Logam Berat (Heavy Metal)

Logam Berat (Heavy Metal)

Logam berat adalah bahan-bahan alami yang berasal dan termasuk bahan penyusun lapisan tanah bumi. Logam berat tidak dapat diurai atau dimusnahkan. Logam berat dapat masuk ke dalam tubuh mahluk hidup melalui makanan, air minum, dan udara. Logam berat berbahaya karena cenderung terakumulasi di dalam tubuh mahluk hidup. Laju akumulasi logam-logam berat ini di dalam tubuh pada banyak kasus lebih cepat dari kemampuan tubuh untuk membuangnya. Akibatnya keberadaannya di dalam tubuh semakin tinggi, dan dari waktu ke waktu memberikan dampak yang makin merusak.

Beberapa definisi terkait logam berat telah diusulkan oleh para ahli, ada yang mendasarkan pada densitas, ada yang mendasarkan pada nomor atom atau berat atom, dan definisi yang lain lagi menggolongkan logam berat ini berdasarkan sifat toxic nya.

Definisi yang umum digunakan saat ini menggolongkan logam berat sebagai golongan logam yang memiliki densitas melebihi 5,000 kg/m3. Pada dasarnya mahluk hidup juga memerlukan logam berat dengan jumlah takaran yang bervariasi. Manusia misalnya membutuhkan iron, cobalt, copper, manganese, molybdenum, dan zinc pada jumlah tertentu. Akan tetapi, pada jumlah berlebih, keberadaan logam berat tersebut mengakibatkan dampak yang merusak pada organ tubuh.

Saat ini para ahli mulai mengklasifikasikan jenis-jenis logam berat terutama yang perlu menjadi fokus perhatian paling tinggi untuk dikendalikan keberadaannya di lingkungan. Logam-logam berat tersebut diantaranya adalah Ag, As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sn, dan Ti.

Beberapa dari logam berat ini , pada takaran jumlah yang sedikit, sebenarnya berguna bagi mahluk hidup (Co, Cu, Cr, Ni) dan beberapa yang lain bersifat karsinogen (penyebab cancer) atau beracun/ berefek negatif pada organ-organ tertentu, seperti pada sistem saraf pusat (Hg, Pb, As), organ ginjal atau liver (Hg, Pb, Cd, Cu), serta kulit, tulang, atau gigi (Ni, Cd, Cu, Cr). Dalam bahasan kali ini, akan diurai tiga polutan utama logam berat di lingkungan yaitu Lead (Pb), Mercury (Hg) dan Cadmium (Cd)

Lead , “Timbal”

Pada manusia, timbal dapat mengakibatkan bermacam-macam dampak biology, bergantung pada tingkatan dan durasi terpaannya. Dampak yang bervariasi terjadi pada rentang dosis yang luas, dimana janin dan bayi lebih rentan terkena dampak dibanding manusia dewasa.

Terpaan pada tingkat yang tinggi dapat mengakibatkan dampak keracunan biokimia pada manusia, yang selanjutnya dapat mengarah pada berbagai problem seperti mengganggu proses sintesa hemoglobin, menyerang ginjal, saluran pencernaan, persendian, dan sistem reproduksi, serta menimbulkan kerusakan akut maupun kronis pada sistem saraf.

Keracunan berat karena timbal sudah sangat jarang ditemukan. Akan tetapi, pada tingkatan konsentrasi medium, ditemukan bukti-bukti yang cukup persuasif, bahwa timbal dapat mengakibatkan efek-efek sub-klinis, terutama pada perkembangan otak anak. Beberapa studi menduga, untuk tiap kenaikan konsentrasi timbal dari 10 ke 20/g/dl di dalam darah anak-anak, telah mampu menghilangkan kemampuan intelegensi anak sampai dengan 2 poin IQ.

Dengan cara apa polusi timbal terjadi?

Sebagai ilustrasi, penelitian di UK mengatakan, secara rata-rata tiap hari orang di UK diperkirakan kemasukan timbal sebesar 1.6/g dari udara, 20/g dari air minum, dan 28/g dari makanan. Meskipun kebanyakan jalan masuk timbal ke dalam tubuh adalah melalui makanan, pada beberapa daerah, dimana sistem perpipaan air dan plumbing-nya mengandung timbal, tingkat kontaminasi timbal ke dalam tubuh dapat jauh lebih banyak melalu air minum. Demikian juga di area-area yang terletak berdekatan dengan sumber emisi timbal, tanah, debu, serta cat pada rumah-rumah tua atau tanah yang terkontaminasi timbal, kontaminasi melalui udara dapat lebih tinggi.

Pencemaran timbal pada bahan makanan terjadi terutama melalui pengendapan debu yang mengandung bahan timbal ini dari udara serta hujan yang membawa bahan ini ke tanaman perkebunan dan lahan pertanian.

Di Indonesia dan negara berkembang lain, tidak semua bahan bakar minyak yang digunakan telah bebas timbal. Polusi timbal dari asap kendaraan bermotor menjadi penyumbang yang cukup besar.

Mercury

Mercury adalah bahan beracun yang sampai saat ini tidak diketahui fungsi positifnya bagi metaboilsma biokimia tubuh atau fisiologi mahluk hidup. Mercury secara alami tidak ditemukan keberadaannya di dalam tubuh mahluk hidup.

Keracunan mercury anorganik pada mahluk hidup (termasuk manusia) diduga menyebabkan keguguran atau kecacatan janin atau perubahan2 psikologi lainnya. Mono-methyl mercury adalah penyebab kerusakan pada otak dan susunan saraf pusat, yang mana terpaan pada saat kehamilan atau sesudah kelahiran dapat menyebabkan keguguran, kecacatan bayi, dan gangguan pertumbuhan pada anak yang dilahirkan.

Dari mana sumber polusi merkuri ?

Merkuri adalah polutan global dengan sifat fisika dan kimia yang kompleks. Sumber utama alami merkuri adalah dari pelepasan gas dari tanah, emisi dari gunung berapi, dan penguapan alami air. Kegiatan penambangan logam-logam secara global juga secara tidak langsung menyumbang emisi merkuri ke atmosfer. Merkuri digunakan secara luas dalam proses industri dan pada bermacam-macam produk (spt batery, lampu, dan thermometer). Merkuri juga banyak digunakan dalam dunia kedokteran gigi sebagai bahan isian amalgam dan juga di bidang farmasi.

Perhatian terhadap keberadaan merkuri di lingkungan hidup meningkat karena merkuri bisa muncul dalam bentuk dan sifat yang sangat beracun (toxic). Merkuri umumnya berada di atmosfer dalam bentuk gas yang relatif tidak reaktif. Panjangnya life time (umur) merkuri di atmosfer (lebih dari 1 tahun) menyebabkan polusi merkuri di atmosfer menjadi isu global, melewati batas negara.

Proses biologis alami dapat menyebabkan merkuri ini mengalami perubahan bentuk menjadi methylated form yang kemudian akan terakumulasi dan terkonsentrasi pada organisma hidup seperti ikan. Bentuk-bentuk merkuri ini: monomethyl mercuriy dan dimethyl mercury bersifat sangat beracun (toxic), menjadi penyebab gangguan keracunan pada saraf pusat.

Jalan utama masuknya merkuri ke tubuh manusia adalah melalui rantai makanan, bukan melalui pernafasan. Sumber utama emisi merkuri adalah dari kegiatan manufaktur chlorine di mercury cells, produksi logam-logam non-ferrous, pembakaran batu bara dan krematorium.

Cadmium

Cadmium menurunkan sifat beracunnya dari kesamaan sifat kimia nya dengan Zinc yang merupakan micronutrient yg esensial untuk tumbuh-tumbuhan, binatang, dan manusia. Cadmium bersifat biopersistent dan sekali diserap oleh organisma, akan menetap selama bertahun-tahun (lebih dari 1 dekade untuk manusia) meskipun sebagian akan juga terbuang melalui sistem pembuangan mahluk hidup.

Pada manusia, terpaan jangka panjang (long term) berakibat pada disfungsi ginjal. Terpaan pada tingkat yang tinggi bahkan dapat menyebabkan penyakit paru-paru dan dihubungkan dengan kasus-kasus kanker paru-paru, meskipun data-data terkait ini masih sulit diinterpretasikan. Cadmium juga dapat mengakibatkan kerusakan tulang (osteomalacia, osteoporosis) pada manusia dan binatang. Selain itu, juga terbukti menyebabkan tekanan darah tinggi dan myocardium pada binatang, meskipun untuk manusia data-data yang ada belum menunjukkan bukti yang cukup.

Rata-rata manusia diperkirakan kemasukan sekitar 0.15/g cadmium dari udara dan 1/g dari air. Disamping itu, merokok 1 pack berisi 20 rokok dapat berarti menghirup sekitar 2 – 4/g cadmium.

Dari mana polusi Cadmium terjadi?

Cadmium merupakan produk samping yang tidak bisa dihindari dari proses refinary zinc karena bahan ini secara alami adalah unsur ikutan di dalam biji mentah Zinc. Akan tetapi, apabila bisa ditangkap, cadmium ini relatif mudah untuk di-recycle.

Cadmium paling banyak digunakan di dalam battery Ni-Cd (Nickel/ cadmium). Selain itu, coating berbahan cadmium juga banyak diaplikasikan untuk karena mempunyai kemampuan proteksi terhadap karat yang baik, terutama di lingkungan dengan tingkat korosi dan stress yang tinggi seperti pada aplikasi marine dan aerospace, dimana safety dan reliability yang tinggi menjadi tuntutan. Penggunaan lain dari cadmium adalah sebagai stabiliser untuk PVC, campuran paduan logam (alloys) dan perangkat elektronik. Cadmium juga terdapat sebagai bahan pengotor (impurities) pada produk-produk pupuk Phosphate, deterjen, dan refined petroleum.

Secara umum, jalan masuk cadmium ke dalam tubuh manusia adalah lewat makanan, disebabkan polusi bahan tersebut ke lahan-lahan pertanian melalui pengendapan bahan cadmium dari atmosfer dan penggunaan pupuk. Jalan masuk lain adalah melalui udara ambient yang kita hirup dan air minum.