POLUSI LOGAM BERAT PADA PERAIRAN

Logam berat adalah logam dengan berat molekul yang tinggi, yang umumnya berada pada golongan transisi dan transisi dalam dan biasanya berbahaya untuk lingkungan. Beberapa contoh logam berat antara lain arsenik (As), nikel (Ni), mangan (Mn), timbal (Pb), krom (Cr), kadmium (Cd), seng (Zn), tembaga (Cu), besi (Fe) dan air raksa (Hg) yang merupakan bagian penting pada kebanyakan air. Kebanyakan logam ini digolongkan sebagai polutan penting. Beberapa logam ini penting untuk pertumbuhan alga. Keberadaan beberapa logam ini dalam jumlah yang banyak akan merusak banyak manfaat yang berguna bagi air karena beracun. Penyebab terjadinya pencemaran logam berat pada perairan biasanya berasal dari masukan air yang terkontaminasi oleh limbah buangan industri dan pertambangan.

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. 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.

Jenis – jenis industri pembuang limbah yang mengandung logam berat, antara lain:
Kertas : Cr, Cu, Hg, Pb, Ni, Zn
Petrokimia : Cd, Cr, Hg, Pb, Sn, Zn
Pengelantang : Cd, Cr, Hg, Pb, Sn, Zn
Pupuk : Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Ni, Zn
Kilang minyak : Cd, Cr, Cu, Pb, Ni, Zn
Baja : Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Ni, Sn, Zn
Logam bukan besi : Cr, Cu, Hg, Pb, Zn
Kendaraan bermotor, pesawat terbang : Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Sn, Zn
Gelas, semen, keramik : Cr
Tekstil : Cr
Industri kulit : Cr
Pembangkit listrik tenaga uap : Cr, Zn

Bahaya yang Dapat Ditimbulkan oleh Logam Berat di dalam Tubuh Manusia :

1. Barium (Ba)

Dalam bentuk serbuk, unsur ini mudah terbakar pada temperatur ruang. Dalam jangka panjang, menyebabkan naiknya tekanan darah dan terganggunya sistem syaraf.

2. Cadmium (Cd)

Dalam bentuk serbuk, unsur ini mudah terbakar. Unsur ini juga beracun jika terhirup dari udara atau uap, serta dapat menyebabkan kanker. Larutan dari kadmium sangat beracun. Jika unsur ini masuk dalam tubuh manusia akan berbahaya bagi saraf olfaktori, disfungsi ginjal, emfisema dan kanker paru - paru. Dalam jangka panjang unsur ini akan terakumulasi di hati, pankreas, ginjal dan tiroid yang dapat menyebabkan hipertensi karena terganggunya fungsi ginjal. Cadmium juga dapat mempengaruhi aktivitas beberapa enzim.

3. Kromium (Cr)

Kromium dapat menyebabkan kematian yang diawali dengan muntah – muntah, shock dan koma. Kontaminasi kromium dalam tubuh yang berlebihan dapat memepengaruhi pernafasan yaitu iritasi pada membran mukus dan bronchiospasm. Kromium hexavalen bersifat karsinogenik dan korosif pada jaringan tubuh. Dalam jangka panjang, dapat meningkatan sensitivitas kulit dan kerusakan pada ginjal.

4. Timbal (Pb)

Timbal beracun jika termakan atau terhirup dari udara atau uap. Gejala keracunan timbal meliputi luka pada usus, anemia dan terganggunya sistem saraf pusat dan tepi. Efek kimiawi dari keracunan timbal pada manusia dan hewan adalah terganggunya sintesis hemoglobin. Dalam jangka panjang, dapat menyebabkan kerusakan otak dan ginjal, serta kelainan pada kelahiran.

5. Merkuri (Hg)

Merkuri ini sangat beracun jika terserap oleh kulit atau terhirup dari uap. Gejala keracunan Hg ini sangat bervariasi antara lain keluarnya air liur yang berlebihan dan diare, taxia, berkurangnya kemampuan menanggapi rangsang, kepeningan, kemurungan dan depresi. Senyawa merkuri adalah senyawa yang sangat reaktif dan dapat berinteraksi dengan bermacam – macam senyawa kimia seperti protein dan asam nukleat. Jika Hg terikat pada gugus sulfidril pada membran protein dapat menyebabkan tidak aktifnya membran ATPase dan lambatnya transport glukosa ke dalam sel. Dalam jangka panjang, merkuri akan terakumulasi dalam tubuh dan akan mempengaruhi sistem syaraf pusat, serta dapat menyebabkan kelainan pada kelahiran.

6. Perak (Ag)

Perak termasuk polutan yang beracun. Dalam jangka panjang dapat menyebabkan pelunturan abu-abu permanen pada kulit, mata dan membran mukosa (mucus).

7. Arsenik (As)

Larutan garam anorganik dari arsen sangat beracun. Jika menghirup arsen ini akan menyebabkan rhinitis, laringitis dan bronkitis. Jika arsen masuk ke tubuh manusia melalui air minum, arsen akan terakumulasi dalam tubuh dan akan menyebabkan perubahan pada pigmen kulit. Pada tubuh seseorang yang terkontaminasi arsenik akan muncul gejala sakit kepala, luka pada usus yang berbahaya bagi membran mucus gastro-intestinal, muntah – muntah dan diare. Bahkan epitel gastrointestinal dapat terkelupas yang diikuti dengan penurunan volume darah, penurunan tekanan darah, terganggunya kerja jantung dan fungsi saraf yang berakhir dengan kematian.

8. Nikel (Ni)

Nikel dan garamnya merupakan salah satu penyebab umum kulit manusia menjadi sensitif dan alergi.

9. Kobalt (Co)

Kobalt dalam tubuh manusia sangat essensial dalam pembentukan sianokobalamin (Vitamin B12). Jika menghirup kobalt yang terkandung dalam limbah dapat menyebabkan iritasi pernafasan dan pneumoconiosis logam berat.

10. Tembaga (Cu)

Jika seseorang keracunan garam tembaga dapat menyebabkan muntah – muntah, hipertensi, koma dan kematian. Tembaga yang berlebihan juga dapat menyebabkan hepatitis yang mengarah ke sirosis, kegagalan fungsi hati dan akhirnya meninggal.

Cara sederhana untuk menanggulangi pengaruh logam berat tersebut adalah dengan menetralkan 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.

Salah satu cara yang lebih aman untuk menangani logam berat tersebut 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.