logam kadmium (Cd) Pada Limbah Cair

 Secara sederhana dapat diketahui bahwa

kandungan logam kadmium (Cd) akan dapat

dijumpai di daerah-daerah penimbunan

sampah dan aliran air hujan, selain dalam air

buangan. Berdasarkan penelitian yang

dilakukan dalam perairan Teluk New York

didapatkan bahwa sumber Cd dalam badan

perairan yang dikonstribusi dari air limbah

industri sangat sedikit, yaitu 0,6 % dari total

kandungan Cd yang ada. Sedangkan jumlah

paling besar dikonstribusi oleh limbah padat

yaitu 82 % (Parvau, 2010). Logam berat kadmium dapat hadir pada 

daerah atau lingkungan yang bermacam- macam dan ini dapat dibagi menjadi 3

golongan yaitu udara, tanah dan air.

Kadmium dan senyawa oksidanya

merupakan bentuk senyawa Cd yang paling

banyak ditemukan di udara. Bentuk senyawa

kadmium dan oksidanya tersebut merupakan

senyawa kadmium yang paling toksik, begitu

juga bentuk kloridanya (Cdcl2) yang biasanya

dibebasakan dari pembakaran sampah

(Darmono, 2008).

Kadmium yang terdapat dalam air

kebanyakan juga berbentuk ion. Kadmium

dalam air laut berbentuk senyawa klorida

(CdCl2), sedangkan dalam air tawar berbentuk

karbonat (CdCo3). Pada air payau, yang

biasanya terdapat dimuara sungai, kedua

senyawa tersebut jumlahnya berimbang.

Logam kadmium diserap oleh hewan air

melalui insang dan saluran pencernaan. Karena

sifatnya yang toksik, logam ini dapat

mematikan. Jika hewan air tersebut tahan

terhadap kandungan logam yang tinggi, maka

logam kadmium dapat tertimbun di dalam

jaringannya, terutama hati dan ginjal. Logam

kadmium berikatan dengan protein sehingga

disebut metalotionin yang bersifat agak

permanen dan mempunyai waktu paruh cukup

lama (Darmono, 2008).

Logam berat kadmium melalui

persenyawaannya dapat masuk ke lingkungan perairan karena adanya kegiatan manusia,

diantaranya:

1) Kegiatan pertambangan logam

Eksploitasi timbunan bijih

membongkar permukaan batuan dan

sejumlah besar sisa-sisa batuan atau

tanah untuk mempercepat kondisi

pelapukan. Kegiatan proses pangambilan

bijih, peleburan dan penyulingan minyak

dapat menyebabkan hamburan dan

penimbunan sejumlah besar logam

runutan seperti Cd, Hg, Pb dan As ke

saluran pembuangan disekitarnya atau

pengeluaran langsung ke dalam

lingkungan perairan.

2) Limbah rumah tangga yang mengandung

persenyawaan kadmium

Jumlah logam berat kadmium yang

cukup besar disumbangkan dari cairan

limbah rumah tangga oleh sampah- sampah metabolik, kondisi pipa-pipa air

dan produk-produk konsumen lainnya.

Komposisi logam kadmium pada aliran air

kota tergantung pada banyak faktor

seperti rencana perkotaan, keadaan lahan- kritis, konstruksi jalan, penggunaan tanah

dan ciri-ciri fisik atau klimatologi batang

air.

3) Limbah dan buangan industri

Beberapa logam runutan dibuang ke

dalam lingkungan perairan melalui cairan

limbah industri, demikian juga dengan

penimbunan dan pencucian lumpur

industri. Pada umumnya terdapat

penggunaan untuk tujuan ganda logam-

logam dalam sebagian besar industri,

walaupun terdapat beberapa contoh

pencemaran logam khususnya yang

berhubungan dengan indusri tertentu.

Emisi gas kadmium dari pembakaran

bahan bakar fosil kadmium di udara yang

bisa masuk ke dalam air secara alamiah

dan daerah aliran sungai.

Di dalam tanah, pada umumnya

kandungan logam berat secara alamiah sangat

rendah, kecuali tanah tersebut merupakan

daerah pertambangan atau tanah tersebut sudah

tercemar (Darmono, 2008). Pada suatu daerah

yang sudah tercemar Cd, logam tersebut

terserap oleh tanaman dalam bentuk ion dari Pemasok logam berat dalam tanah

pertanian antara lain bahan agrokimia (pupuk

dan pestisida), asap kendaraan bermotor,

bahan bakar minyak, pupuk organik, buangan

limbah rumah tangga, industri, dan

pertambangan. Selain itu sumber logam berat

dalam tanah berasal dari bahan induk

pembentuk tanah itu sendiri, seperti Cd banyak

terdapat pada batuan sedimen schales (0,22

ppm berat), Cr pada batuan beku ultrafanik (2,

980 ppm berat), Hg pada bauan sedimen pasir

(0,29 ppm berat), Pb pada batuan granit (24

ppm berat (Zoidis, et. al. 2010). Logam beracun kadmium dapat dibawa ke

dalam tubuh oleh seng yang terikat dalam

protein (dalam hal ini adalah struktur protein

yang mengandung rantai seng). Seng dan

kadmium berada dalam satu grup dalam

susunan unsur berkala, mempunyai bilangan

oksidasi yang sama (+2), jika terionisasi akan

membentuk partikel ion yang berukuran

hampir sama. Dari banyak kesamaan tersebut,

maka kadmium dapat menggantikan rantai

seng dalam banyak sistem biologi (organik).

Ikatan kadmium dalam zat organik mempunyai

kekuatan 10 kali lebih besar dibandingkan

dengan seng jika terikat dalam zat organik.

Sebagai tambahan, kadmium juga dapat

menggantikan magnesium dan kalsium dalam

ikatannya dengan struktur zat organik (Palar, 2008).

Fitoremediasi Logam Berat Kadmium. Tumbuhan menyerap elemenn dari

lingkungannya. Dalam penyerapan zat tersebut

tumbuhan menunjukkan selektivitas namun

kadang tumbuhan menyerap elemen yang

sesungguhnya tidak diperlukan. Masuknya zat

ke dalam jaringan tumbuhan dapat melalui

daun (stomata) atau akar. Pada akar, zat masuk

ke dalam sel dengan cara difusi baik difusi

aktif maupun difusi pasif (Taiz, 2010). Penyerapan aktif dilakukan melalui membran

yang tidak permeabel dan memerlukan

perantaraan senyawa yang disebut “carrier”

(pembawa) yang terdapat dalam membran.

Membran sel merupakan perintang bagi ion-

ion yang akan melintasinya sehingga untuk

keperluan penyerapan ion oleh sel tumbuhan,

peranan pembawa sangat penting. Agar ion

dapat masuk ke dalam sel yang konsentrasi

ionnya lebih tinggi diperlukan sejumlah energi

atau ATP. Pada penyerapan pasif berlangsung

pertukaran ion, jadi proses penyerapan zat

pada penyerapan pasif merupakan penyerapan

yang non metabolik. Ion-ion yang diserap pada

permukaan dinding sel dapat bertukar dengan

ion-ion dari larutan luarnya. Sebagai contoh

kation K+ dari larutan luar dapat dipertukarkan

dengan ion-ion H+ yang diserap pada

permukaan membran dengan cara osmotik

tidak aktif (Russell et. al., 2012).

Penyerapan Cd dari tanah oleh tanaman

dipengaruhi oleh total pemasukan Cd dalam

tanah, pH tanah, kandungan Zn, jenis tanaman

dan kultivar. Penyerapan Cd akan tinggi pada

pH rendah dan menurun pada pH tinggi.

Kandungan seng (Zn) yang tinggi dapat

mengurangi penyerapan Cd. Jika Cd telah

memasuki rantai makanan, maka pada

akhirnya akan terakumulasi pada konsumen

tingkat tinggi yaitu hewan dan manusia.

Kadmium sangat membahayakan kesehatan

karena pengaruh racun akut dari unsur tersebut

sangat buruk (Lin et. al.,2012).

Logam kadmium akan mengalami proses

biotransformasi dan bioakumulasi dalam

organisme hidup (tumbuhan, hewan dan

manusia). Logam ini masuk ke dalam tubuh

bersama makanan yang dikonsumsi, tetapi

makanan tersebut telah terkontaminasi oleh

logam Cd dan atau persenyawaannya. Dalam

tubuh biota perairan jumlah logam yang

terakumulasi akan terus mengalami

peningkatan. Di samping itu, tingkatan biota

dalam sistem rantai makanan turut menentukan

jumlah Cd yang terakumulasi. Di mana 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 melebihi ambang maka

biota dari suatu level atau strata tersebut akan