KONSEP LOGAM BERAT DALAM AIR

KONSEP LOGAM BERAT DALAM AIR

Logam berat terdapat secara alami pada setiap tempat di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air. Keberadaan logam berat juga berasal dari aktivitas manusia. Logam-logam tersebut jarang ditemui dalam keadaan bebas, melainkan berada dalam keadaan senyawa (Palar, 2004). Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari 5 gr/cm³, dan memiliki nomor atom 22 sampai 92 dari periode 4 sampai 7 (Miettinen, 1977).

Menurut Vouk (1986) terdapat 80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi ini yang telah teridentifikasi sebagai jenis logam berat. Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya. Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain. 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

1.      Logam berat besi (Fe) 

a.      Deskripsi Fe

Besi (Fe) adalah logam berwarna putih keperakan dan dapat dibentuk. Fe di dalam susunan unsur berkala termasuk logam golongan VIII, dengan berat atom 55,85 g.mol^-1, nomor atom 26, berat jenis 7,86 g.cm^-3 dan umumnya mempunyai valensi 2 dan 3 (Wikipedia,2012).

b.      Keberadaan Fe dalam air

Besi adalah salah satu elemen kimiawi yang dapat ditemui pada hampir setiap tempat tempat di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air. Pada umumnya, besi yang ada di dalam air dapat bersifat terlarut sebagai senyawa garam ferri (Fe³⁺) atau garam ferro (Fe²⁺); tersuspensi sebagai butir koloidal (diameter < 1 mm) atau lebih besar seperti, Fe(OH)₃; dan tergabung dengan zat organik atau zat padat yang anorganik.

Fe berada dalam tanah dan batuan sebagai ferioksida (Fe₂O₃) dan ferihidroksida (Fe(OH)₃). Dalam air, besi berbentuk ferobikarbonat (Fe(HCO₃)₂), ferohidroksida (Fe(OH)₂), ferosulfat (FeSO₄) dan besi organik kompleks. Air tanah mengandung besi terlarut berbentuk ferro (Fe²⁺). Jika air tanah dipompakan keluar dan kontak dengan udara (oksigen) maka besi (Fe²⁺) akan teroksidasi menjadi ferihidroksida (Fe(OH)₃). Ferihidroksida dapat mengendap dan berwarna kuning kecoklatan. Hal ini dapat menodai peralatan porselen dan cucian. Bakteri besi (Crenothrix dan Gallionella) memanfaatkan besi fero (Fe²⁺) sebagai sumber energi untuk pertumbuhannya dan mengendapkan ferrihidroksida. Pertumbuhan bakteri besi yang terlalu cepat (karena adanya besi ferro) menyebabkan diameter pipa berkurang dan lama kelamaan pipa akan tersumbat.

c.       Dampak Fe terhadap kesehatan

Unsur Fe merupakan unsur yang penting dan berguna untuk metabolisme tubuh. Setiap hari tubuh memerlukan unsur besi 7-35 mg/hari yang sebagian diperoleh dari air. Tetapi zat Fe yang melebihi dosis yang diperlukan oleh tubuh dapat menimbulkan masalah kesehatan. Depkes RI menetapkan kadar maksimum unsur besi terdapat dalam air minum adalah 0,3 mg/L.

Fe dibutuhkan tubuh dalam pembentukan hemoglobin. Banyaknya besi dalam tubuh dikendalikan oleh fase adsorpsi. Tubuh manusia tidak dapat mengekskresikan Fe, karenanya mereka yang sering mendapat transfusi darah, warna kulitnya menjadi hitam karena akumulasi Fe. Air minum yang mengandung besi cenderung menimbulkan rasa mual apabila dikonsumsi. Sekalipun Fe diperlukan oleh tubuh, tetapi dalam dosis yang besar dapat merusak dinding usus. Kematian sering disebabkan oleh rusaknya dinding usus ini (Slamet, 2004)

Hemokromatis merupakan penyakit akibat kelebihan zat besi. Biasanya penyakit ini memiliki tanda-tanda diantaranya kulit berwarna merah, kanker hati, diabetes, impotensi, kelelahan dan gangguan jantung. Seseorang yang telah mendapat penyakit tersebut akan lebih rentan terhadap serangan jantung, stroke, dan gangguan pembuluh darah (Widowati, 2008).

2.      Logam berat mangan (Mn)

a.      Deskripsi Mn

Mn ditemukan oleh Johann Gahn pada tahun 1774 di Swedia. Mangan (Mn) adalah logam berwarna abu – abu keperakan yang merupakan unsur pertama logam golongan VIIB, dengan berat atom 54,94 g.mol^-1, nomor atom 25, berat jenis 7,43 g.cm^-3 (Wikipedia, 2012).

b.      Keberadaan Mn dalam air

Mangan terdapat dalam bentuk kompleks dengan bikarbonat, mineral dan organik. Mn(OH)2 dan MnCO3 relatif sulit larut didalam air, tetapi untuk senyawa seperti garam MnSO4, MnCl2 dan Mn(NO3)2 mempunyai kelarutan yang besar dalam air (Said, 2005).

c.       Dampak Mn terhadap kesehatan        

Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 menetapkan kadar logam mangan di dalam air minum maksimum 0.4 mg/L. Dalam jumlah yang kecil (< 0,4 mg/L), Mn dalam air tidak menimbulkan gangguan kesehatan, melainkan bermanfaat dalam menjaga kesehatan otak dan tulang, berperan dalam pertumbuhan rambut dan kuku, serta membantu menghasilkan enzim untuk metabolisme tubuh untuk mengubah karbohidrat dan protein membentuk energi yang akan digunakan. Mangan tersebar di seluruh jaringan tubuh. Konsentrasi mangan tertinggi terdapat di hati, kelenjar tiroid, pituitari, pankreas, ginjal dan tulang. Kadar minimal yang dibutuhkan sekitar 2,5 hingga 7 mg mangan per hari dapat mencukupi kebutuhan manusia. Tetapi dalam jumlah yang besar (> 0,4 mg/L), Mn dapat menimbulkan racun yang lebih kuat dibanding besi, yaitu menyebabkan gangguan pada tulang, gangguan hati, gangguan ginjal dan perubahan warna rambut (Janelle, 2004).