DAMPAK LINGKUNGAN DARI LIMBAH LOGAM BERAT DALAM SAMPAH
1. Latar Belakang
Sejalan dengan meningkatnya laju
pembangunan di semua sektor pada kondisi saat ini dan tahun - tahun yang akan
datang di daerah perkotaan, telah memicu terjadinya peningkatan laju
urbanisasi. Konsekuensi logis dari semua itu adalah meningkatnya aktivitas
perkotaan di berbagai sektor, baik sektor perumahan, industri, perdagangan
maupun sektor lainnya. Salah satu dampak dari aktivitas tersebut adalah limbah
padat atau sampah. Sampah adalah limbah yang bersifat padat terdiri dari bahan
organik maupun anorganik dari sisa atau residu yang timbul akibat aktifitas
manusia yang dianggap tidak berguna lagi dan harus dikelola agar tidak
membahayakan lingkungan dan melindungi investasi pembangunan. Secara umum
kondisi sampah kota memperlihatkan karakteristik yang khas. Kondisi sampah kota
memiliki komposisi terbesar sampah organik dengan nilai rata - rata 79,164%,
sedangkan sampah anorganik hanya sebesar 20,836% dengan besaran simpangan baku
sebesar 9,5%(SNI, 2001).
Sejumlah 384 kota yang menimbulkan sampah sebesar
80.235,87 ton setiap hari, penanganan sampah yang diangkut untuk dibuang ke
Tempat Pembuangan Akhir (TPA) adalah sebesar 4,2%, yang dibuang ke sungai 4,9%,
yang dibakar 37,6% dan tidak tertangani sebesar 53,3%. Di wilayah perkotaan
volume sampah diperkirakan akan meningkat 3 – 5 kali lipat dalam 20 tahun ke
depan, dengan asumsi laju pertambahan penduduk diwilayah perkotaan sama seperti
saat ini dan terjadi peningkatan limbah yang dihasilkan per kapita (Wibowo,
2002).
Pengelolaan sampah Kota dilakukan oleh Dinas
Kebersihan Kota.Kegiatan yang dilakukan dimulai dari pengumpulan, pemindahan
dan pengangkutan sampai pada akhirnya ke tempat pembuangan akhir.Sistem
pembuangan sampah di tempat pembuangan akhir sampah dengan cara sanitary
landfill tetapi dalam pelaksanaan tidak sepenuhnya sesuai dengan ketentuan
tersebut, tetapi dilakukan dengan modified controll landfill. Hal ini dikarenakan
pengurugan tanah hanya bisa dilaksanakan pada musim panas sedangkan pada musim
hujan penutupan sampah dengan tanah setelah ketinggian tertentu sangat sulit
dilakukan. Sumber timbulan sampah yang terdapat di Metropolitan sekitar 75%
didominasi untuk sampah yang berasal dari pemukiman/rumah tangga. Selanjutnya
disusul dengan sampah pasar sebesar 14% dan sampah dari kawasan industri (non
B3) sebesar 4%. Sampah industri merupakan sampah yang berasal dari industri
antara lainplastik, logam, polietilin, material lain turunan hidrokarbon serta
bahan toksik lainnya. Upaya pengelolaan sampah dilakukan melalui kegiatan
pengumpulan dan pengangkutan sampah ke lokasi Tempat Pembuangan Akhir (TPA)
sampah. Sampah yang berada diTPA perlu mendapat penanganan agar tidak terjadi
penyimpangan dalam pembuangannya sehingga dapat mengganggu kebersihan dan
keindahan serta dapat menyebabkan terjadinya kerusakan lingkungan yaitu
timbulnya bau akibat sampah yang terdekomposisi. Bau tersebut kemudian akan
mengundang lalat yang dapat menyebabkan berbagai penyakit menular. Selain itu
tanah dan air permukaan maupun air bawah tanah dapat terkontaminasi oleh cairan
lindi (leachate) yang di dalam lindi
tersebut
dimungkinkan mengandung logam berat seperti timbal dan kadmium. Jenis sampah
tersebut dengan kandungan yang heterogen, meliputi sampah organik, anorganik,
maupun sampah berbahaya/toksik.
Proses dekomposisi sampah dihasilkan dua fraksi
besar yaitu fraksi organikdan fraksi anorganik. Fraksi anorganik ini mengandung
berbagai mineral, diantaranya logam-logam berat. Logam berat timbal dan kadmium
yang terdapat di dalam sampah akan terdekomposisi dan larut bersama
terbentuknya lindi. Semua hasil dekomposisi ini membentuk satu kesatuan dengan
tanah.viii Peranan tanah terhadap pengangkutan dan penghilangan bahan pencemar
sangatlah besar. Proses pengangkutan tersebut ada bermacam - macam, diantaranya
adalah dengan pengaliran, peresapan, dan pelumeran (Fardiaz,1995).
Penampungan dan degradasi sampah akan menghasilkan
air lindi (leachate)yang merembes ke dalam tanah maupun mengalir ke permukaan
tanah. Air lindi yang mengalir di permukaan tanah masuk ke dalam kolam
penampungan. Air lindi membawa material tersuspensi dan terlarut yang merupakan
hasil dari degradasi sampah.8 Komposisi air lindi dipengaruhi oleh beberapa
faktor, seperti jenis sampah, dan kondisi spesifik setempat. Air lindi biasanya
mengandung senyawa - senyawa organik (hidrokarbon, asam humat, fulfat, tanah dan
galat) dan anorganik (natrium, kalium, magnesium, fosfat, sulfat dan senyawa
logam berat) yang tinggi.Logam berat yang sering ditemukan dalam air lindi
adalah arsen, besi, kadmium, kromium, merkuri, nikel, seng, tembaga dan timbal
(Darmono, 2001).
Timbal dan kadmium merupakan mineral yang tergolong
mikroelemen, merupakan logam berat dan berpotensi menjadi bahan toksik. Jika
terakumulatif dalam tubuh, maka berpotensi menjadi bahan toksik pada makhluk
hidup. Masuknya unsur Pb dan Cd ke dalam tubuh makhluk hidup dapat melalui
saluran pencernaan (gastrointestinal), saluran pernafasan (inhalasi) dan penetrasi
melalui kulit (topikal)(Heryanto, 2004).
Berdasarkan permasalahan di atas, hasil penelitian
pendahuluan, dan hasil penelitian sebaran logam berat sebelumnya maka perlu
dilakukan penelitian analisis spasial pencemaran logam berat (Pb dan Cd) pada
sedimen air sungai dari Tempat Pembuangan Akhir (TPA).
II. Pembahasan
2.1
Logam Berat
Menurut
Russel (1979), logam berat dapat diklasifikasikan dalam tiga kelompok, yaitu :
1 . Logam berat yang
merupakan zat esensial dan diperlukan oleh tubuh, misalnya besi (Fe), yang merupakan
zat pembentuk darah, dosis toksik untuk anjing 200 mg/kg.
2. Logam berat yang
dalam jumlah sedikit tidak berakibat apa-apa pada tubuh dan diperlukan untuk aktivitas
enzimatik, misalnya tembaga (Cu), dosis toksik untuk sapi 200 mg/kg .
3. Logam berat yang tidak
ikut berperan dalam proses kehidupan dan walaupun sedikit, dapat menyebabkan keracunan,
misalnya timah hitam (Pb) dosis toksik 50 mg/kg.
Ada
beberapa faktor yang mempengaruhiaktivitas keracunan setiap jenis logam berat,
antara lain: bentuk senyawa dari logam berat itu, daya kelarutannya dalam
cairan, ukuran partikel dan beberapa sifat kimia dan fisika lainnya . Dalam beberapa
kasus, logam berat biasanya menyerang jaringan tyaraf atau menghambat aktivitas
enzimatik melalui reaksi biokimia . Tetapi, lebih sering logam berat ini merusak
organ-organ detoksikasi dan ekskresi, yaitu hati dan ginjal, sehingga
organ-organ ini harus selalu dimonitor untuk mengetahui derajat keracunan
ternak terhadap logam berat (Hammond, 1979). Beberapa logam berat penting yang
dapatmenimbulkan keracunan pada ternak antara lain:
timah hitam, arsen, air raksa, cadmium dan tembaga
a. Timah hitam (Pb):
Logam ini biasanya terdapat di alam sebagai suffid (PbS), karbonat(PbCO3),
sulfat (PbSO4) dan kadang-kadang sebagai khromat (PbCr04).
Daerah yang sering tercemar timah hitam biasanya padang rumput yang berada
dekat daerah pertambangan timah hitam, atau juga yang terletak di pinggir jalan
yang lalu lintasnya ramai (Clark dan Clark, 1975). Keracunan timah hitam sering
terjadi pada hewan ruminansia yang merumput di daerah tercemar (Humphreys, 1980).
Racun timah hitam ini biasanya mempengaruhi sistem syaraf, ginjal dan pembentuk
darah, sehingga hewan akan mengalami sakit perut (kolik) yang hebat, anemia,
anoreksia, kebutaan, konvulsi dan diarrhea, yang kemudian berakhir dengan
kematian (Bartic dan Piskoc, 1981) .
b. Afsen (As): Senyawa
arsen yang meracuni ternak biasanya berbentuk arsen trioksida (As203),
natrium arsenit (Na3AsO3) atau senyawa organik berupa
obat-obatan dan pestisida. Keracunan arsen yang bersifat akut menimbulkan
gastro-enteritis yang hebat, sedangkan yang berbentuk kronis mengakibatkan berat
badan turun, bulu rontok, luka-luka pada kulit dan menurut penemuan terbaru,
dapat menimbulkan kanker (Clark dan Clark, 1975) .
c. Air raksa (Hg) :
Biasanya terdapat sebagai air raksa oksida (HgO) untuk salep mata,
sublimat(HgCl2) sebagai anti septika dan kalomel (Hg2Cl2).Pencemaran
air raksa ini biasanya berasal dari sisa air buangan pabrik yang mencemari air
sungai dan danau, berbentuk sebagai larutan methyl mercury (HgCH3),
sehingga hewan ternak yang minum airtersebut akan keracunan (Clark dan Clark,
1975). Ternak yang keracunan senyawa air raksa secara akut digejalai oleh
adanya gastro-enteritis dan diare, kematian akut yang didahului oleh kolik
(sakit perut) yang hebat dan temperatur tubuh yang subnormal (Bartic dan
Piskoc, 1981) .
d. Cadmium (Cd) :
Beberapa senyawa cadmium biasa diternukan sebagai obat cacing, yaitusenyawa
oksid dan antranilit untuk pengobatan askariasis pada babi (Clark dan Clark,
1975) . Cadmium juga sering digunakan sebagai bahan tambahan dalarn industri
logani. Di alarn, cadmium secara normal dapat diternukan dernikian pula dalam
produk hewani, walaupun dalarn jurnlah yang sangat sedikit, misalnya dalam air
susu 0,005 ppm, dalam daging 0,0093 ppm. Apabila terjadi pencemaran lingkungan,
maka kandungan cadmium tersebut akan naik . Keracunan cadmium secara akut mengakibatkan
gastro-enteritis yang hebat dan anemia. Dalam beberapa percobaan di
laboratorium, keracunan cadmium dapat pula menimbulkan nekrose pada testis,
salah bentuk (malformasi) pada foetus dan hipertensi kardio-vaskular (Russel,
1979) .
e. Tembaga (Cu): Dalam
tubuh makhluk hidup, logam ini merupakan zat esensial yang selalu ditemukan untuk
aktivitas enzimatik (Burns, 1981). Senyawa tembaga biasanya sering digunakan
dalam bidang pertanian dan kedokteran hewan. Senyawa yang paling banyak
dikenali antara lain tembaga sulfat (CuS04), terdapat dalam larutan
Bordeaux 1-2% . Biasanya larutan ini dipergunakan sebagai bahan pembasmi
cendawan pada tanaman (fungisida) dan pembunuh siput (mokuskisida) untuk memberantas
vektor penyakit cacing hati (Clark dan Clark, 1975), Menurut Bartic dan Piskoc
(1981), gejala keracunan tembaga pada ternak ada tiga bentuk :
1) Keracunan senyawa /logam best
2) Akut, yaitu adanya
rasa mual, muntah, sakit perut yang hebat, kejang, lumpuh,, kemudian collaps
dan akhirnya mati. Sub-akut, adanya kerusakan pada hati, penimbunan cairan dalam
paru-paru dan rongga perut, perdarahan pada saluran pencernaan, ikterus dan hemolisis
.
3)
Kronik, terjadi hemolisis yang kronis.
2.2 Pengendalian Logam
Berat
Tidak dapat dipungkiri,
permasalahan pencemaran logam berat menjadi masalah utama kasus pencemaran
lingkungan akhir – akhir ini. Upaya pengendalian limbah industri berupa logam
berat telah dilakukan dengan berbagai cara yaitu melalui presipitasi kimiawi,
pemisahan dengan membran (reverse osmosis),
elektrodialisis, ultrafiltrasi dan pertukaran ion (AHALYA et.al., 2003).
2.2.1 Presipitasi
Kimiawi
Metode presipitasi (pengendapan)
merupakan salah satu metode pengolahan limbah yang banyak digunakan untuk
memisahkan logam berat dari limbah cair. Dalam metode ini dilakukan penambahan
sejumlah zat kimia tertentu untuk mengubah senyawa yang mudah larut ke bentuk
padatan yang tak larut. Tiap – tiap logam memiliki karakteristik pH optimum
presipitasi sendiri, yaitu pH pada saat logam memiliki kelarutan minimum. Oleh
karena itu, pada limbah yang mengandung beragam logam presipitasi dilakukan
secara bertahap, yaitu dengan melakukan perubahan pH pada tiap tahapannya
sehingga logam – logam tersebut dapat mengendap secara bertahap (Soemantojo et.al., 2002).
2.2.2 Reverse Osmosis
Reverse osmosis merupakan proses dimana
logam berat dipisahkan oleh membran semi-permeabel dengan menggunakan perbedaan
tekanan luar dan tekanan osmotik dari limbah. Kerugian metode ini adalah
biayanya mahal.
2.2.3 Elektrodialisis
Dalam
proses ini, senyawa ionik (logam berat) dipisahkan melaluui membrane ion
selektif permeabel. Aplikasi potensial listrik diantara dua elektroda
menyebabkan migrasi kation dan anion menuju elektroda. Kelemahan metode ini
adalah pembentukan senyawa logam hidroksida yang dapat menyumbat (menutupi)
membran.
2.2.4 Ultrafiltrasi
Ultrafiltrasi merupakan
penyaringan dengan tekanan tinggi melalui membran berpori untuk menghilangkan
logam berat. Kelemahan proses ini adalah membentuk sludge.
2.2.5 Pertukaran Ion
Ion logam dari limbah ditukar
dengan ion pada resin penukar ion berdasarkan prinsip gaya elektrostatik.
Kelemahan dari metode ini adalah biayanya mahal dan menimbulkan ion yang
terambil sebagian. Mengacu pada berbagai kelemahan beberapa metode diatas membuat
para peneliti mencari metode alternatif yang lebih efektif dan berbiaya ringan.
Metode adsorbsi merupakan salah satu teknik pengolahan limbah yang diharapkan
dapat digunakan untuk menurunkan konsentrasi logam berlebihan. Teknik ini
mempunyai keunggulan dibandingkan dengan teknik lain karena biaya yang
diperlukan relatif rendah, tingkat efisiensi tinggi dan tidak memberikan efek
samping berupa zat beracun (Volesky&Naja, 2005).
2.3
Asal Limbah Kadmium
Menurut
Clark (1986) sumber kadmium yang masuk ke perairan berasal dari:
1)Uap, debu dan limbah dari pertambangan timah dan seng.
2)Air
bilasan dari elektroplating.
3)Besi,
tembaga dan industri logam non ferrous yang menghasilkan abu dan uap serta
air limbah dan endapan yang mengandung
kadmium.
4)Seng
yang digunakan untuk melapisi logam mengandung kira-kira 0,2 % Cd sebagai bahan
ikutan (impurity); semua Cd ini akan masuk ke perairan melalui proses korosi
dalam kurun waktu 4-12 tahun.
5)Pupuk
phosfat dan endapan sampah.
Penggunaan Cd yang paling utama adalah sebagai stabilizer (penyeimbang)
dan pewarna pada plastik dan elektroplating (penyepuh/pelapisan logam). Selain
itu digunakan pula pada penyolderan dan pencampuran logam serta industri
baterai. Akumulasinya dalam air tanah antara lain diakibatkan oleh kegiatan
elektroplating (pelapisan emas dan perak), pengerjaan bahan-bahan dengan
menggunakan pigmen/zat warna lainnya, tekstil dan industri kimia. Kadmium dalam
air berasal dari pembuangan industri dan limbah pertambangan.
2.4 Dampak
yang di timbulkan kadmium
1.
Toksisitas Cd
Kadmium merupakan salah satu
jenis logam berat yang berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap
pembuluh darah. Kadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang
dan dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal yang dikeluarkan
lewat saluran pencernaan. Kadmium dapat mempengaruhi otot polos pembuluh darah
secara langsung maupun tidak langsung lewat ginjal, sebagai akibatnya terjadi
kenaikan tekanan darah. Senyawa ini bisa mengakibatkan penyakit liver dan
gangguan ginjal serta tulang. Secara prinsipil pada konsentrasi rendah berefek
terhadap gangguan pada paru-paru, emphysema dan renal turbular disease yang
kronis. Bagi tubuh manusia, Kadmium sebenarnya merupakan logam asing. Tubuh
sama sekali tidak memerlukannya dalam proses metabolisme. Karenanya Kadmium
sangat beracun bagi manusia dan dapat diabsorbsi tubuh dalam jumlah yang tidak
terbatas, karena tidak adanya mekanisme tubuh yang membatasinya.
2.
Senyawa yang mengandung Kadmium
mengakibatkan kanker.
Dalam industri pertambangan
logam Pb dan Zn, proses pemurniannya akan selalu diperoleh hasil samping
Kadmium, yang terbuang ke alam lingkungan. Kadmium masuk kedalam tubuh manusia
terjadi melalui makanan dan minuman yang terkontaminasi.
3.
Keracunan
Salah satu efek utama yang
ditimbulkan dari keracunan Kadmium adalah lemah dan rapuh tulang. Umumnya
tulang belakang dan kaki sakit, dan gaya berjalan pincang karena cacat tulang
yang disebabkan oleh Kadmium. Rasa sakit kemudian melemahkan, dengan patah tulang
yang lebih umum dibandingkan tulang yang melemah. Komplikasi lain yang tejadi
adalah batuk, kanker, anemia, dan gagal ginjal, yang kemudian menyebabkan
kematian. Penderita penyakit ini banyak terjadi pada wanita pasca menopause. keracunan pada nefron ginjal yang dikenal dengan
nefrotoksisitas, yaitu gejala proteinuria atau protein yang terdapat dalam
urin, juga suatu keadaan sakit dimana terdapat kandungan glukosa dalam air seni
yang dapat berakibat kencing manis atau diabetes yang dikenal dengan glikosuria,
dan aminoasidiuria atau kandungan asam amino dalam urine disertai dengan
penurunan laju filtrasi (penyaringan) glumerolus ginjal.
4.
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. Gejala hipertensi ini
tidak selalu dijumpai pada kasus keracunan Cadmium (Cd) krosik.
5.
Cadmium dapat menyebabkan keadaan melunaknya tulang
Kelainan yang umumnya diakibatkan kurangnya vitamin B yang dapat menyebabkan terjadinya
gangguan daya keseimbangan kandungan kalsium dan fosfat dalam ginjal yang
dikenal dengan nama osteomalasea atau penyakit Itai-iatai . Kekurangan
kalsium dapat menyebabkan osteoporosis sehingga orang tidak dapat berdiri dengan tegak tetapi membungkuk.
2.5 SOLUSI PENANGANAN LIMBAH KADMIUM (Cd)
1.
Pemisahan limbah. Pemisahan limbah yang dilakukan sedini mungkin akan
mempermudah pengolahan limbah. Sisa pelarut dikumpulkan dalam wadah terpisah
dan diber label yang jelas. Apabila pemisahan telah dilakukan sedini mungkin,
proses pengolahan daapat didaur ulang sedangkan limbah toksit dan limbah
infeksi yang memang harus mendapatkan penanganan khusus kedalam insenator untuk
mencegah tersebarnya penyebab penyakit didalam masyarakat.
2. Pengolahan air limbah sebelum dibuang kedalam air
dengan beberapa cara:
§ Penetralan dilakukan karena kelarutan logam Sangat dipengaruhi olehpH.
§ Flokulasi-koagulasi
digunakan untuk mengendapkan presipitat yang baru saja terbentuk bersama koloid
yang terdapat dalam limbah.
§ Adsorbsi terutama padakarbon
aktif untuk menghilangkan padatan tersuspensi yang sangat halus
3.
Pengolahanlimbahpadatsebelumdibuang/ditimbun
§ Pengurangankadar air dengan cara
sedimentasi (pengendapan), filtrasi (penyaringan) atauevaporasi (penguapan).
§
Pengurangankadarbahanorganik.
§ Fiksasisebelumditimbun. Logam-logam berat dapat digunakan dalam pembuatan gelas untuk mendapatkan sifat gelas yang
dikehendaki. Prosesinidisebutglasifikasi.
4. Salah satu penanganan limbah cair secara biologis baik di lingkungan
perairan maupun di unit pengolahan limbah adalah melalui pemanfaatan tumbuhan
air, karena tumbuhan air mampu menyerap (bioabsorpsi) logam-logam berat yang
ada di dalam air limbah. Penelitian penanggulangan logam berat kadmium (Cd)
dalam limbah industri minyak bumi menggunakan kiambang (Eichornia grasipes)
telah dilakukan. Secara alami, kiambang mudah mengontrol perkembangannya dan
adaptasinya luas di berbagai tempat terutama dalam kolam-kolam budidaya
perikanan.
2.6 SOLUSI PENANGANAN LIMBAH RAKSA (Hg)
1.
Salah satu usaha
untuk detoksifikasi merkuri dapat dilakukan menggunakan mikroorgansime resisten
merkuri. Bakteri resisten merkuri merupakan bakteri yang mempunyai gen resisten
merkuri mer operon untuk bertahan pada lingkungan yang mengadung merkuri
. Struktur mer operon berbeda untuk tiap jenis bakteri. Umumnya struktur
mer operon terdiri dari gen metaloregulator (merR), gen transpor
merkuri (merT, merP, merC), gen merkuri reduktase (merA)
dan organomerkuri liase (merB) .Beberapa ordo bakteri resisten
merkuri yang terindentifikasi diantaranya adalah Burkholderiales, Nitrosomonadales, Rhodocyclales, Altermonadales.
2.
Beberapa
rekomendasi untuk mencegah terjadinya polusi merkuri di lingkungan adalah: Pestisida
akil merkuri seharusya tidak di gunakan lagi. Penggunaan pestisida yang
mengandung komponen merkuri lainnya di batasi untuk daerah-daerah tertentu.
Semua industri yang menggunakan merkuri harus di buanga dengan terlebih dahulu
mengurangi jumlah merkuri sampai batas normal.
3.
Kemudian untuk
pencemaran merkuri pada lumpur di dasar sungai atau danau dapat di tangani
dengan cara: sedimen pada dasar sungai atau danau di tutupi dengan bahan-bahan
yang mempunyai kemampuan absorbs tinggi atau ditutupi dengan bahan anorganik
yang tidak bereaksi. Sedimen yang mengandung merkuri dihilangkan dengan cara di
keruk atau di pompa
Siapa sih yang nggak kenal bunga yang satu ini? Orang Jawa biasa menyebutnya Wora-wari
atau orang sains menyebutnya Hibiscus rosa-sinensis. Bunga yang biasanya
sering dijumpai di pekarangan rumah sebagai hiasan karena memiliki banyak warna,
ternyata selain cantik dan menawan tumbuhan ini mempunyai kasiat lain bagi
kesehatan.