BAB IPENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam kimia, logam adalah sebuah unsur kimia yang siap membentuk ion (karion) dan memiliki ikatan logam dan kadangkala dikatakan bahwa ia mirip dengan kation di awan electron. Metal adalah salah satu dari ketiga kelompok unsur yang dibedakan oleh sifat ionisasi dan ikatan, bersama dengan metalloid dan non logam. Dalam tabel periodic, garis diagonal digambar dari boron (B) ke podnium (Po) membedakan logam dari non logam. Unsur dalam garis ini adalah metaloid atau semi logam, unsur di kiri bawah adalah logam, dan unsur ke kanan atas adalah non logam.

Logam berat adalah unsur unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari 5 gr/cm3, terletak di sudut kanan bawah sistem periodic, mempunyai afinitas yang tinggi terhadap unsur S dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92 dari perioda 4 sampai 7. Sebagian logam berat seperti timbal (Pb), cadmium (Cd), dan merkuri (Hg) merupakan zat pencemar yang berbahaya. Cadmium, timbal, dan tembaga terikat pada sel sel membrane yang menghambat proses transformasi melalui dinding sel. Logam berat juga mengendapkan senyawa fosfat biologis atau mengkatalis penguraiannya.

Logam berat masih termasuk golongan logam logam dengan kriteria kriteria yang sama dengan logam logam yang lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk kedalam tubuh organisme hidup. Niebor dan Richardson menggunakan istilah logam berat untuk menggantikan pengelompokan ion ion logam ke dalam kelompok biologi dan kimia (bio-kimia). Pengelompokkan tersebut adalah sebagai berikut :

1. Logam logam yang dengan mudah mengalami reaksi kimia bila bertemu dengan unsur oksigen disebut juga dengan oksigen-seeking metal

2. Logam logam yang dengan mudah mengalami reaksi kimia bila bertemu dengan unsur nitrogen dan atau unsur belerang atau disebut juga nitrogen/sulfur seeking metal

3. Logam antara atau logam transisi yang memiliki sifat khusus sebagai logam pengganti untuk logam logam atau ion ion logam

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 makhluk hidup melalui makanan, air minum, dan udara. Logam berat berbahaya karena cenderung terakumulasi di dalam tubuh makhluk 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.Selain logam berat berdampak pada tubuh makhluk hidup secara langsung, logam berat juga dapat berdampak negative bagi lingkungan yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Pencemaran lingkungan juga bisa disebabkan oleh perbuatan manusia dan kondisi alam. Pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh perbuatan manusia dapat dikatakan sebagai penyebab terbesar dari kerusakan lingkungan karena semua kegiatan manusia dilakukan di muka bumi. Lingkungan akan mengalami kerusakan apabila dimasuki bahan pencemar yang dapat mengakibatkan gangguan pada makhluk hidup yang ada didalamnya.

Akibat dari pencemaran lingkungan oleh logam berat sangat berbahaya bagi lingkungan maupun makhluk hidup secara langsung karena dapat menyebabkan berbagai kerusakan. Dalam makalah ini akan dijabarkan mengenai pencemaran lingkungan oleh logam berat Cd beserta cara penanggulangannya.

B. Tujuan

1. Untuk mengetahui pengertian dari logam

2. Untuk mengetahui pengertian dari logam berat

3. Untuk mengetahui jenis jenis dan contoh logam berat4. Untuk mengetahuin pengertian dari logam berat Cd

5. Untuk mengetahui dampak pencemaran lingkungan oleh logam berat Cd

6. Untuk mengetahui cara penanggulangan pencemaran oleh logam berat Cd

BAB II

ISIA. PengertianKadmium (Cd) adalah salah satu logam yang dikelompokkan dalam jenis logam berat non-esensial. Logam ini jumlahnya relative kecil tetapi dapat meningkat jumlahnya dalam lingkungan karena proses pembuangan sampah industry maupun penggunaan minyak sebagai bahan bakar.Cadmium menurunkan sifat beracunnya dari kesamaan sifat kimianya dengan Zinc yang merupakan micronutrient yang esensial untuk tumbuh tumbuhan, binatang, dan manusia. cadmium bersifat biopersistent dan sekali diserap oleh organisme akan menetap selama bertahun tahun meskipun sebagian akan juga terbuang melalui sistem pembuangan makhluk hidup.Cadmium adalah logam kebiruan yang lunak, termasuk golongan II B, mempunyai bobot atom 112,41 g/mold an densitaf 8,65 g/cm3. Titik didih dan titik lelehnya berturut turut adalah 765oC dan 320,9oC. cadmium merupakan racun bagi tubuh manusia. waktu paruhnya 30 tahun dan terakumulasi di ginjal sehingga ginjal mengalami disfungsi kadmiun yang terdapat dalam tubuh manusia sebagian besar diperoleh melalui makanan dan tembakau, hanya sejumlah kecil berasal dari air minum dan polusi udara.

B. Sifat Fisik dan Sifat Kimia

1. Sifat Fisik

a. Logam berwarna putih keperakan

b. Mengkilat

c. Lunak/mudah ditempa dan ditarik

d. Titik lebur rendah

e. Akan kehilangan kilapnya jika berada dalam udara yang basah atau lembab dan akan mengalami kerusakan bila terkena uap ammonia dan sulfur hidroksida

2. Sifat Kimia

a. Cd tidak larut dalam basa

b. Larut dalam asam sulfat encer dan asam klorida encer

c. Cd tidak menunjukkan sifat amfoter

d. Cd adalah logam yang cukup aktif

e. Dalam udara terbuka, jika dipanaskan akan membentuk asap coklat CdO

f. Memiliki ketahanan korosi yang tinggi

g. CdI2 larut dalam alcohol

C. Manfaat Kadmium (Cd)

1. Cadmium digunakan sebagai bahan stabilitasi sebagai bahan pewarna dalam industri plastic dan pada electroplating

2. Allay Cd digunakan sebagai pemandu peluru peluru kendali

3. Logam Cd dan senyawa kadmium nitrat sangat berguna dalam pengembangan reactor nuklir, berfungsi sebagai bahan untuk mengontrol kecepatan pemecahan inti atom dalam rantai reaksi

4. Senyawa CdS dan CdSeS banyak digunakan sebagia zat warna

5. Senyawa CdSO4 digunakan dalam industry baterai

6. Senyawa CdBr2 dan CdI2 secara terbatas digunakan dalam dunia fotografi

7. Senyawa dietil cadmium digunakan dalam proses pembuatan tetraetil-Pb

8. Senyawa Cd-stearat banyak digunakan dalam perindustrian manufaktur polyvinyl clorida (PVC) sebagai bahan yang berfungsi untuk stabilizer9. Selain itu, cadmium banyak digunakan dalam industry industry ringan seperti pada proses pengolahan roti, pengolahan ikan, pengolahan ikan, industry tekstil dan lain lain

10. Cadmium telah digunakan secara meluas pada berbagai industry antara lain pelapisan logam, peleburan logam, pewarnaan, baterai, minyak pelumas, bahan bakar. Bahan bakar dan minyak pelumas mengandung Cd sampai 0.5 ppm, batubara mengandung Cd sampai 2 ppm, pupuk superpospat juga mengandung Cd bahkan ada yang sampai 170 ppm

D. Sumber sumber dan Bahan Polutan

Logam cadmium mempunyai penyebaran sangat luas di alam, hanya ada satu jenis mineral cadmium di alam yaitu greenockite (CdS) yang sselalu ditemukan di alam, bersamaan dengan mineral spalerite (ZnS). Mineral CdS ini sangat jarang ditemukan di alam, sehingga dalam eksploitasi logam Cd biasanya merupakan produksi sampingan dari peristiwa peleburan bijih bijih seng (Zn). Biasanya pada konsentrasi bijih Zn didapatkan 0.2 sampai 0.3 % logam Cd. Disamping itu, Cd juga diproduksi dalam peleburan bijih bijih logam Pb dan Cu. Namun demikian, Zn merupakan sumber utama dari logam Cd sehingga dari logam tersebut sangat dipengaruhi oleh Zn.

Dalam lingkungan, menurut Clark (1986) sumber cadmium yang masuk ke perairan berasal dari :

1) Uap, debu dan limbah dari pertambangan timah dan seng

2) Air bilasan dari electroplating

3) Besi, tembaga dan industry logam non ferrous yang menghasilkan abu dan uap serta air limbah dan endapan yang mengandung cadmium

4) Seng yang digunakan untuk melapisi logam mengandung kira kira 0.2% Cd sebagai bahan ikutan; semua Cd ini akan masuk ke perairan melalui proses korosi dalam kurun waktu 4 12 tahun

5) Pupuk phosfat dan endapan sampahSumber cadmium terutama dari biji seng, timbal-seng, dan timbal-tembaga-seng. Kandungan logam Cd bersumber dari makanan dan lingkungan perairan yang sudah terkontaminasi oleh logam berat. Kontaminasi makanan dan lingkungan perairan tidak terlepas dari aktivitas manusia didarat maupun pada perairan. Sifat logam Cd yang akumulatif pada suatu jaringan organisme serta sulit terurai. Cadmium dalam air juga berasal dari pembuangan industry dan limbah pertambangan. Logam ini sering digunakan sebagai pigmen pada keramik, dalam penyepuhan listrik, pada pembuatan alloy dan baterai alkali.

Bahan bakar dan minyak pelumas mengandung Cd sampai 0.5 ppm, batubara mengandung Cd sampai 2 ppm, pupuk superpospat juga mengandung Cd bahkan sampai 170 ppm. Limbah cair dari industry dan pembuangan minyak pelumas bekas yang mengandung Cd masuk ke dalam perairan laut serta sisa sisa pembakaran bahan bakar yang terlepas ke atmosfir dan selanjutnya jatuh masuk ke laut.E. Toksisitas Cd

Toksisitas Cd pada hewan darat

Toksisitas logam pada ayam komersial (pedaging dan petelur) jarang dilaporkan, tetapi derajad konsentrasi Cd dalam pakan komersial baik ayam pedaging maupun ayam petelur telah dilaporkan.Dari hasil penelitian laboratorium pada ayam broiler yang diberi pakan mengandung Cd dalam dosis tinggi terlihat adanya hambatan pertubuhan ayam tersebut. Hal ini mungkin disebabkan terjadinya inefisiensi penggunaan unsur nutrisi dalam pakan karena pengaruh toksisitas Cd. Pada dosis pemberian 50 mg/kg Cd dalam pakan terjadi hambatan pertumbuhan mencapai 25% selama 1 bulan sedangkan pada dosis pemberian 100 mg/kg Cd hambatan pertumbuhan mencapai 50%. Selain itu pada dosis pemberian 100 mg/kg Cd tersebut ditemukan beberapa ekor ayam yang mengalami malformasi pada tulang kakinya.

Toksisitas dan Dampak Kadmium pada Manusia

Keberadaan cadmium di alam berhubungan erat dengan hadirnya logam Pb dan Zn. Cadmium masuk ke dalam tubuh manusia terjadi melalui makanan dan minuman yang terkontaminasi. Untuk mengukur cadmium intake ke dalam tubuh manusia perlu dilakukan pengukuran kadar Cd dalam makanan yang dimakan atau kandungan Cd dalam feses. . Jika berakumulasi dalam jangka waktu yang lama, cadmium dapat menghambat kerja paru-paru, bahkan mengakibatkan kanker paru-paru, mual, muntah, diare, kram, anemia, dermatitis, pertumbuhan lambat, kerusakan ginjal dan hati, dan gangguan kardiovaskuler. Kadmium dapat pula merusak tulang (osteomalacia, osteoporosis) dan meningkatkan tekanan darah. Gejala umum keracunan Kadmium adalah sakit di dada, nafas sesak (pendek), batuk batuk, dan lemah.

Keracunan kronis terjadi bila memakan Cadmium (Cd) dalam waktu yang lama. Gejala akan terjadi setelah selang waktu beberapa lama dan kronis seperti:

a. Keracunan pada nefron ginjal yang dikenal dengan nefrotoksisitas, yaitu gejala proteinuria atau protein yang terdapat dalam urin, glikosuria, dan aminoasidiuria atau kandungan asam amino dalam urine disertai dengan penurunan laju filtrasi (penyaringan) glumerolus ginjal.

b. Cadmium (Cd) kronis juga menyebabkan gangguan kardiovaskuler yaitu kegagalan sirkulasi yang ditandai dengan penurunan tekanan darah maupun tekanan darah yang meningkat (hipertensi). Hal tersebut terjadi karena tingginya aktifitas jaringan ginjal terhadap cadmium..

c. Cadmium dapat menyebabkan keadaan melunaknya tulang yang umumnya diakibatkan kurangnya vitamin Byang dapat menyebabkan terjadinya gangguan daya keseimbangan kandungan kalsium dan fosfat dalam ginjal yang dikenal dengan nama osteomalasea atau penyakitItai-iatai. Kekurangan kalsium dapat menyebabkan osteoporosis sehingga orang tidak dapat berdiri dengan tegak tetapi membungkuk. Dampak bagi Lingkungan

Dalam lingkungan, logam Cd dan persenyawaannya ditemukan dalam banyak lapisan. Secara sederhana dapat diketahui bahwa kandungan logam Cd akan dapat dijumpai di daerah penimbunan sampah dan aliran air hujan, selain dalam ar buangan. Logam Cd juga membawa sifat racun yang dapat meruginakn semua organisme hidup termasuk manusia.Dalam badan perairan, kelarutan Cd dalam konsentrasi tertentu dapat membunuh biota perairan. Logam Cd juga akan mengalami proses biotransformasi dan bioakumulasi dalam organisme hidup. Dalam tubuh biota perairan, jumlah logam yang terakumulasi akan mengalami peningkatan dengan adanya proses biomagnifikasi di badan air. Di samping itu, tingkatan biota dalam sistem rantai makanan turut menentukan jumlah Cd yang terakumulasi. Dimana pada biota yang lebih tinggi stratanya akan ditemukan akumulasi Cd yang lebih banyak, sedangkan pada biota top level merupakan tempat akumulasi paling besar. Bila jumlah Cd yang masuk tersebut telah melebihin niali ambang batas maka biota dari suatu level atau strata tersebut akan mengalami kematian dan bahkan kemusnahan. Keadaan inilah yang menjadi penyebab kehancuran suatu tatanan sistem lingkungan (ekosistem) karena salah satu mata rantainya telah hilang.F. Cara Penanggulangan/ Cara PengobatanPencegahan utama dalam penanggulangan keracunan logam pada manusia terutama terhadap bayi dan anak-anak perlu dilakukan dengan 2 hal yaitu :

a.Hidup atau tinggal di lingkungan yang bersih dan bebas polusi.

b.Makan dan minum dari bahan makanan atau produk makanan yang berkadar logam rendah.Bila terjadi kasus keracunan maka perlu segera dilakukan pengobatan.

Pengobatan toksisitas Cd biasanya hanya bersifat suportif saja seperti pemberian vitamin D untuk pengobatan nyeri tulang. Pengobatan dengan mengguanakan bahan kelat tidak dianjurkan, walaupun dapat meningkatkan ekskresi Cd melalui ginjal, tetapi hal tersebut juga dapat menyebabkan toksik pada ginjal. Kondisi tersebut terjadi karena ikatan kompleks dari kelasi dapat menyebabkan reaksi disosiasi ginjal pada waktu terjadi pembebasab Cd.

Pada hewan yang hidup di tanah dan bangssa mamalia, dimana dalam tubuh mereka telah terakumulasi oleh Cd, maka Cd yang terakumulasi akan ditransfer olehgot wall(celah dinding/kulit).

Logam atau persenyawaan Cd yang terdapat di udara dalam bentuk partikular, akan dapat diserap oleh tumbuh-tumbuhan. Pada tumbuhan yang menyerap partikular Cd akan mengalami peristiwa terjadinya hambatan terhadap penyerapan zat besi yang sangat dibutuhkan oleh klorofil(zat hijau daun) tumbuhan.Cara PencegahanUpaya 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. 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.

Penyerapan ion logam berat oleh sianobakteria dan mikroorganisme terdiri atas dua mekanisme yang melibatkan proses aktif uptake (biosorpsi) dan pasif uptake (bioakumulasi).

a. Proses aktif uptake

Proses ini juga 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.

Proses pengolahan limbah yang mengandung ion logam berat dengan melibatkan sianobakteria dapat dilakukan dengan 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.

b. Proses pasif 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.

PENUTUPA.Kesimpulan1.Kadmium adalah logam kebiruan yang lunak, termasuk golongan II B table berkala dengan konigurasi elekron [Kr] 4d105s2.Kadmiun merupakan racun bagi tubuh manusia.

2.Sifat Kadmium bisa berupa fisik maupun kimia. Kadmium telah digunakan secara meluas pada berbagai industri antara lain pelapisan logam, peleburan logam, pewarnaan, baterai, minyak pelumas, bahan bakar.

3.Sumber kadmium terutama dari biji seng, timbal-seng, dan timbal-tembaga-seng. Kandungan logam Cd bersumber dari makanan dan lingkungan perairan yang sudah terkontaminasi oleh logam berat.

4.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.DAFTAR ISIPalar,heryanto.1994.Pencemaran dan Toksikologi Logam berat. Jakarta : Rineka Cipta

http://id.wikipedia.org/wiki/Kadmium

Caton & wilkinson. Kimia anorganik dasar.jakarta: erlangga

Charlena. 2004.Pencemaran Logam Berat Timbal(Pb) dan Kadmium(Cd) Pada Sayur-sayuran.Falsafah Sain (PSL 702) Program Pascasarjana / S3 / Institut Pertanian Bogor

http://id.wikipedia.org/wiki/LogamDarmono.2003.Lingkungan hidup dan Pencemaran.Bogor : Penerbit Universitas Indonesia(UIP)