Pencemaran lingkungan oleh logam berat dapat terjadi jika industri yang
menggunakan logam tersebut tidak memperhatikan keselamatan lingkungan,
terutama saat membuang limbahnya. Logam-logam tertentu dalam konsentrasi
tinggi akan sangat berbahaya bila ditemukan di dalam lingkungan (air,
tanah, dan udara).
Sumber utama kontaminan logam berat sesungguhnya berasal dari udara dan
air yang mencemari tanah. Selanjutnya semua tanaman yang tumbuh di atas
tanah yang telah tercemar akan mengakumulasikan logam-logam tersebut
pada semua bagian (akar, batang, daun dan buah).
Ternak akan memanen logam-logam berat yang ada pada tanaman dan
menumpuknya pada bagian-bagian dagingnya. Selanjutnya manusia yang
termasuk ke dalam kelompok omnivora (pemakan segalanya), akan tercemar
logam tersebut dari empat sumber utama, yaitu udara yang dihirup saat
bernapas, air minum, tanaman (sayuran dan buah-buahan), serta ternak
(berupa daging, telur, dan susu).
Sesungguhnya, istilah logam berat hanya ditujukan kepada logam yang
mempunyai berat jenis lebih besar dari 5 g/cm3. Namun, pada
kenyataannya, unsur-unsur metaloid yang mempunyai sifat berbahaya juga
dimasukkan ke dalam kelompok tersebut. Dengan demikian, yang termasuk ke
dalam kriteria logam berat saat ini mencapai lebih kurang 40 jenis
unsur. Beberapa contoh logam berat yang beracun bagi manusia adalah:
arsen (As), kadmium (Cd), tembaga (Cu), timbal (Pb), merkuri (Hg), nikel
(Ni), dan seng (Zn).
Arsen
Arsen (As) atau sering disebut arsenik adalah suatu zat kimia yang
ditemukan sekitar abad-13. Sebagian besar arsen di alam merupakan bentuk
senyawa dasar yang berupa substansi inorganik. Arsen inorganik dapat
larut dalam air atau berbentuk gas dan terpapar pada manusia. Menurut
National Institute for Occupational Safety and Health (1975), arsen
inorganik bertanggung jawab terhadap berbagai gangguan kesehatan kronis,
terutama kanker. Arsen juga dapat merusak ginjal dan bersifat racun
yang sangat kuat.
Merkuri
Merkuri (Hg) atau air raksa adalah logam yang ada secara alami,
merupakan satu-satunya logam yang pada suhu kamar berwujud cair. Logam
murninya berwarna keperakan, cairan tak berbau, dan mengkilap. Bila
dipanaskan sampai suhu 3570C, Hg akan menguap. Selain untuk kegiatan
penambangan emas, logam Hg juga digunakan dalam produksi gas klor dan
soda kaustik, termometer, bahan tambal gigi, dan baterai.
Walaupun Hg hanya terdapat dalam konsentrasi 0,08 mg/kg kerak bumi,
logam ini banyak tertimbun di daerah penambangan. Hg lebih banyak
digunakan dalam bentuk logam murni dan organik daripada bentuk
anorganik. Logam Hg dapat berada pada berbagai senyawa. Bila bergabung
dengan klor, belerang, atau oksigen, Hg akan membentuk garam yang
biasanya berwujud padatan putih. Garam Hg sering digunakan dalam krim
pemutih dan krim antiseptik.
Timbal
Logam timbal (Pb) merupakan logam yang sangat populer dan banyak dikenal
oleh masyarakat awam. Hal ini disebabkan oleh banyaknya Pb yang
digunakan di industri nonpangan dan paling banyak menimbulkan keracunan
pada makhluk hidup. Pb adalah sejenis logam yang lunak dan berwarna
cokelat kehitaman, serta mudah dimurnikan dari pertambangan.
Dalam pertambangan, logam ini berbentuk sulfida logam (PbS), yang sering
disebut galena. Senyawa ini banyak ditemukan dalam pertambangan di
seluruh dunia. Bahaya yang ditimbulkan oleh penggunaan Pb ini adalah
sering menyebabkan keracunan.
Menurut Darmono (1995), Pb mempunyai sifat bertitik lebur rendah, mudah
dibentuk, mempunyai sifat kimia yang aktif, sehingga dapat digunakan
untuk melapisi logam untuk mencegah perkaratan. Bila dicampur dengan
logam lain, membentuk logam campuran yang lebih bagus daripada logam
murninya, mempunyai kepadatan melebihi logam lain.
Logam Pb banyak digunakan pada industri baterai, kabel, cat (sebagai zat
pewarna), penyepuhan, pestisida, dan yang paling banyak digunakan
sebagai zat antiletup pada bensin. Pb juga digunakan sebagai zat
penyusun patri atau solder dan sebagai formulasi penyambung pipa yang
mengakibatkan air untuk rumah tangga mempunyai banyak kemungkinan kontak
dengan Pb (Saeni, 1997).
Logam Pb dapat masuk ke dalam tubuh melalui pernapasan, makanan, dan
minuman. Logam Pb tidak dibutuhkan oleh manusia, sehingga bila makanan
tercemar oleh logam tersebut, tubuh akan mengeluarkannya sebagian.
Sisanya akan terakumulasi pada bagian tubuh tertentu seperti ginjal,
hati, kuku, jaringan lemak, dan rambut.
Tembaga
Tidak seperti logam-logam Hg, Pb, dan Cd, logam tembaga (Cu) merupakan
mikroelemen esensial untuk semua tanaman dan hewan, termasuk manusia.
Logam Cu diperlukan oleh berbagai sistem enzim di dalam tubuh manusia.
Oleh karena itu, Cu harus selalu ada di dalam makanan. Yang perlu
diperhatikan adalah menjaga agar kadar Cu di dalam tubuh tidak
kekurangan dan juga tidak berlebihan.
Kebutuhan tubuh per hari akan Cu adalah 0,05 mg/kg berat badan. Pada
kadar tersebut tidak terjadi akumulasi Cu pada tubuh manusia normal.
Konsumsi Cu dalam jumlah yang besar dapat menyebabkan gejala-gejala yang
akut.
Logam Cu yang digunakan di pabrik biasanya berbentuk organik dan
anorganik. Logam tersebut digunakan di pabrik yang memproduksi alat-alat
listrik, gelas, dan zat warna yang biasanya bercampur dengan logam lain
seperti alloi dengan Ag, Cd, Sn, dan Zn.
Garam Cu banyak digunakan dalam bidang pertanian, misalnya sebagai
larutan “Bordeaux” yang mengandung 1-3% CuSO4 untuk membasmi jamur pada
sayur dan tumbuhan buah. Senyawa CuSO4 juga sering digunakan untuk
membasmi siput sebagai inang dari parasit, cacing, dan juga mengobati
penyakit kuku pada domba (Darmono, 1995).
Sumber Kontaminan
Kandungan alamiah logam pada lingkungan dapat berubah-ubah, tergantung
pada kadar pencemaran oleh ulah manusia atau perubahan alam, seperti
erosi. Kandungan logam tersebut dapat meningkat bila limbah perkotaan,
pertambangan, pertanian, dan perindustrian yang banyak mengandung logam
berat masuk ke lingkungan.
Dari berbagai limbah tersebut, umumnya yang paling banyak mengandung
logam berat adalah limbah industri. Hal ini disebabkan senyawa atau
unsur logam berat dimanfaatkan dalam berbagai industri, baik sebagai
bahan baku, katalisator, maupun sebagai bahan tambahan.
Penyebab utama logam berat menjadi bahan pencemar berbahaya adalah
karena sifatnya yang tidak dapat dihancurkan (nondegradable) oleh
organisme hidup yang ada di lingkungan. Akibatnya, logam-logam tersebut
terakumulasi ke lingkungan, terutama mengendap di dasar perairan
membentuk senyawa kompleks bersama bahan organik dan anorganik secara
adsorbsi dan kombinasi.
Arsen banyak ditemukan di dalam air tanah. Hal ini disebabkan arsen
merupakan salah satu mineral yang memang terkandung dalam susunan batuan
bumi. Arsen dalam air tanah terbagi dalam dua bentuk, yaitu bentuk
tereduksi, terbentuk dalam kondisi anaerobik, sering disebut arsenit.
Bentuk lainnya adalah bentuk teroksidasi, terjadi pada kondisi aerobik,
umum disebut sebagai arsenat (Jones, 2000).
Hg anorganik (logam dan garam Hg) terdapat di udara dari deposit mineral
dan dari area industri. Logam Hg yang ada di air dan tanah terutama
berasal dari deposit alam, buangan limbah, dan akitivitas vulkanik.
Logam Hg dapat pula bersenyawa dengan karbon membentuk senyawa Hg
organik.
Senyawa Hg organik yang paling umum adalah metil merkuri, yang terutama
dihasilkan oleh mikroorganisme (bakteri) di air dan tanah. Bila bakteri
itu kemudian termakan oleh ikan, ikan tersebut cenderung memiliki
konsentrasi merkuri yang tinggi.
Logam ini digunakan secara luas untuk mengekstrak emas dari bijihnya,
baik sebelum maupun sesudah proses sianidasi digunakan. Ketika Hg
dicampur dengan bijih tersebut, Hg akan membentuk amalgam dengan emas
atau perak. Untuk mendapatkan emas dan perak, amalgam tersebut harus
dibakar untuk menguapkan merkurinya.
Para penambang emas tradisional menggunakan merkuri untuk menangkap dan
memisahkan butir-butir emas dari butir-butir batuan. Endapan Hg ini
disaring menggunakan kain untuk mendapatkan sisa emas. Endapan yang
tersaring kemudian diremas-remas dengan tangan. Air sisa-sisa
penambangan yang mengandung Hg dibiarkan mengalir ke sungai dan
dijadikan irigasi untuk lahan pertanian.
Selain itu, komponen merkuri juga banyak tersebar di karang, tanah,
udara, air, dan organisme hidup melalui proses fisik, kimia, dan biologi
yang kompleks. Walaupun mekanisme keracunan merkuri di dalam tubuh
belum diketahui dengan jelas, beberapa hal mengenai daya racun merkuri
dapat dijelaskan sebagai berikut (Fardiaz, 1992):
1. Semua komponen merkuri dalam jumlah cukup, beracun terhadap tubuh.
2. Masing-masing komponen merkuri mempunyai perbedaan karakteristik
dalam daya racun, distribusi, akumulasi, atau pengumpulan, dan waktu
retensinya di dalam tubuh.
3. Transformasi biologi dapat terjadi di dalam lingkungan atau di dalam
tubuh, saat komponen merkuri diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya.
4. Pengaruh buruk merkuri di dalam tubuh adalah melalui penghambatan
kerja enzim dan kemampuannya untuk berikatan dengan grup yang mengandung
sulfur di dalam molekul enzim dan dinding sel.
5. Kerusakan tubuh yang disebabkan merkuri biasanya bersifat permanen, dan sampai saat ini belum dapat disembuhkan.
Sumber kontaminan timbal (Pb) terbesar dari buatan manusia adalah bensin
beraditif timbal untuk bahan bakar kendaraan bermotor. Diperkirakan 65
persen dari semua pencemaran udara disebabkan emisi yang dikeluarkan
oleh kendaraan bermotor.
Cemaran logam Cu pada bahan pangan pada awalnya terjadi karena
penggunaan pupuk dan pestisida secara berlebihan. Meskipun demikian,
pengaruh proses pengolahan akan dapat mempengaruhi status keberadaan
tersebut dalam bahan pangan.
Kebun Sayur di Pinggir Jalan Berbahaya
Logam berat dapat terakumulasi dalam jumlah yang cukup besar pada
tanaman seperti padi, rumput, beberapa jenis leguminosa untuk pakan
ternak, dan sayuran. Logam berat seperti Pb, Cd, Cu, dan Zn sering
terakumulasi pada komoditi tanaman. Kandungan merkuri pada beras yang
dipanen dari sawah dengan irigasi air limbah penambangan emas
tradisional di Nunggul dan Kalongliud sekitar Pongkor, Bogor, Jawa
Barat, masing-masing mencapai 0,45 dan 0,25 ppm (Sutono, 2002).
Sumber bahan pangan lain yang dilaporkan tinggi kadar timbalnya adalah
makanan kaleng (50-100 mkg/kg), jeroan terutama hati dan ginjal ternak
(150 mkg/kg), ikan (170 mkg/kg). Kelompok yang paling tinggi adalah
kerang-kerangan (molusca) dan udang-udangan (crustacea), yaitu rata-rata
lebih tinggi dari 250 mkg/kg (Winarno dan Rahayu, 1994).
Jenis bahan pangan lain yang mengandung kontaminan timbal cukup tinggi
adalah sayuran yang ditanam di tepi jalan raya. Kandungan rata-ratanya
sebesar 28,78 ppm, jauh di atas batas aman yang diizinkan Direktorat
Jendral Pengawas Obat dan Makanan, yaitu sebesar 2 ppm (Winarno, 1997).
Cemaran tembaga (Cu) terdapat pada sayuran dan buah-buahan yang
disemprot dengan pestisida secara berlebihan. Penyemprotan pestisida
banyak dilakukan untuk membasmi siput dan cacing pada tanaman sayur dan
buah.
Arsen terkandung dalam ikan dan makanan laut lainnya, seperti udang,
cumi-cumi, dan kerang. Kandungan arsen dalam makanan laut mencapai angka
lebih dari 4,5 mikrogram arsen/g berat basah. Arsen juga terdapat dalam
daging dan sayur-sayuran, namun jumlahnya amat kecil.
Dari Tremor Sampai ke Kematian
Sulit untuk menduga seberapa besar akibat yang ditimbulkan oleh adanya
logam berat dalam tubuh. Namun, sebagian besar toksisitas yang
disebabkan oleh beberapa jenis logam berat seperti Pb, Cd, dan Hg adalah
karena kemampuannya untuk menutup sisi aktif dari enzim dalam sel.
Hg mempunyai bentuk kimiawi yang berbeda-beda dalam menimbulkan
keracunan pada mahluk hidup, sehingga menimbulkan gejala yang berbeda
pula. Toksisitas Hg dalam hal ini dibedakan menjadi dua bagian, yaitu
toksisitas organik dan anorganik.
Pada bentuk anorganik, Hg berikatan dengan satu atom karbon atau lebih,
sedangkan dalam bentuk organik, dengan rantai alkil yang pendek. Senyawa
tersebut sangat stabil dalam proses metabolisme dan mudah
menginfiltrasi jaringan yang sukar ditembus, misalnya otak dan plasenta.
Senyawa tersebut mengakibatkan kerusakan jaringan yang irreversible,
baik pada orang dewasa maupun anak (Darmono, 1995).
Toksisitas Hg anorganik menyebabkan penderita biasanya mengalami tremor.
Jika terus berlanjut dapat menyebabkan pengurangan pendengaran,
penglihatan, atau daya ingat.
Senyawa merkuri organik yang paling populer adalah metil merkuri yang
berpotensi menyebabkan toksisitas terhadap sistem saraf pusat. Kejadian
keracunan metil merkuri paling besar pada makhluk hidup timbul di tahun
1950-an di Teluk Minamata, Jepang yang terkenal dengan nama Minamata
Disease.
Timbal (Pb) dapat masuk ke dalam tubuh melalui pernapasan, makanan, dan
minuman. Accidental poisoning seperti termakannya senyawa timbal dalam
konsentrasi tinggi dapat mengakibatkan gejala keracunan timbal seperti
iritasi gastrointestinal akut, rasa logam pada mulut, muntah, sakit
perut, dan diare.
Menurut Darmono (1995), Pb dapat mempengaruhi sistem saraf,
inteligensia, dan pertumbuhan. Pb di dalam tubuh terikat pada gugus SH
dalam molekul protein dan hal ini menyebabkan hambatan pada aktivitas
kerja sistem enzim. Efek logam Pb pada kesehatan manusia adalah
menimbulkan kerusakan otak, kejang-kejang, gangguan tingkah laku, dan
bahkan kematian.
Toksisitas logam Cu pada manusia, khususnya anak-anak, biasanya terjadi
karena CuSO4. Beberapa gejala keracunan Cu adalah sakit perut, mual,
muntah, diare, dan beberapa kasus yang parah dapat menyebabkan gagal
ginjal dan kematian (Darmono, 1995).
Senyawa arsen sangat sulit dideteksi karena tidak memiliki rasa yang
khas atau ciri-ciri pemaparan lain yang menonjol. Gejala keracunan
senyawa arsen terutama adalah sakit di kerongkongan, sukar menelan,
menyusul rasa nyeri lambung dan muntah-muntah. Kompensasi dari pemaparan
arsen terhadap manusia adalah kanker, terutama kanker paru-paru dan
hati. Terpapar arsen di udara juga dapat menyebabkan pembentukan kanker
kulit pada manusia.
Awas, Koran Bekas
Usaha-usaha untuk menanggulangi pencemaran logam berat di Indonesia
sampai saat ini belum banyak dilakukan. Hal ini terutama karena sebagian
besar industri di Indonesia belum mempunyai sarana pengolahan limbah
yang memadai.
Usaha yang dapat kita lakukan untuk menghindari bahaya logam berat,
antara lain dengan menghindari sumber bahan pangan yang memiliki risiko
mengandung logam berat, mencuci dan mengolah bahan pangan yang akan
dikonsumsi dengan baik dan benar.
Selain itu, kita juga perlu memperhatikan dan peduli terhadap lingkungan
agar pencemaran tidak semakin bertambah jumlahnya. Peningkatan
pengetahuan mengenai logam berat juga dapat bermanfaat dan membuat kita
lebih waspada terhadap pencemaran logam berat.
Logam berat di dalam bahan pangan ternyata tidak hanya terdapat secara
alami, namun juga dapat merupakan hasil migrasi dari bahan pengemasnya.
Oleh karena itu, pengemasan bahan pangan harus dilakukan secara
hati-hati. Pengemasan makanan dengan menggunakan kertas koran bekas
tentu tidak tepat karena memungkinkan terjadinya migrasi logam berat
(terutama Pb) dari tinta pada koran ke makanan. Pengemasan makanan
dengan bahan yang memiliki aroma kuat, seperti PVC (Poly Vinyl Chloride)
dan styrofoam, memungkinkan terjadinya migrasi arsen ke makanan.
(Kompas.com)