TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pencemaran Tanah
2.2 Pencemaran Logam Berat
2.3.1 Karakteristik Kadmium (Cd)
Kadmium adalah logam berwarna putih perak, lunak, lentur, tahan terhadap tekanan, mengkilap, tidak larut dalam basa, mudah bereaksi dan menghasilkan kadium oksida bila dipanaskan. Kadmium umumnya terdapat dalam kombinasi
dengan klor (Cd klorida) atau belerang (Cd sulfid). Kadmium dapat membentuk ion Cd2+ yang bersifat tidak stabil. Kadmium memiliki nomor atom 40, berat atom 112,4 g/mol: titik leleh 3210C dan titik didih 7670C (Widowati, 2008).
Karakteristik kadmium yang lainnya adalah bila dimasukkan ke dalam larutan yang mengandung ion OH- , ion ion Cd2+ akan mengalami pengendapan. Endapan yang terbentuk biasanya dalam bentuk senyawa terhidratasi yanng berwarna putih. Bila logam kadmium digabungkan dengan senyawa karbonat, posfat, arsenat dan oksalat-ferro sianat maka akan terbentuk senyawa berwarna kuning (Palar, 2008). 2.3.2 Kegunaan Kadmium (Cd)
Kadmium merupakan logam yang sangat penting dan banyak kegunaannya, khususnya untuk electroplating (pelapisan elektrik) serta galvanisasi karena kadmium memiliki keistimewaan nonkorosif. Kadmium banyak digunakan dalam pembuatan
alloy, pigmen warna pada cat, keramik, plastik, stabilizer plastik, katoda untuk Ni-Cd
pada baterai, bahan fotografi, pembuatan tabung TV, karet, sabun, kembang api, percetakan tekstil, dan pigmen untuk gelas dan email gigi (Widowati, 2008).
Pemanfaatan kadmium dan persenyawaannya meliputi:
a. Senyawa CdS dan CdSeS yang banyak digunakan sebagai zat warna.
b. Senyawa Cd sulfat (CdSO4) yang digunakan dalam industri baterai yang berfungsi sebagai pembuatan sel wseton karena memiliki potensial voltase stabil.
c. Senyawa Cd-bromida dan Cd-ionida yang digunakan untuk fotografi. d. Senyawa dietil-Cd yang digunakan pembuatan tetraetil-Pb.
e. Senyawa Cd-stearat untuk perindustrian polivinilkorida sebagai bahan untuk stabilizer.
Kadmium dalam konsentrasi rendah banyak digunakan dalam industri pada proses pengolahan roti, pengolahan ikan, pengolahan minuman serta industri tekstil. 2.3.3 Metabolisme (Absorbsi, Distribusi dan Ekskresi) Kadmium dalam
Tubuh
Keracunan akut yang disebabkan oleh kadmium ini dapat terjadi pada pekerja di industri-industri yang berkaitan dengan logam ini. Keracunan akut terjadi karena pada pekerja terkena paparan uap logam kadmium (Cd) atau kadmium oksida (CdO). Keracunan bersifat kronis yang disebabkan oleh daya racun yang dibawa oleh logam kadmium, terjadi dalam selang waktu yang sangat pajan. Peristiwa ini terjadi karena kadmium masuk ke dalam tubuh dalam jumlah yang kecil sehingga dapat ditolerir tubuh pada saat tersebut (Palar, 2008).
Kadmium dapat masuk ke dalam tubuh hewan atau manusia melalui berbagai cara, yaitu:
a. Dari udara yang tercemar, misalnya asap rokok dan asap pembakaran batu bara
b. Melalui wadah/tempat berlapis kadmium yang digunakan untuk tempat makanan atau minuman
c. Melalui kontaminasi perairan dan hasil perairan yang tercemar Kadmium d. Melalui rantai makanan
e. Melalui konsumsi daging yang diberi obat anthelminthes yang mengandung kadmium.
Absorpsi kadmium melalui gastrointestinal lebih rendah dibandingkan absorpsi melalui respirasi, yaitu sekitar 5-8%. Absorpsi kadmium meningkat bila terjadi defisiensi kalsium (Ca), besi (Fe) dan rendah protein dalam makanan. Defisiensi kalsium akan merangsang sintesis ikatan Ca-protein sehingga akan meningkatkan absorpsi kadmium, sedangkan kecukupan seng dalam makanan dapat menurunkan absorpsi kadmium. Hal ini diduga karena seng merangsang produksi metalotionin (Widowati,2008).
Kadmium ditransformasikan dalam darah yang berikatan dengan sel darah merah yang memilki protein berat molekul rendah, yaitu metalotionin (MT) yang memilki berat molekul 6000, banyak mengandung sulfhidril, dan dapat mengikat 11% kadmium dan seng. Metalotionin (MT) memiliki daya ikat yang sama terhadap beberapa jenis logam berat sehingga kandungan logam berat bebas dalam jaringan berkurang. Kemungkinan besar pengaruh toksisitas kadmium disebabkan oleh interaksi antara kadmium dan protein tersebut sehingga memunculkan hambatan terhadap aktivitas kerja enzim.
Metalotionin merupakan protein yang sangat peka dan akurat sebagai
indikator pencemaran. Hal itu didasarkan pada suatu fenomena alam dimana logam-logam bisa terikat di dalam jaringan tubuh organisme karena adanya protein
(polipeptida) yang 26-33% mengandung sistein.
Setelah toksik memasuki darah, toksik didistribusikan dengan cepat ke seluruh tubuh. Pengikat oksigen dalam jaringan bisa menyebabkan lebih tingginya kadar toksikan dalam jaringan tersebut. Kadmium memilki afinitas yang kuat terhadap hati dan ginjal. Kadar kadmium pada hati dan ginjal bervariasi tergantung
pada kadar total kadmium dalam tubuh. Apabila metalotionin (MT) hepar dan ginjal tidak mampu lagi melakukan detoksifikasi, maka akan terjadi kerusakan hati dan ginjal (Widowati, 2008).
Kadmium memiliki afinitas yang kuat terhadap ginjal dan hati. Pada umumnya, sekitar 50-75% kadmium dalam tubuh terdapat pada kedua organ tersebut. Kadmium dalam tubuh akan dibuang melalui feces sekitar 3-4 minggu setelah terpapar kadmium dan melalui urin. Pada manusia, sebagian besar kadmium diekskresikan melalui urin, sedangkan pada hewan sebagian besar kadmium diekskresikan melalui feces (Widowati, 2008).
2.3.4 Jalur Pemajanan Kadmium A. Inhalasi
Paparan melalui inhalasi terutama terjadi di tempat kerja. Senyawa kadmium yang terhirup sebagai partikel baik sebagai asap dengan ukuran sangat kecil atau sebagai debu. Setelah paparan inhalasi, penyerapan senyawa kadmium sangat bervariasi dan tergantung ukuran partikel dan kelarutan kadmium tersebut. Besar partikel, debu (> 10 um diameter) cendrung masuk dan menembus ke dalam alveoli. Sementara senyawa kadmium terlarut (CdCl2 dan CdSO4 ) dapat mengalami penyerapan terbatas disbanding dengan partikel. Hanya sekitar 5% dari partikel 10 µm akan disimpan dalam alveoli dan akan diserap. Ukuran partikel merupakan penentu utama penyebab kadmium dalam paru-paru. (ATSDR, 2010)
Pada manusia , 10-30% debu kadmium akan diserap, 25-50% akan diserap melalui asap rokok. Kadmium akan masuk melalui saluran pernapasan, kemudian
diendapkan pada mukosa nasofaring, trakea, bronkus kemudian akan masuk lagi ke alveoli dan alveoli akan diserap oleh darah (widiowati, 2008).
B. Oral
Penyerapan kadmium melalui makanan pada asupan makan dan status zat besi dalam tubuh. Di eropa dan amerika penyerapan kadmium secara oral rata-rata 1,2-25 ug/hari. Penyerapan kadmium dari saluran pencernaan biasanya sekitar 5%. Penyerapan dipengaruhi faktor yaitu :
1. Umur
Pada dewasa 2 kali lebih cepat dari anak-anak. Sebagai racun kumulatif, kadmium meningkatkan beban tubuh.
2. Jenis Kelamin
Perempuan memiliki kandungan kadmium lebih tinggi dari laki-laki. 3. Merokok
Perokok memiliki kadar kadmium lebih tinggi dari bukan perokok karena: Rokok berisi 2,0 mg kadmium, 2-10% dari yang ditransfer asap utama
Kadmium asap rokok utama , hampir 50% diserap paru-paru ke sirkulasi
sistemik selama merokok aktif.
Perokok biasanya memiliki darah kadmium dan beban tubuh lebih dari dua
kali lipat yang tidak merokok 4. Status Gizi
Status gizi lebih rendah lebih mudah terpapar setelah pemaparan oral Kadmium.
C. Kulit
Penyerapan kadmium melalui kulit sangat rendah sekitar 0.5%. kontak dengan kulit akan semakin parah bila terpapar selama beberapa jam atau lebih (ATSDR) 2.3.5 Waktu Paruh dalam Tubuh
Kadmium memiliki banyak efek diantaranya kerusakan ginjal dan karsiogenik pada hewan yang menyebabkan tumor pada testis. Akumulasi logam kadmium dalam ginjal membentuk komplek dengan protein. Waktu paruh dari kadmium dalam lingkungan adalah 10-30 tahun sedangkan waktu paruh kadmium dalam tubuh 7-30 tahun dan menembus ginjal terutama setelah terjadi kerusakan.
Kadmium bisa juga menyebabkan kekacauan pada metabolisme kalsium yang pada akhirnya mengalami kekurangan kalsium pada tubuh dan menyebabkan penyakit osteomalacia (rasa sakit pada persendian tulang belakang, tulang kaki) dan
bittlebones (kerusakan tulang) (Lentech, 2010).