalam jangka waktu tertentu yang ditujukan agar sianobakteria berinteraksi dengan ion logam berat, selanjutnya biomassa sianobakteria ini dipisahkan dari cairan. Proses terakhir, biomassa sianobakteria yang terikat dengan ion logam berat diregenerasi untuk digunakan kembali atau kemudian dibuang ke lingkungan.

Pemanfaatan sianobakteria untuk menanggulangi pencemaran logam berat merupakan hal yang sangat menarik dilakukan, baik oleh masyarakat, pemerintah maupun industri. Karena, sianobakteria merupakan organisme selular yang mudah dijumpai, mempunyai spektrum habitat sangat luas, dapat tumbuh dengan cepat dan tidak membutuhkan persyaratan tertentu untuk hidup, mudah dibudidayakan dalam sistem akuakultur.

http://www.ychi.org/index.php?option=com_content&task=view&id=73&Itemid=39

Logam Berat dan Pencemarannya (Merkuri dan Timbal)

Pencemaran oleh logam khususnya logam berat secara umum tidak berdiri sendiri namun terbawa oleh fluida air dan udara. Apabila fluida ini tercemar oleh berbagai lomponen organic dan non organic, maka di dalamnya sangat berpotensi mengandung berbagai logam berat. Logam ini bila terdispersi ke dalam udara akan terhirup sementara jika di air akan tertelan, terminum atau masuk dari berbagai aktivitas lainnya.

Logam sendiri merupakan kelompok unsur yang mampu menghantarkan listrik dan panas yang baik, memiliki rapat masa tinggi, dapat membentuk alloy atau logam campuran , membentuk reaksi ionisasi dalam fluida, dapat berwujud padat dan tentunya dapat

Page 37: logam berat

dibentuk. Selanjutnya logam dapat diklasifikasikan dalam beberapa kelompok berdasarkan reaktifitasnya dengan unsur lain. Ion logam dapat bereaksi dengan bahan kimia pada makhluk hidup. Beberapa kelompok ini yaitu kelas A, logam yang mudah bereaksi dengan oksigen, kelas B, logam yang mudah bereaksi dengan nitrogen atau belerang dan kelas antara, logam transisi yang memiliki sifat khusus sebagai pengganti logam-logam atau ion-ion logam kelas A dan B. Oleh Niebor dan Richardso, kelompok logam itulah yang disebut dengan logam berat.

Beberapa sifat khusus yang dimiliki logam berat adalah specific gravity yang melebihi empat, nomor atom antara 22-34, 40-50 atau unsur lantanida dan aktinida, dan memiliki respon kimia yang khas pada makhluk hidup. Logam ini mudah sekali mengkontaminasi udara dan air seperti merkuri (pada air) dan timbal (pada udara). Jika logam ini terkonsumsi secara tidak langsung di tubuh manusia, maka akan mengumpul dan dalam waktu lama akan bersifat toxic yang secara akumulatif tidak akan dapat diurai oleh tubuh.

Sadar atau tidak sadar, logam berat ini dimanfaatkan oleh banyak industry baik sebagai aditif mapun pereaksi utama, akibatnya ketika terbuang ini akan mencemari lingkungan dan tentunya berdampak buruk bagi kesehatan. Sudah sewajarnyua industry yang mengeluarkan emisi logam berat melakukan tindakan minimisasi limbah dan pencegahan pencemaran atau menemukan alternative produk yang tidak menceari lingkungan. Pemerintah juga seharusnya melakukan pengawasan lebih ketat terhadap penggunaan logam berat ini.

Berbagai logam berat yang sering ditemukan mencemari lingkungan antara lain:

1. Merkuri

Merkuri merupakan unsur yang stabil jika terdapat dalam bentuk alami dengan berbagai senyawa seperti Cinnabar (HgS). Berbentuk cair pada suhu kamar dan mampu menghantarkan arus sangat baik. Logam ini digunakan sebagai katalis untuk berbagai industry dan juga campuran untuk bahan industry plastic. Penggunaan besar-besaran dimulai sejak digunakan pada industry khlor alkali dalam bentuk methyil merkuri.

Page 38: logam berat

Cinnabar (HgS) adalah mineral sulfide pembawa merkuri alami yang banyak digunakan untuk pewarna industry keramik dulu kala

Bentuk merkuri yang ada di alam antara lain merkuri organic seperti merkuri chloride (HgCl2) dan merkuri oksida (HgO). Komponen merkui organic yang terdiri dari aril merkuri, akil merkuri maupun alkoksiakil merkuri.

Organo merkuri (methyil merkuri) senyawa merkuri yang berbahaya

Pencemaran merkuri umumnya terjadi ketika limbah merkuri ini terlepas ke fluida air dan udara. Air terjadi ketika dilepas ke danau, sungai dan mengkontaminasi biota di dalamnya. Melalui system rantai makanan, ikan kecil akan dimakan oleh strata di atasnya dan ini terus berakumulasi sehingga di tingkatan paling atas maka konsentrasi merkuri akan jauh lebih tinggi.

Page 39: logam berat

Manusia berada pada tingkatan teratas trofi rantai makanan, sehingga logam berat akan yang terdapat di detritus akan terakumulasi pada

manusia

Merkuri yang masuk ke dalam tubuh manusia dapat lewat melalui air, udara maupun makanan dan minuman. Merkui ini juga dapat masuk secara alami melalui makanan yang kita konsumsi. Beberapa makanan yang juga mengakumulasikan merkuri secara alami seperti jenis seafood (ikan dan kerang). Karena sifatnya sebagai logam berat, maka tubuh tidak akan mampu menguraikan merkuri ini sehingga dalam waktu lama merkuri ini akan mengumpul dalam organ seperti hati, ginjal, otak dan darah.

Kerang adalah salah satu organisme yang mampu mengakumulasikan merkuri

Page 40: logam berat

Keracunan atau pencemaran merkuri telah terjadi di berbagai tempat di belahan bumi ini, beberapa kasus menjadi trend yang besar karena besarnya jumlah korban meninggal maupun cacat permanen. Tercatat di Irak (1961), Guetamala (1966), Pakistan (1963) dan di Nigata Jepang pada 1968 yang terkenal dengan Tragedi Minamatanya (Minamata Desease). Isu pencemaran ini terjadi ketika merkuri sulfide yang digunakan sebagai katalis dibuang ke laut Minamata dan terobah oleh bakteri menjadi CH3Hg+ yang sangat mudah menguap (volatile). Partikel ini yang masuk ke tubh organisme dan melewati ebrbagai strata rantai makanan.

Mekanisme masuknya merkuri ke tubuh manusia di Tragedi Minamata

 

Dampak pencemaran merkuri di Teluk Minamata terhadap kesehatan

Keracunan merkuri tentunya memberi dampak buruk bagi tubuh karena merusak perut, usus, ginjal, maupun darah dan saraf bahkan sangat berpotensi menyebabkan kematian. Organimerkuri merupakan jenis merkuri yang mampu melakukan penetrasi dan terkumpul di dalam otak karena mampu menembus membrane otak. Perusakan ini juga bahkan menyangkut pada penyakit cacat turunan, kerusakan system saraf pusat dan kerusakan system genetic.

Sedangkan pencemaran melalui udara akan terjadi melalui emisi. Emisi ini yang kemudian terhirup dan masuk ke dalam system pernafasan. Beberapa aktivitas yang menghasilkan emisi merkuri seperti instalasi sampah kota melalui alkali khlorin, peleburan merkuri dan industry tambang skala kecil.

Page 41: logam berat

Khusus untuk penambangan emas, umumnya digunakan merkuri (kuik, air raksa, air perak untuk bahasa local) untuk mengumpulkan partikel emas dan perak yang telah tergerus dan dicamurkan dalam air. Partikel merkuri berdasar sifat adhesive-nya akan “mengumpulkan dan mengikat” logam emas dan perak. Selanjutnya merkuri yang bermuatan emas dan perak ini akan dibakar untuk menghilangkan merkuri sehingga yang tertinggal hanyalah emas dan perak.

Gelundung yang berfungsi mencampurkan batuan mengandung emas dengan merkuri

Pembuangan merkuri pada pengolahan emas tradisional

Pembakaran ini yang justru menjadi sangat berbahaya, karena debu dan uap pembakaran merkuri akan terbawa ke pernafasan dan menyerang system organ. Akibat penumpukan dalam waktu lama, maka merkuri akan mengendap di dalam darah dan system saraf sehingga menibulkan penyakit saraf seperti tremor, kejang-kejang bahkan kelumpuhan permanen. Banyak ditemukan orang yang terdedah debu dan uap merkuri terkena penyakit saraf, tremor hingga menjadi lumpuh dalam waktu 5 sampai 15 tahun.

Perlu diingat bahwa merkuri memiliki waktu retensi atau waktu terdedah yang cukup lama di dalam tubuh manusia meskipun dalam konsentrasi rendah sehingga konsentrasi di dalam tubuh akan semakin tinggi.

Page 42: logam berat

2.  Timbal

Beberapa orang telah mengenal timah hitam namun masih asing dengan istilah lainnya yaitu Timbal atau Plumbum (Pb) karena memang dalam table unsur periodic, simbolnya adalah Pb.  Di Indonesia timbal lebih dikenal sebagai Galena atau Galenda karena memang senyawa yang mudah ditemukan adalah Galena (PbS). Merupakan logam lunak yang berwarna kebiruan merupakan logam sangat toxic dan tidak dapat terurai menjadi zat lain sehingga jika terpapar ke lingkungan tentunya sangat berbahaya bagi mahluk hidup.

Galena, batuan alami pembawa timbal atau timah hitam. Dikenal sebagai galenda dan ditambang secara tradisional di beberapa lokasi

di Indonesia

Timbal ini banyak digunakan pada industri batu baterai atau accu yaitu sebagai anoda. Sifat timbal sehingga dimanfaatkan untuk baterai karena lunak sehingga mudah dibentuk, dapat membentuk alloy, dapat menjadi lapisan pelindung jika kontak dengan udara dan titik cair yang rendah.

Selain itu timbal juga digunakan pada campuran bahan bakar, pestisida dan campuran cat. Timbal juga dimanfaatkan dalam industri pelapis produk logam seperti kabel, amunisi, pewarna maupun pelapis alat rumah tangga.

Page 43: logam berat

Timbal juga digunakan pada cat dan bahan pewarna sebagai zat aditif

Pencemaran oleh timah hitam ini dapat terjadi di tanah maupun udara. Pencemaran yang umum terjadi adalah di kota besar akibat transportasi. Timbal berupa gas ini berasal dari pembakaran bensin mengandung timbal (digunakan sebagai aditif) dari kendaraan bermotor. Di Indonesia, bensin bertimbal digunakan sejak tahun 70-an karena memang disesuaikan dengan spesifikasi kendaraan waktu itu yaitu untuk menambahkan nilai oktan.

Emisi pembakaran bensin mengeluarkan juga timbal yang terdispersi ke udara

Mari gunakan bensin tanpa timbal

Bahan bakar kendaraan bermotor di Indonesia sebelum tahun 2000 ini nyaris semua masih mengandung konsentrasi timbal yang lebih tinggi dari ukuran minimum internasional. Menurut spesifikasi resmi Ditjen Migas, kandungan maksimum timbal dalam bahan bakar yang diizinkan adalah 0,45 gram perliter. Sementara, menurut ukuran internasional, ambang batas maksimum kandungan timbal adalah 0,15 gram per liter.

Timbal, atau Tetra Etil Lead (TEL) yang banyak pada bahan bakar terutama bensin, diketahui bisa menjadi racun yang merusak sistem

Page 44: logam berat

pernapasan, sistem saraf, serta meracuni darah. Meski saat ini (sejak tahun 2000) penggunaan bensin bertimbal sudah dilarang, di beberapa daerah masih ditemukan penggunaan bensin bertimbal.

Pencemaran timbal mungkin saat ini sudah terjadi terutama di kota-kota besar meskipun dalam jumlah yang tidak menentu. pencemaran timbal dari transportasi ini akan menyebabkan keracunan dalam tubuh. Jika dalam konsetrasi kecil dapat menyebabkan sakit kepala atau pusing-pusing. Gejala lainnya adalah kolik, sembelit, mual-mual. Gejala yang umum ini menyebabkan keracunan Pb sulit untuk dideteksi.

Kampanye penolakan penggunaan bensin bertimbal

Pencemaran timbal di jalan raya tentunya telah terjadi bertahun-tahun dan menjadi ancaman khususnya bagi rakyat miskin karena mereka yang umumnya hidup di lokasi “slum” yang selalu dilewati oleh udara bertimbal. Mereka ini adalah kaum yang sangat rentan terhadap keracunan timbale. Timbal yang masuk ke dalam tubuh akan tersimpan di dalam tulang dan tentunya akan mempengaruhi kesehatan dan kekuatan tulang. Beberapa dampak dari keracunan timbal yang berpengatuh pada kesehatan antara lain:

a. Kelambanan dalam pengembangan kemampuan baik secara psikis maupun saraf (karena target organ dari timbal adalah tulang dan saraf)

b. Kerusakan system reproduksi

c. Perubahan kemampuan berpikir dan mengingat

d. Anemia dan tekanan darah tinggi

Page 45: logam berat

Makanan yang mengandung timbal juga biasa terkonsumsi oleh manusia terutama makanan yang di kemas dalam kaleng, terutama yang bersifat asam. Kandungan timbal dalam beberapa jenis makanan seperti di bawah ini:

1. Makanan kaleng : 50 - 100 mikrogram/kg.

2. Hasil ternak (hati, ginjal) : 150 mikrogram/kg.

3. Daging : 50 mikrogram/kg.

4. Ikan : 170 mikrogram/kg.

5. Udang dan kerang : >250 mikrogram/kg.

6. Susu sapi, buah dan sayuran : 15 - 20 mikrogram/kg. (http://www.smallcrab.com/makanan-dan-gizi/575-pencemaran-timbal-dalam-makanan)

Keberadaan partikel Pb ini dapat berasal dari kaleng yang dilakukan pematrian pada proses penyambungan antara kedua bagian sisi dari tin plate untuk membentuk badan kaleng atau antara bagian badan kaleng dan tutupnya yang dipatri.

Makanan yang diawetkan kalengan berpotensi menyebarkan kandungan timbal

Bila kita terpapar terus menerus maka kemungkinan besar kita akan terpapar secara akut sehingga menimbulkan gejala keracunan dan penyakit yang cukup akut bahkan menimbulkan koma atau kematian. Pada anak-anak, keracunan Pb menyebabkan kehilangan selera makan, keengganan bermain, tidak peka terhadap rangsangan hingga gangguan pertumbuhan dan kecerdasan.

Page 46: logam berat

Saat ini timbal yang digunakan sebagai campuran bahan pewarna juga banyak digunakan untuk industry mainan terutama pad produk mainan murah dari negeri ….. dan justru mainan ini banyak yang dikonsumsi oleh anak-anak kecil. Jadi mereka tentunya sangat rawan terdedah oleh timbal.

Mainan anak terduga mengandung timbal yang berbahayabagi pertumbuhan dan perkembangan anak

Beberapa penelitian sempat menuliskan bahwa pencemaran timbal ternyata mempengaruhi kemajuan anak-anak sehingga jika anak yang tercemar timbal akan menjadi bodoh dan mengakibatkan hilangnya satu generasi. Mari kita perbaiki dan cegah generasi mendatang dari pencemaran timbal… http://radyanprasetyo.blogspot.com/2010/11/logam-berat-dan-pencemarannya-merkuri.html

Bioremoval, Metode Alternatif Untuk Menanggulangi Pencemaran Logam BeratKata Kunci: polusiDitulis oleh Johan Angga Putra pada 18-04-2006

Mungkin istilah logam berat sudah tak asing bagi para kimiawan. Dari nomor atom sampai efek fisiologis telah secara rinci dibahas dalam buku-buku

Page 47: logam berat

kimia terutama kimia anorganik dan kimia lingkungan. Tapi tak demikian dengan orang awam. Mungkin istilah logam berat masih terasa asing di telinga mereka dan didefinisikan secara sederhana saja yaitu logam yang berat (dalam artian ditimbang) seperti besi, baja, aluminium dan tembaga. Terlepas dari definisi di atas, biasanya dalam literatur kimia istilah “logam berat” digunakan untuk memerikan logam-logam yang memiliki sifat toksisitas (racun) pada makhluk hidup.

Menurut Vouk (1986) terdapat 80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi ini yang telah teridentifikasi sebagai jenis logam berat. Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya. Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain. Logam berat ini dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan.

Menurut Nordberg., et.al (1986) logam berat jika sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap tinggal di dalamnya hingga nantinya dibuang melalui proses ekskresi. Hal serupa juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama di perairan telah terkontaminasi (tercemar) logam berat maka proses pembersihannya akan sulit sekali dilakukan. Kontaminasi logam berat ini dapat berasal dari faktor alam seperti kegiatan gunung berapi dan kebakaran hutan atau faktor manusia seperti pembakaran minyak bumi, pertambangan, peleburan, proses industri, kegiatan pertanian, peternakan dan kehutanan, serta limbah buangan termasuk sampah rumah tangga.

Menyadari ancaman yang begitu besar dari pencemaran logam berat, maka berbagai metode alternatif telah banyak digunakan seperti dengan cara mengurangi konsentrasi logam berat yang akan dibuang ke perairan, tetapi dalam jangka waktu yang lama, perlakuan tersebut dapat merusak lingkungan akibat dari akumulasi logam berat yang tidak sebanding dengan masa “recovery (perbaikan)” dari lingkungan itu sendiri. Teknik yang lebih baik dari teknik di atas adalah penetralan logam berat yang aktif menjadi senyawa yang kurang aktif dengan menambahkan senyawa-senyawa tertentu, kemudian dilepas ke lingkungan perairan, namun pembuangan logam berat non-aktif juga menjadi masalah karena dapat dengan mudah mengalami degradasi oleh lingkungan menjadi senyawa yang dapat mencemari lingkungan. Cara lain adalah reverse osmosis, elektrodialisis, ultrafiltrasi dan resin penukar ion.

Reverse osmosis adalah proses pemisahan logam berat oleh membran semipermeabel dengan menggunakan perbedaan tekanan luar dengan tekanan osmotik dari limbah, kerugian sistem ini adalah biaya yang mahal sehingga sulit terjangkau oleh industri di

Page 48: logam berat

Indonesia. Teknik elektrodialisis menggunakan membran ion selektif permeabel berdasarkan perbedaan potensial antara 2 elektroda yang menyebabkan perpindahan kation dan anion, juga menimbulkan kerugian yakni terbentuknya senyawa logam-hidroksi yang menutupi membran, sedangkan melalui ultrafiltrasi yaitu penyaringan dengan tekanan tinggi melalui membran berpori, juga merugikan karena menimbulkan banyak sludge (lumpur). Resin penukar ion berprinsip pada gaya elektrostatik di mana ion yang terdapat pada resin ditukar oleh ion logam dari limbah, kerugian metode ini adalah biaya yang besar dan menimbulkan ion yang ter-remove sebagian.

Menilik pada berbagai kelemahan metode di atas, maka dewasa ini para peneliti sedang menggalakkan pencarian metode alternatif lain. Salah satunya adalah pengunaan mikroorganisme untuk mengabsorpsi logam berat atau biasa disebut dengan bioremoval. Keuntungan penggunaan mikroorganisme sebagai bioremoval menurut Kratochvil dan Voleski (1998) adalah biaya yang rendah, efisiensi yang tinggi, biosorbennya dapat diregenerasi, tidak perlu nutrisi tambahan, kemampuannya dalam me-recovery logam dan sludge yang dihasilkan sangat minim. Dilihat dari keuntungannya itu, maka bioremoval lebih efektif dibanding dengan pertukaran ion dan reverse osmosis dalam kaitannya dengan sensitifitas kehadiran padatan terlarut (suspended solid), zat organik dan logam berat lainnya serta lebih baik dari proses pengendapan (precipitation) bila dikaitkan dengan kemampuan menstimulasikan perubahan pH dan konsentrasi logam beratnya.

Bioremoval dan Bioabsorpsi

Istilah bioabsorpsi tidak dapat dilepaskan dari istilah bioremoval karena bioabsorpsi merupakan bagian dari bioremoval. Bioremoval dapat diartikan sebagai terkonsentrasi dan terakumulasinya bahan penyebab polusi atau polutan dalam suatu perairan oleh material biologi, yang mana material biologi tersebut dapat me-recovery polutan sehingga dapat dibuang dan ramah terhadap lingkungan. Sedangkan berdasarkan kemampuannya untuk membentuk ikatan antara logam berat dengan mikroorganisme maka bioabsorpsi merupakan kemampuan material biologi untuk mengakumulasikan logam berat melalui media metabolisme atau jalur psiko-kimia. Proses bioabsorpsi ini dapat terjadi karena adanya material biologi yang disebut biosorben dan adanya larutan yang mengandung logam berat (dengan afinitas yang tinggi) sehingga mudah terikat pada biosorben.

Beberapa jenis mikroorganisme yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bioabsorpsi terutama adalah dari golongan alga yakni alga dari divisi Phaeophyta, Rhodophyta dan Chlorophyta. Logam-logam yang dapat diabsorbsi/di-remove adalah logam berat beracun, logam esensial dan radionuklida.

Tabel. Perbandingan selektifitas mikroorganisme terhadap logam berat

MikrooganismeLogam berat yang di remove berdasarkan beberapa penelitian

Page 49: logam berat

Mucur mucedoRhizopus stoloniferAspergillus orizaePenecillium chrysogenumEcklonia radiata Saccharomyces cerevisie Chlorella vulgarisPhellinus badiusPinus radiataSargassum sp.Durvillea potatorumMyriophylium spicatumChiarella vulgarisGanoderma lucidumAspergillus nigerPseudomonas syringaeSolanum elaeagnifolium Phanerochaete chrysosporiumAbsidia sp.

CuCu,Cd,Zn,U,PbCuCuCu,Pb,Cd,CrCu,Pb,Cd,NiPb,AsPb,CdPb,CdCu,Cr,FeZnPb,Zn,CuCuCr,CuCr,CuHg,Zn,CdCu,Cr,Pb,Ni,ZnNi,Cu,PbPb,U,Cu

*) Dari pelbagai sumber

Mekanisme Proses Bioabsorpsi

Sebagian besar mekanisme pembersihan logam berat oleh mikrooganisme adalah proses pertukaran ion yang mirip pertukaran ion pada resin. Mekanisme pertukaran ion ini dapat dirumuskan sebagai:

A2+ + (B-biomassa) –> B2+ + (A-biomassa)

Mekanisme ini dapat dibagi atas 3 cara yakni berdasarkan metabolisme sel (dibagi atas; proses yang bergantung pada metabolisme dan proses yang tidak bergantung pada metabolisme sel). Sedangkan jika berdasarkan posisi logam berat di-remove, dapat dibagi atas; akumulasi ekstraseluler (presipitasi), akumulasi intraseluler dan penyerapan oleh permukaan sel. Dan untuk mekanisme yang terakhir adalah berdasarkan cara pengambilan (absorbsi) logam berat.

Cara pengambilan (absorbsi) logam berat dapat dibagi dua yakni :

1. Passive uptake. Proses ini terjadi ketika ion logam berat terikat pada dinding sel biosorben. Mekanisme passive uptake dapat dilakukan dengan dua cara, pertama dengan cara pertukaran ion di mana ion pada dinding sel digantikan oleh ion-ion logam berat; dan kedua adalah pembentukan senyawa kompleks antara ion-ion logam berat dengan gugus fungsional seperti karbonil, amino, thiol, hidroksi, fosfat, dan hidroksi-karboksil secara bolak balik dan cepat. Sebagai contoh adalah pada Sargassum sp. dan Eklonia sp.

Page 50: logam berat

di mana Cr(6) mengalami reaksi reduksi pada pH rendah menjadi Cr(3) dan Cr(3) di-remove melalui proses pertukaran kation.

Gambar. Proses pasisive uptake Cr pada permukaan membran selSumber : Cossich., et.al (2002)

2. Aktif uptake. Mekanisme masuknya logam berat melewati membran sel sama dengan proses masuknya logam esensial melalui sistem transpor membran, hal ini disebabkan adanya kemiripan sifat antara logam berat dengan logam esensial dalam hal sifat fisika-kimia secara keseluruhan. Proses aktif uptake pada mikroorganisme dapat terjadi sejalan dengan konsumsi ion logam untuk pertumbuhan dan akumulasi intraselular ion logam.

Menghitung Jumlah Logam berat yang Teradsorpsi

Untuk mengetahui jumlah logam berat yang mengalami proses bioabsorpsi oleh mikroorganisme dapat dihitung dengan pendekatan konstanta Langmuir yaitu :

Q =

Q = miligram logam yang diakumulasi per gramCeq = besar konsentrasi logam pada larutanQmax = maksimum serapan spesifik dari biosorbenb = rasio bioabsorpsi

Perhitungan di atas berlaku pada pH konstan dan untuk bioabsorpsi 1 jenis logam saja.

Salah satu contoh penelitian yang mengunakan konstanta langmuir untuk menghitung jumlah logam berat yang teradsorpsi oleh mikroorganisme adalah penelitian oleh Voleski (2005), pada penelitiannya terhadap 3 jenis Sargassum untuk menyerap logam berat Cd, Cu dan Uranium (U) diperoleh data bahwa penyerapan Cd pada pH 4,5 adalah 87 mg Cd/g untuk Sargassum vulgare, 80 mg Cd/g untuk Sargassum fluitans dan 74 mg Cd/g untuk Sargassum filipendula. Sedangkan untuk penyerapan Cu pada Sargassum vulgare adalah 59 mg Cu/g, Sargassum filipendula 56 mg Cu/g, Sargassum fluitans 51 mg Cu/g dan untuk penyerapan Uranium oleh sargassum adalah > 500 mg U/g.

Penutup

Ulasan tentang bioremoval sebagaimana telah disajikan dalam tulisan ini mungkin hanya sebagian kecil dari cakupan penelitian dan bahasan ilmu tentang bioremoval. Tetapi

Page 51: logam berat

setidaknya penulis berharap dapat membuka wacana tentang pentingnya pemanfaatan mikroorganisme di Indonesia.

Penggunaan mikroorganisme sebagai metode alternatif sangat baik diterapkan di Indonesia karena metode ini tidak memerlukan biaya yang tinggi dan alat yang canggih tetapi hanya memanfaatkan mikroorganisme selektif yang mampu me-recovery logam berat menjadi logam yang aman bagi lingkungan. Walaupun ada beratus jenis spesies mikroorganisme yang telah diidentifikasi, namun sangat sedikit diantaranya telah teridentifikasi sebagai mikroorganisme yang mempunyai daya tahan yang tinggi terhadap pengaruh toksisitas suatu ion logam berat. Pada beberapa kasus juga, sangat terbatas riset yang melakukan studi banding terhadap beberapa jenis mikroorganisme, di mana hasilnya selalu memiliki banyak perbedaan dalam efisiensi ikatan antara logam berat dengan spesies mikroorganisme. Bahkan perbedaan ini dapat terjadi pada strain dari spesies tunggal dengan kondisi psiko-kimia yang sama.

Menyadari bahwa metode ini belum sepenuhnya sempurna, maka diperlukan berbagai penelitian lebih lanjut untuk menunjang efektivitas metode bioremoval dalam menanggulangi pencemaran logam berat. Dalam perspektif pelestarian lingkungan, pencarian metode penanganan limbah yang efektif merupakan langkah awal yang seyogianya dilakukan di Indonesia. Dalam konteks ini, pengembangan metode bioremoval pantas diperhitungkan.

DAFTAR PUSTAKA

Cossich, E.S., C.R.G Tavares., T.M.K.Ravagnani., Biosorption of chromium(III) by Sargassum sp. Biomass. Universidad Catolica de Valparaiso. Chile, Vol. 5 No. 2, Issue of August 15, 2002.

Elankumaran R., Raj Mohan B., M. N. Madhyastha., Biosorption of Copper from Contaminated Water by Hydrilla verticillata Casp. and Salvinia sp.. Karnataka Regional Engineering College), 575 025 Surathkal. India, July 2003.

Gavrilescu, M., Removal of Heavy Metals from the Environment by Biosorption. Technical Engineering in Life Sciences. Univ. of Iasi, Romania, Vol 4 No 3, p 219-232, 2004.

Kratochvil, David., Volesky, Bohumil., 2005. Biosorption of Cu From Ferruginous Wastewater by Algal Biomass. Water Research journal. Mc Gill University, Canada.

Nakajama A., Sakaguchi T., Appl. Microbiol., 1986, 24, 59-64 Kratochvil, David. and Volesky, Bohumil. Advances in biosorption of heavy metals. Trends in Biotechnology, 1998, vol. 16, p. 291-300.

N, Ahalya., T.V., Ramachandra., R.D., Kanamadi.., 2004. Biosorption of Heavy Metals. Centre for Ecological Sciences, Indian Institute of Science, Bangalore, India.

Page 52: logam berat

Nordberg J. F., Parizek J., Pershagen G., and Gerhardsson L. 1986. Factor Influencing Effect and Dose-Respons Relationships of Metals. In: Freiberg L., Nordberg G.F., and Vouk V.B (Eds). Handbook on the Toxicology of Metals. Elsevier. New York

Putra, Johan Angga. 2005. Penanggulangan Pencemaran Logam Berat pada Perairan dengan Pendekatan Konsep Bioremoval. Karya Tulis Ilmiah. Universitas Lampung

St. Mihova., T.Godjevargova. 2001. Biosorption of Heavy Metals from Aqueous Solutions. University ”Prof. Dr. A. Zlatarov”, Bourgas 8010. ISSN 1311-8978.

Volesky, Bohumil., 2004. Biosorption. Biological and Environmental System group. Mc Gill University, Canada.

Volesky B, Holan ZR..,1995. Biosorption of Heavy Metals. Biotechnology Program. May-Jun;11(3):235-50.

Vouk V. 1986. General Chemistry of Metals. In: Freiberg L., Nordberg G.F., and Vouk V.B (Eds). Handbook on the Toxicology of Metals. Elsevier. New York

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/biokimia/bioremoval_metode_alternatif_untuk_menanggulangi_pencemaran_logam_berat/