PENGARUH KARAKTERISTIK PENDUDUK DAN KADAR KADMIUM DALAM BERAS TERHADAP KADAR KADMIUM URINE
PENDUDUK DI KABUPATEN MUSI RAWAS TAHUN 2014
TESIS
Oleh
TAMBAR MALEM SITEPU 127032087/IKM
PROGRAM STUDI S2 ILMU KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
PENGARUH KARAKTERISTIK PENDUDUK DAN KADAR KADMIUM DALAM BERAS TERHADAP KADAR KADMIUM URINE
PENDUDUK DI KABUPATEN MUSI RAWAS TAHUN 2014
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat
untuk Memperoleh Gelar Magister Kesehatan (M.Kes) dalam Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Minat Studi Manajemen Kesehatan Lingkungan Industri
pada Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara
Oleh
TAMBAR MALEM SITEPU 127032087/IKM
PROGRAM STUDI S2 ILMU KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Judul Tesis : PENGARUH KARAKTERISTIK PENDUDUK DAN KADAR KADMIUM DALAM BERAS TERHADAP KADAR KADMIUM URINE PENDUDUK DI KABUPATEN MUSI RAWAS TAHUN 2014
Nama Mahasiswa : Tambar Malem Sitepu Nomor Induk Mahasiswa : 127032087
Program Studi : S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat
Minat Studi : Manajemen Kesehatan Lingkungan Industri
Menyetujui Komisi Pembimbing
(Dr. dr. Wirsal Hasan, M.P.H) (Ir. Evi Naria, M.Kes
Ketua Anggota
)
Dekan
(Dr. Drs. Surya Utama, M.S)
Telah Diuji
Pada Tanggal : 27 Agustus 2014
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Dr. dr. Wirsal Hasan, M.P.H Anggota : 1. Ir. Evi Naria, M.Kes
PERNYATAAN
PENGARUH KARAKTERISTIK PENDUDUK DAN KADAR KADMIUM DALAM BERAS TERHADAP KADAR KADMIUM URINE
PENDUDUK DI KABUPATEN MUSI RAWAS TAHUN 2014
TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan
sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Medan, Oktober 2014
ABSTRAK
Air Irigasi Tugumulyo yang digunakan untuk mengairi tanaman padi sawah di duga tercemar logam berat kadmium dan logam kadmium ini dikhawatirkan dapat mengakumulasi pada beras yang berasal dari tanaman padi sawah tersebut sehingga membahayakan kesehatan masyarakat di Kabupaten Musi Rawas.
Tujuan penelitian, mengetahui pengaruh karateristik penduduk (lama konsumsi beras, lama tinggal, jenis kelamin) dan kadar kadmium dalam beras terhadap kadar kadmium urine penduduk.
Jenis penelitian analitik korelasi dengan desain studi cross sectional . Waktu penelitian bulan Januari-Juni 2014 dengan jumlah sampel : 23 sampel air, 23 sampel beras, dan 46 orang sampel urine. Pemeriksaan Sampel air irigasi, sampel Beras dan Sampel Urine dilakukan di Laboratorium LIDA MIPA USU.
Hasil penelitian Kadar kadmium dalam air irigasi 0,013-0,034 ml/l melebihi baku mutu yang ditetapkan (0,01 ml/l) dan kadar kadmium dalam beras 0,013-0,019 mg/kg masih jauh di bawah ambang batas (0,4 mg/kg). Kadar Kadmium dalam urine 0,019-0,088 ml/l. Tidak ada perbedaan kadar kadmium urine berdasarkan jenis kelamin, ada pengaruh lama konsumsi beras, lama tinggal dan kadar kadmium dalam beras terhadap kadar kadmium urine penduduk. Lama konsumsi beras adalah variabel yang paling dominan terhadap kadar kadmium urine. Secara keseluruhan variabel mempengaruhi kadar kadmium dalam urine penduduk sebesar 64,6%.
Kadmium pada air irgasi di duga berasal dari pupuk maka Pemerintah Kabupaten Musi Rawas diharapkan melakukan pengawasan peredaran pupuk yang mengandung kadmium. Perlu penyuluhan pada petani tentang pemakaian dosis pestisida dan pupuk yang baik dan benar sehingga dapat mencegah dan mengurangi pencemaran logam berat dalam kandungan pupuk tersebut.
ABSTRACT
Tugumulyo irrigation water used to irrigate wet rice field is probably contaminated by cadmium heavy metal which is feared to accumulate in the rice which comes from this wet field rice so that it will endanger people’s health in Musi Rawas District.
The objective of the research was to find out residents’ characteristics (the length of consuming rice, the length of dwelling, and sex) and cadmium content in rice on cadmium content in the urine of the residents in Musi Rawas District.
The research used analytic correlation study method with cross sectional design. It was conducted from January to June, 2014 with the samples consisted of 24 water samples, 23 rice samples, and 46 urine sample. The examining of the samples of irrigation water, rice, and urine was conducted in LIDA Laboratory of MIPA, USU.
The result of the research showed that cadmium content in the irrigation water was 0.013-0.034 ml/l, surpassed the quality standard of 0.01 ml/l, and cadmium content in rice was 0.013-0.019 mg/kg, still far below the threshold of 0.4 mg/kg. Cadmium content in urine was 0.019-0.088 ml/l. There was the disparity of urine cadmium content, based on sex, but there was the influence of the length of consuming rice, the length of dwelling, and cadmium content in rice on cadmium content in the residents’ urine. The variable of the length of consuming rice was the most dominant influence on urine cadmium content. As a whole, the variable which influenced cadmium content in the residents’ urine was 64.6%.
It is recommended that Musi Rawas District Administration should control fertilizer distribution properly and correctly so thast the contaminatrion of heavy metal can be avoided in its content.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala
rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan judul
“ Pengaruh Karakteristik Penduduk dan Kadar Kadmium dalam Beras
terhadap Kadar Kadmium Urine Penduduk di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 “.
Tesis ini merupakan salah satu persyaratan akademik untuk menyelesaikan
pendidikan Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Minat Studi Manajemen
Kesehatan Lingkungan Industri (MKLI) pada Fakultas Kesehatan Masyarakat
Universitas Sumatera Utara Medan.
Dalam menyusun tesis ini, penulis mendapat bantuan, dorongan, bimbingan
dan kerjasama dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H., MSc, (CTM), Sp.A(K) selaku Rektor
Universitas Sumatera Utara
2. Dr. Drs. Surya Utama, M.S, selaku Dekan Fakultas Kesehatan Masyarakat
Universitas Sumatera Utara.
3. Dr. Ir. Evawany Y Aritonang, M.Si, selaku Sekretaris Program Studi S2 Ilmu
Kesehatan Masyarakat Fakultas Kesehatan Masyarakat.
4. Dr. dr. Wirsal Hasan, M.P.H, selaku Ketua Komisi Pembimbing dan Ir. Evi
waktu untuk memberikan bimbingan, dorongan, saran dan perhatian selama
proses penulisan proposal hingga penulisan tesis ini selesai.
5. Ir. Indra Cahaya, M.Si dan dr. Taufik Ashar, M.K.M selaku Tim Penguji yang
telah memberikan bimbingan, kritik dan saran untuk kesempurnaan tesis ini.
6. Para dosen, staf dan semua pihak yang terkait di lingkungan Program Studi S2
Ilmu Kesehatan Masyarakat Minat Studi Manajemen Kesehatan Lingkungan
Industri (MKLI) Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara.
7. Kepala Badan Kesbang dan Politik Kabupaten Musi Rawas yang telah
memberikan izin penelitian.
8. Kepala UPT LIDA MIPA Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan
izin penelitian
9. Orangtua tercinta Alm. M.Sitepu dan N. br Bangun serta Mertua tercinta
H. Manalu dan B. Situmorang yang telah memberikan Doa, dukungan dan
bantuan selama penyelesaian tesis ini.
10. Seluruh keluarga besar Sitepu dan Manalu yang telah memberikan Doa,
dukungan dan bantuan selama menyelesaikan studi ini.
11. Suami tercinta S. Manalu, dan anak-anakku Pecosbil Brema Manalu dan
Bungaran Manalu yang telah memberikan Doa dukungan, pengorbanan baik
lahir maupun batin dan berkat merekalah saya termotivasi untuk menyelesaikan
12. Kristina br Tarigan teman seperjuangan yang setia dan semua teman- teman
Minat Studi Manajemen Kesehatan Lingkungan Industri Angkatan 2012 di
Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat yang telah bersedia menjadi
teman diskusi untuk penyelesaian tesis ini.
Penulis menyadari bahwa penulisan tesis ini masih jauh dari sempurna, oleh
karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari
semua pihak sebagai masukan dan perbaikan dengan harapan semoga tesis ini
memberikan manfaat dan sumbangsih bagi kemajuan serta peningkatan dalam bidang
kesehatan dan pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan, Oktober 2014 Penulis
RIWAYAT HIDUP
Tambar Malem Sitepu, lahir di Laumulgap pada tanggal 3 Agustus 1976, anak
kelima dari lima bersaudara dari pasangan Ayahanda Alm. M. Sitepu dan Ibunda N.
br. Bangun. Menikah dengan Supranto Manalu dan dikaruniai 2 (dua) orang anak
yaitu Pecosbil Brema Manalu dan Bungaran Manalu
Pendidikan formal penulis dimulai dari pendidikan di Sekolah Dasar Negeri
No. 054878 Laumulgap , tamat pada tahun 1989, Sekolah Menengah Pertama di
SMPN 1 Selesai, tamat tahun 1992, SMA Negeri I Binjai tamat tahun 1995 .Tahun
1995 melanjutkan pendidikan di Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas
Sumatera Utara tamat 1999, Pada tahun 2012 melanjutkan pendidikan di Program
Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Minat Studi Manajemen Kesehatan Lingkungan
Industri Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara sampai
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
RIWAYAT HIDUP ... vi
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xii
BAB 1. PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Perumusan Masalah ... 6
1.3. Tujuan Penelitian ... 6
1.4. Hipotesis ... 6
1.5. Manfaat Penelitian ... 7
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ... 8
2.1. Pengertian Air ... 8
2.1.1. Pengertian Air ... 8
2.1.2. Sumber Air ... 8
2.1.3. Pemanfaatan Air ... 10
2.2. Persawahan ... 11
2.3. Irigasi ... 13
2.3.1. Kualitas air irigasi ... 14
2.4. Pencemaran Air ... 15
2.4.1. Polutan Air ... 16
2.4.2. Indikator Pencemaran Air ... 17
2.4.3. Sumber Pencemaran Air ... 20
2.5. Pencemaran Logam Berat ... 21
2.5.1. Pencemaran Logam Berat pada Tanah ... 22
2.5.2. Pencemaran Logam Berat pada Perairan ... 23
2.5.3. Siklus Biogeokimia Logam Berat dalam Lingkungan Perairan ... 24
2.6. Kadmium (Cd) ... 26
2.6.1. Pengertian dan Sifat ... 26
2.6.2. Sumber Kadmium (Cd) ... 28
2.6.3. Kegunaan Kadmium (Cd) ... 29
2.6.5. Akumulasi Kadmium pada Tanaman ... 33
2.6.6. Jalur Pemajanan Kadmium ... 38
2.6.7. Waktu Paruh Kadmium dalam Tubuh ... 40
2.6.8. Efek Kadmium……… .. 40
2.6.9. Kadmium dalam Tubuh……… .... 46
2.7. Tanaman Padi ... 50
2.8. Landasan Teori ... 51
2.9. Kerangka Konsep ... 53
BAB 3. METODE PENELITIAN ... 54
3.1. Jenis Penelitian ... 54
3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian ... 54
3.2.1. Lokasi Penelitian ... 54
3.2.2. Waktu Penelitian ... 55
3.3. Populasi dan Sampel ... 55
3.4. Metode Pengumpulan Data ... 57
3.4.1. Data Primer ... 57
3.4.2. Data Sekunder ... 57
3.5. Defenisi Operasional ... 57
3.6. Metode Pengukuran ... 59
3.7. Analisis Laboratorium ... 60
3.7.1. Metode Pengukuran Kadar Kadmium pada Air Irigasi 60 3.7.2. Metode Pengukuran Kadar Kadmium dalam Beras ... 62
3.7.3. Metode Pengukuran Kadar Kadmium dalam Urine ... 66
3.8. Pengolahan dan Analisis Data ... 69
BAB 4. HASIL PENELITIAN ... 71
4.1. Gambaran Lokasi Penelitian ... 71
4.2. Analisis Univariat ... 72
4.2.1. Karakteristik Responden ... 72
4.2.2. Gambaran Hasil Uji Laboratorium Kadar Kadmium ... 73
4.3. Analisis Bivariat ... 75
4.3.1. Uji Normalitas ... 75
4.3.2. Analisis Korelasi Antara Lama Konsumsi Beras dengan Kadar Kadmium dalam Urine Penduduk di ... 76
4.3.3. Analisis korelasi Antara Lama Tinggal dengan Kadar Kadmium dalam Urine Penduduk di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 ... 77
4.3.4. Analisis Hubungan Antara Jenis Kelamin dengan Kadar Kadmium dalam Urine Penduduk di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 ... 77 4.3.5. Analisis Korelasi Antara Kadar Kadmium
Penduduk di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 ... 78
4.4. Analisis Multivariat ... 79
4.4.1. Analis Pengaruh Lama Konsumsi Beras, Lama Tinggal, Jenis Kelamin, dan Kadar Kadmium dalam Beras Terhadap Kadar Kadmium dalam Urine Penduduk di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 ... 79
BAB 5. PEMBAHASAN ... 83
5.1. Pengaruh Karakteristik Penduduk yaitu Lama Konsumsi Beras Terhadap Kadar Kadmium dalam Urine Penduduk di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 ... 83
5.2. Pengaruh Karakteristik Penduduk yaitu Lama Tinggal Terhadap Kadar Kadmium dalam Urine Penduduk di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 ... 86
5.3. Pengaruh Karakteristik Penduduk yaitu Jenis Kelamin Terhadap Kadar Kadmium dalam Urine Penduduk di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 ... 87
5.4. Pengaruh Kadar Kadmium dalam Beras terhadap Kadar Kadmium dalam Urine Penduduk di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 ... 89
BAB 6. KESIMPULAN DAN SARAN ... 94
6.1. Kesimpulan ... 94
6.2. Saran ………. ... 95
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
2.1. Bentuk Senyawa Logam Cd, Hg, Pb, dan As dalam yang Diaerasi ... 25
2.2. Kandungan Kadmium dalam Berbagai Jenis Air Buangan ... 31
3.1. Definisi Operasional ... 57
4.1. Distribusi Responden Berdasarkan Variabel Umur dan Jenis Kelamin Responden di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 ... 72
4.2. Distribusi Responden Berdasarkan Variabel Lama Konsumsi Beras di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 ... 73
4.3. Distribusi Responden Berdasarkan Variabel Lama Tinggal di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 ... 73
4.4. Hasil Uji Laboratorium Kadar Kadmium dalam Air Irigasi, Beras dan Urine Responden di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 ... 74
4.5. Hasil Uji Normalitas Variabel Dependen dan Variabel Independen ... 76
4.6. Hasil Uji Statistik Korelasi Lama konsumsi Beras, Lama Tinggal, dan Kadar Kadmium dalam Beras dengan Kadar Kadmium Urine Responden di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 ... 76
4.7. Hasil Uji Statistik Perbedaan Rerata Kadar Kadmium Urine Responden berdasarkan Jenis Kelamin di Kabupaten Musi Rawas Tahun 2014 ... 78
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman 2.1. Perjalanan Logam Sampai Ke Tubuh Manusia ... 33
2.2. Landasan Teori Modifikasi Achmadi (2011) ... 52
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
1. Kuesioner Penelitian ... 101
2. Hasil Analisis Data ... 103
3. Dokumentasi Penelitian ... 109
4. Surat Penelitian ... 112
ABSTRAK
Air Irigasi Tugumulyo yang digunakan untuk mengairi tanaman padi sawah di duga tercemar logam berat kadmium dan logam kadmium ini dikhawatirkan dapat mengakumulasi pada beras yang berasal dari tanaman padi sawah tersebut sehingga membahayakan kesehatan masyarakat di Kabupaten Musi Rawas.
Tujuan penelitian, mengetahui pengaruh karateristik penduduk (lama konsumsi beras, lama tinggal, jenis kelamin) dan kadar kadmium dalam beras terhadap kadar kadmium urine penduduk.
Jenis penelitian analitik korelasi dengan desain studi cross sectional . Waktu penelitian bulan Januari-Juni 2014 dengan jumlah sampel : 23 sampel air, 23 sampel beras, dan 46 orang sampel urine. Pemeriksaan Sampel air irigasi, sampel Beras dan Sampel Urine dilakukan di Laboratorium LIDA MIPA USU.
Hasil penelitian Kadar kadmium dalam air irigasi 0,013-0,034 ml/l melebihi baku mutu yang ditetapkan (0,01 ml/l) dan kadar kadmium dalam beras 0,013-0,019 mg/kg masih jauh di bawah ambang batas (0,4 mg/kg). Kadar Kadmium dalam urine 0,019-0,088 ml/l. Tidak ada perbedaan kadar kadmium urine berdasarkan jenis kelamin, ada pengaruh lama konsumsi beras, lama tinggal dan kadar kadmium dalam beras terhadap kadar kadmium urine penduduk. Lama konsumsi beras adalah variabel yang paling dominan terhadap kadar kadmium urine. Secara keseluruhan variabel mempengaruhi kadar kadmium dalam urine penduduk sebesar 64,6%.
Kadmium pada air irgasi di duga berasal dari pupuk maka Pemerintah Kabupaten Musi Rawas diharapkan melakukan pengawasan peredaran pupuk yang mengandung kadmium. Perlu penyuluhan pada petani tentang pemakaian dosis pestisida dan pupuk yang baik dan benar sehingga dapat mencegah dan mengurangi pencemaran logam berat dalam kandungan pupuk tersebut.
ABSTRACT
Tugumulyo irrigation water used to irrigate wet rice field is probably contaminated by cadmium heavy metal which is feared to accumulate in the rice which comes from this wet field rice so that it will endanger people’s health in Musi Rawas District.
The objective of the research was to find out residents’ characteristics (the length of consuming rice, the length of dwelling, and sex) and cadmium content in rice on cadmium content in the urine of the residents in Musi Rawas District.
The research used analytic correlation study method with cross sectional design. It was conducted from January to June, 2014 with the samples consisted of 24 water samples, 23 rice samples, and 46 urine sample. The examining of the samples of irrigation water, rice, and urine was conducted in LIDA Laboratory of MIPA, USU.
The result of the research showed that cadmium content in the irrigation water was 0.013-0.034 ml/l, surpassed the quality standard of 0.01 ml/l, and cadmium content in rice was 0.013-0.019 mg/kg, still far below the threshold of 0.4 mg/kg. Cadmium content in urine was 0.019-0.088 ml/l. There was the disparity of urine cadmium content, based on sex, but there was the influence of the length of consuming rice, the length of dwelling, and cadmium content in rice on cadmium content in the residents’ urine. The variable of the length of consuming rice was the most dominant influence on urine cadmium content. As a whole, the variable which influenced cadmium content in the residents’ urine was 64.6%.
It is recommended that Musi Rawas District Administration should control fertilizer distribution properly and correctly so thast the contaminatrion of heavy metal can be avoided in its content.
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Aktivitas manusia dalam memenuhi kebutuhan kadang menghasilkan dampak
terhadap lingkungan. Dampak tersebut tersebut dapat berupa positif maupun negatif.
Salah satu dampak negatif akibat aktivitas manusia adalah turunnya kualitas
lingkungan hidup.
Rusaknya lingkungan perairan antara lain disebabkan oleh adanya
pencemaran.Pencemaran di perairan dapat terjadi karena limbah industri maupun
limbah domestik dibuang ke perairan tanpa diolah terlebih dahulu, atau diolah tetapi
kadar polutannya masih di atas baku mutu yang ditetapkan. Undang-Undang
Republik Indonesia No. 32 tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan
Lingkungan Hidup, pada pasal 1 ayat 14 disebutkan bahwa pencemaran lingkungan
adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan/atau komponen
lain ke dalam lingkungan hidup oleh kegiatan manusia, sehingga melampaui Baku
Mutu lingkungan hidup yang telah ditetapkan.
Pencemaran lingkungan perairan dapat disebabkan oleh polutan organik
maupun anorganik. Polutan organik yang sering mencemari antara lain DDT, PAH,
Pestisida, insektisida, detergen dan limbah rumah tangga lainnya. Sedangkan Polutan
anorganik yang sering dijumpai di perairan misalnya logam berat Cd (Kadmium), Pb
(Krom). Polutan logam berat tersebut sangat berbahaya apabila mencemari perairan,
karena bersifat toksik,karsinogenik, bioakmulatif, dan biomagnifikasi ( Kosnett 2007,
Plaa 2007, Wardhana 2004). Kadmium, Timbal, Merkuri merupakan logam berat
yang sangat toksik di bandingkan logam berat lainnya.
Salah satu logam yang bersifat toksik adalah kadmium (Cd). Logam ini
merupakan salah satu limbah industri yang beracun dan berbahaya bagi kehidupan
organisme perairan. Limbah Cd ini berasal dari beberapa sumber antara lain
pertambangan dan industri, Cd dipakai sebagai komponen pelapis atau pencampur
logam, patri aluminium, pembuatan klise, amalgama dalam kedokteran gigi,
pemrosesan foto berwarna, pewarna porselin, industri gelas, industri keramik, sebagai
foto konduktor, sebagai foto elektrik, sebagai bahan pencampur pigmen, sebagai
bahan campuran pupuk fospat, sabun,tekstil, kertas, karet, tinta cetak, kembang api
dan lainnya (Berman dalam Dewi 2004).
Pencemaran logam berat Cd pernah terjadi di Toyama Jepang. Peristiwa ini
mengakibatkan penduduk menderita penyakit Itai-itai (Ouch-ouch), yakni tulang
mengalami pelunakan, kemudian tulang menjadi rapuh dan otot mengalami kontraksi
karena kehilangan sejumlah kalsium, serta menderita kelainan ginjal (Withghot and
Brennan 2007, Argawala 2006, Soemirat 2005). Peristiwa tersebut terjadi karena air
irigasi yang digunakan untuk mengairi tanaman padi di sawah tercemar Cd. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa air irigasi tersebut mengandung Cd yang berasal dari
penambangan Timah Hitam dan Biji seng yang ada di daerah hulu sungai Jint.
tersebut selama bertahun-tahun, sehingga terjadi biomagnifikasi Cd pada tubuh
manusia. Padi mengakumulasi Cd sebanyak 1,6 mg/kg, namun melalui rantai
makanan kandungan Cd pada tubuh manusia menjadi 11,472 mg/kg (Miller
2007,Wardhana 2004,Kalassen 2001, Donatus 2001).
Beras merupakan makanan pokok bangsa Indonesia. Penelitian Suzuki,dkk
(1980) dan Roechan, dkk (1993) menemukan kandungan kadmium dalam beras di
Indonesia cukup tinggi yaitu 0.07-0.09 mg/hari/orang dan apabila di konsumsi secara
terus menerus dapat melebihi ambang batas yang ditetapkan oleh FAO-WHO (0.06
mg/hr/orang).
Pencemaran Cd di sawah juga dialami di Kabupaten Karanganyar Jawa
Tengah pada tahun 2004. Kadar Cd di sawah mencapai 0,21-0,40 mg/kg, sementara
ambang batas Cd di tanah 0,50 mg/kg (Supriharyono 2009). Kasus ini diduga karena
pabrik-pabrik yang ada di sekitar sawah membuang limbah Cd ke aliran irigasi yang
digunakan untuk mengairi sawah. Ada sekitar lima belas industri yang dicurigai
sebagai penyebab terjadinya pencemaran.
Kerugian akibat cemaran kadmium tidak hanya terjadi pada tanaman padi di
sawah yang tercemar, tetapi juga terhadap manusia dan hewan yang mengkonsumsi
tanaman atau padi tersebut, karena itu kadmium perlu diwaspadai (Soemarwoto,
2001). Apabila kadmium masuk ke dalam tubuh maka sebagian besar akan terkumpul
di dalam ginjal, hati, dan ada sebagian yang dikeluarkan lewat saluran pencernaan
(Slamet, 1996; USA Search, 1999). Hasil autopsi di USA menunjukkan bahwa
didistribusikan dalam ginjal 33 %, hati 14 %, paru-paru 2 %, dan pankreas 0,3 %,
sisanya diekskresikan melalui saluran urine (Clarke, dkk,1981). Tingkat akumulasi
kadmium tergantung pada jumlah dosis yang diberikan dan lama mengkonsumsi.
Kabupaten Musi Rawas merupakan salah satu lumbung padi di Provinsi
Sumatera Selatan. Luas sawah irigasi di Kabupaten Musi Rawas 13.777 Ha. Daerah
Irigasi Tugumulyo dengan total luas areal irigasi 10.163 Ha, dimana daerah
layanannya mencakup dan meliputi beberapa kecamatan di Kabupaten Musi Rawas
yaitu Kecamatan STL Ulu, Kecamatan Muara Beliti, Kecamatan Tugumulyo,
Kecamatan Megang Sakti dan Kecamatan Purwodadi. Air irigasi di daerah ini banyak
dipergunakan untuk kepentingan pertanian dan perikanan.
Irigasi Tugumulyo memiliki debit rata-rata 1,55 m/det, dan pada tahun 2011
Badan Lingkungan Hidup Kabupaten Musi Rawas melakukan pemantauan kualitas
air irigasi Tugumulyo dengan pengambilan sampel air pada dua titik lokasi yaitu
Kecamatan Tugumulyo (Desa D Tegal rejo dan Desa Mataram) dan Kecamatan
Purwodadi (Perbatasan U1 Pager Sari). Hasil penentuan status mutu air irigasi
Tugumulyo adalah daerah hulu parameter air yang perlu mendapat perhatian salah
satunya adalah kandungan kadmium sebesar 0,012 mg/l , untuk daerah daerah tengah
kandungan kadmium sebesar 0,016 mg/l dan daerah Hulu kandungan kadmium
sebesar 0,034 mg/l. Hasil ini melebihi kriteria Mutu Air Kelas III sesuai dengan
Peraturan Gubernur Sumatera Selatan No. 16 tahun 2005 tentang Baku mutu
Faktor yang diduga merupakan penyebab pencemaran Cd pada air irigasi
Tugumulyo Kabupaten Musi Rawas adalah banyaknya penggunaan garam tembaga
dalam persawahan, misalnya sebagai fungisida yang mengandung kadmium klorid
untuk membasmi jamur pada padi dan penggunaan pupuk fospat, yaitu pupuk Tripel
Super Phospat (TSP) dan Pupuk Super Phospat-36 ( SP-36) untuk tananam padi di
persawahan yang terbawa ke air irigasi. Pupuk TSP terbuat dari bahan tambang
batuan fosfat yang mengandung fosfor dan unsur-unsur lain, seperti logam kadmium
(Cd). Kadar logam kadmium (Cd) dalam pupuk TSP yaitu antara 1-170 mg/kg
(Roechan, 1982). Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin lama
pemakaian pupuk fospat akan menaikkan konsentrasi kadmium di atas permukaan
tanah (Darmono,2001).
Pencemaran akibat pupuk yang diaplikasikan di sawah beririgasi sebahagian
besar menyebar di dalam air pengairan, terus ke sungai, dan akhirnya ke laut.
Memang di dalam air terjadi pengenceran, sebahagian ada yang terurai dan
sebahagian lagi tetap persisten meskipun konsentrasinya mengecil, tetapi masih tetap
mengandung resiko mencemarkan lingkungan. Sebagian besar pupuk yang jatuh ke
tanah yang dituju akan terbawa oleh air irigasi (Nailatus, 2012).
Kadmium terdapat dalam bahan baku pupuk P (anorganik) dengan
kandungan sekitar 2-200 mg Cd per Kg (Vlamis et al.,1985 dalam Srivastava dan
Gupta 1996). Kisaran Cd dalam superfosfat tripel (TSP) yang dibuat di pabrik dari
Adanya logam timbal (Pb), tembaga (Cu), dan kadmium (Cd) didalam tanah
dapat diserap oleh tanaman sehingga jumlah logam-logam berat tersebut akan
terakumulasi dalam tanaman selama pertumbuhan ( Sunarto, 1992).
1.2. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas penulis ingin mengetahui Pengaruh
karakteristik penduduk ( lama konsumsi beras, lama tinggal, dan jenis kelamin ) dan
kadar kadmium dalam beras terhadap kadar kadmium urine penduduk di Kabupaten
Musi Rawas.
1.3. Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui Pengaruh karakteristik penduduk (lama konsumsi beras,
lama tinggal, dan jenis kelamin ) dan kadar kadmium dalam beras terhadap kadar
kadmium urine penduduk di Kabupaten Musi Rawas.
1.4. Hipotesis
1. Ada Pengaruh lama konsumsi beras terhadap kadar kadmium urine penduduk di
Kabupaten Musi Rawas.
2. Ada Pengaruh lama tinggal terhadap kadar kadmium urine penduduk di
Kabupaten Musi Rawas.
3. Ada Pengaruh jenis kelamin terhadap kadar kadmium urine penduduk di
4. Ada Pengaruh kadar kadmium dalam beras terhadap kadar kadmium urine
penduduk di Kabupaten Musi Rawas
1.5. Manfaat Penelitian
1. Sebagai informasi pencemaran kadmium (Cd) pada air Irigasi di sekitar
persawahan di Kabupaten Musi Rawas.
2. Sebagai informasi pencemaran kadmium (Cd) dalam beras yang berasal dari air
Irigasi di sekitar persawahan di Kabupaten Musi Rawas.
3. Sebagai informasi kepada masyarakat di Kabupaten Musi Rawas yang
mengkonsumsi beras hasil sawah irigasi Tugumulyo untuk kebutuhan pangan
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Air
2.1.1. Pengertian Air
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan umat
manusia dan makhluk hidup lainnya dengan fungsi yang tidak akan dapat digantikan
oleh senyawa lain. Hampir seluruh kegiatan yang dilakukan manusia membutuhkan
air, mulai dari membersihkan diri, membersihkan tempat tinggalnya, menyiapkan
makanan dan minuman sampai dengan aktivitas-aktivitas lainnya (Achmad, 2004).
Berdasarkan Permenkes RI No. 416/MENKES/PER/IX/1990 tentang
syarat-syarat dan pengawasan kualitas air bahwa yang dimaksud dengan air bersih adalah air
yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat
kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak. Sedangkan air minum adalah air
yang kualitasnya memenuhi syarat dan dapat diminum langsung.
Di Indonesia, jumlah dan pemakaian air bersumber pada air tanah, air
permukaan dan air atmosfer yang ketersediannya sangat ditentukan oleh air atmosfer
atau sering dikenal dengan air hujan (Kusnoputranto, 2000).
2.1.2. Sumber Air
Air yang berada di permukaan bumi dapat berasal dari berbagai sumber.
Berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi air angkasa, air permukaan
2.1.2.1. Air Angkasa (Hujan)
Air angkasa atau air hujan merupakan sumber utama air di bumi. Pada saat
prepitasi merupakan air yang paling bersih, air tersebut cenderung mengalami
pencemaran ketika berada di atmosfer yang disebabkan oleh partikel debu,
mikroorganisme, dan gas, misalnya karbondioksida, nitrogen, dan amonia.
2.1.2.2. Air Permukaan
Air permukaan yang meliputi badan-badan air semacam sungai, danau, telaga,
waduk, rawa, sumur permukaan, sebagian besar berasal dari hujan yang jatuh ke
permukaan bumi. Air hujan tersebut kemudian akan mengalami pencemaran baik
oleh tanah, sampah, maupun lainnya.
2.1.2.3. Air Tanah
Air tanah berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi kemudian
mengalami perkolasi atau penyerapan ke dalam tanah dan mengalami proses filtrasi
secara alamiah. Presipitasi membuat air tersebut bergerak ke permukaan tanah dalam
bentuk hujan, salju, dan lain-lain. Setelah kembali ke permukaan tanah, air kembali
melewati siklus air melalui satu atau beberapa tahapan berikut ini :
• Evaporasi langsung kembali ke atmosfer
Air akan kembali membentuk uap/awan dan pada akhirnya akan jatuh kembali ke
permukaan tanah.
• Aliran ke permukaan badan air
Air mengalir diatas permukaan tanah menuju kolam, parit, danau atau lautan. Air
dari badan air akan berevaporasi kembali ke atmosfer, atau pada anak sungai/
• Meresap ke dalam tanah
Air dapat diserap oleh tumbuh-tumbuhan dan kemudian dikembalikan ke
atmosfer dalam bentuk uap air setelah melewati transpirasi tanaman.
Air tanah memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan sumber air lain.
Pertama, air tanah biasanya bebas dari kuman penyakit dan tidak perlu mengalami
proses purifikasi atau penjernihan. Persediaan air tanah juga cukup tersedia sepanjang
tahun, saat musim kemarau sekalipun. Sementara itu, air tanah juga memiliki
beberapa kerugian atau kelemahan dibandingkan dengan sumber air lainnya. Air
tanah mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi yang tinggi dari zat-zat mineral
seperti magnesium, kalsium dan logam berat seperti besi yang dapat menyebabkan
kesadahan air. Selain itu, untuk mengisap dan mengalirkan air ke atas permukaan
diperlukan pompa.
2.1.3. Pemanfaatan Air
Dari sekian banyak manfaat air, jumlah air yang benar-benar dikonsumsi
hanya sebagian kecil saja, yakni yang tergolong penyediaan air minum/bersih.
Namun demikian dari kelompok ini pun, yang benar dikonsumsi sangat sedikit.
Misalnya saja, orang hanya minum 2 liter/orang/hari, demikian pula jumlah air yang
dikonsumsi hewan atau tumbuhan, hanya sedikit saja. Sebagian besar hanya
digunakan sebagai media. Misalnya, penyediaan air bersih ini sebagian besar akan
kembali kealam sebagai air bekas cucian, bekas membersihkan rumah, bekas
Adapun kegunaan air adalah :
1. Air untuk minum
2. Air untuk keperluan rumah tangga
3. Air untuk industri
4. Air untuk mengairi sawah
5. Air untuk kolam perikanan, dll (Wardhana,2001)
Di dalam tubuh manusia sendiri, air berkisar antara 50-70% dari seluruh berat
badan. Air diperlukan untuk menurunkan berbagai jenis zat yang diperlukan tubuh.
Sebagai contoh, oksigen perlu dilarutkan dahulu, sebelum dapat memasuki pembuluh
darah yang ada di sekitar alveoli. Segala reaksi biokimia di dalam tubuh
manusia/hewan terlaksana di dalam lingkungan air. Air sebagai bahan pelarut,
membawa segala jenis makanan ke seluruh tubuh. Ringkasnya, dalam segala fungsi
kehidupan seperti bereaksi terhadap segala stimulus, tumbuh, bermetabolisme,
bereproduksi, air selalu memegang peranan penting. Kekurangan air menyebabkan
penyakit batu ginjal dan kandung kemih, karena terjadi kristalisasi unsur-unsur yang
ada di dalam cairan tubuh.
2.2. Persawahan
Sawah adalah lahan usaha pertanian yang secara fisik berpermukaan rata,
dibatasi oleh pematang, serta dapat ditanami padi, palawija atau tanaman budidaya
irigasi diperlukan dan digunakan untuk mengairi sawah dengan menggunakan air
yang berasal dari mata air, air sungai ataupun air hujan (Wikipedia, 2013).
Menurut Ariady (2009), berdasarkan pengairannya lahan sawah dibedakan menjadi :
1. Lahan Sawah Berpengairan (Irigasi)
Yaitu lahan sawah yang memperoleh pengairan dari sistem irigasi, baik yang
bangunan penyadap dan jaringan-jaringannya diatur dan dikuasai Dinas Pengairan PU
maupun dikelola sendiri oleh masyarakat.
Lahan sawah irigasi terdiri atas :
a. Lahan sawah irigasi teknis
b. Lahan sawah irigasi setengah teknis
c. Lahan sawah irigasi sederhana
d. Lahan sawah irigasi non PU
2. Lahan Sawah Tak Berpengairan (Non Irigasi)
Yaitu lahan sawah yang tidak memperoleh pengairan dari sistem irigasi tetapi
tergantung pada air alam, seperti air hujan, pasang surutnya air sungai/air laut, dan air
rembesan.
Lahan sawah non irigasi meliputi :
a. Lahan sawah tadah hujan
b. Lahan sawah pasang surut
c. Lahan sawah lainnya, seperti lebak, polder, rembesan, lahan rawa yang dapat
Sistem penanaman padi di sawah didahului oleh pengolahan tanah dan
melakukan persemaian. Selanjutnya, tanah dilumpurkan dengan cara dibajak 2
sampai 3 kali. Kemudian, bibit hasil semaian ditanam. Pada penanaman padi di
sawah, dosis pemupukan pada sawah tergantung pada jenis tanah, sejarah pemupukan
dan varietas padi yang ditanam pada lokasi tersebut. Kendala pemupukan biasanya
dialami petani karena biasanya pupuk yang diberikan tidak sesuai dosis. Pupuk
adalah bahan yang mengandung unsur-unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman dan
unsur yang paling penting dan harus tersedia adalah unsur NPK. Namun, pembajakan
dan pelumpuran tanah menyebabkan banyak butir-butir tanah halus dan unsur hara
terbawa air irigasi.
2.3. Irigasi
Irigasi adalah usaha penyediaan,pengaturan dan pembuatan bangunan air
untuk menunjang usaha pertanian, termasuk di dalamnya tanaman pangan,
hortikultura, perkebunan dan perternakan ( PLA,2009) Irigasi merupakan upaya yang
dilakukan manusia untuk mengairi lahan pertanian. Irigasi sendiri dimaksudkan untuk
mencukupi kebutuhan air guna keperluan pertanian. Menurut Hoesein ( 1984 )
maksud dari irigasi dapat dibagi lagi sebagai berikut :
1. Untuk memberi air pada waktu tidak atau kurang turun hujan, sehingga tanaman
dapat tetap tumbuh dengan baik.
2. Untuk mengatur suhu (temperatur ) tanah sehingga sesuai dengan kebutuhan
3. Untuk membersihkan garam-garam dan racun yang berbahaya bagi tanaman dari
dalam tanah.
4. Untuk meninggikan tanah (Kolmatase)
5. Untuk menaikkan muka air tanah pada tanah-tanah dimana muka air tanahnya
terletak jauh di bawah permukaan.
6. Untuk melunakkan lapisan oleh tanah.
7. Untuk memupuk atau menggemukkan tanah.
Kebutuhan air irigasi adalah jumlah air yang diperlukan untuk memenuhi
kebutuhan evapontranspirasi, kehilangan air, kebutuhan air untuk tanaman dengan
memperhatikan jumlah air yang diberikan oleh alam melalui hujan dan kontribusi air
tanah. Kebutuhan air di sawah dinyatakan dalam mm/hari atau L/detik/ha. Kebutuhan
air belum termasuk efisiensi di jaringan tersier dan utama.Efisiensi ini dihitung dalam
kebutuhan pengambilan air irigasi. Kebutuhan air irigasi yang dibutuhkan tanaman
adalah 1,1 L/detik/ha (Endang,1992).
2.3.1. Kualitas Air Irigasi
Sifat dan kualitas air irigasi berpengaruh terhadap keadaan tanah dan
pertumbuhan tanaman. Konsentrasi total dana konsentrasi bahan-bahan tertentu perlu
diketahui untuk penilaian sifat dan kualitas air.Kadar garam total merupakan kriteria
tunggal yang terpenting dalam penilaian sifat dan kualitas air irigasi. Hal ini
disebabkan karena tingkat salinitas larutan tanah pada dasarnya ditentukan oleh air
Untuk kegiatan pertanian kualitas air merupakan hal yang perlu di perhatikan
agar tidak memberikan pengaruh negatif bagi tanaman. Air tidak hanya memberikan
dampak positif bagi tanaman tetapi juga memberikan pengaruh negatif (meracuni)
tanaman jika jika terdapat unsur yang melebihi ambang batas (Wisnu, 2001).
Kecocokan air irigasi tergantung pada kadar endapan dan unsur-unsur garam
di dalamnya. Kadar saline (garam) yaitu seluruh konsentrasi garam-garaman,
perbandingan sodium dengan unsur-unsur lainnya dan adanya kadar beracun khusus
borax merupakan faktor-faktor yang terpenting (Mahida, 1986).
Faktor kimia yang menentukan kualitas air irigasi adalah:
a. Keseluruhan jumlah kadar garam
b. Perbandingan Sodium dengan jumlah lainnya
c. Kadar ion beracun khusus seperti borax, konsentrasi bikarbonat dalam
hubungannya dengan konsentrasi kalsium dan magnesium
Untuk menilai kualitas air irigasi dan kemampuannya untuk menimbulkan
kondisi-kondisi kimiawi dan fisik yang berbahaya dalam tanah, biasanya ditentukan
konsentrasi kalsium, magnesium, sodium, dan ion dasar yang utama (Mahida, 1986).
2.4. Pencemaran Air
Dewasa ini air menjadi masalah yang perlu mendapat perhatian yang seksama
dan cermat. Untuk mendapatkan air yang baik, sesuai dengan standar tertentu, saat ini
limbah dari hasil kegiatan manusia, baik limbah dari kegiatan rumah tangga, limbah
kegiatan industri dan kegiatan-kegiatan lainnya (Wardhana, 2004).
Menurut Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001, pencemaran air adalah
masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain
ke dalam air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat
tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya.
2.4.1. Polutan Air
Menurut Effendi (2003), polutan dikelompokkan menjadi dua berdasarkan
cara masuknya ke dalam lingkungan, yaitu :
1. Polutan Alamiah
Polutan memasuki lingkungan (badan air) secara alami, misalnya akibat letusan
gunung berapi, tanah longsor, banjir, dan fenomena alam lainnya.
2. Polutan Antropogenik
Polutan yang masuk ke lingkungan (badan air) akibat aktivitas manusia, misalnya
kegiatan domestik (rumah tangga), kegiatan perkotaan, maupun kegiatan industri.
Berdasarkan sifat toksiknya, polutan dibedakan menjadi dua yaitu :
1. Polutan Toksik
Polutan ini biasanya bukan berupa bahan-bahan yang alami, misalnya pestisida,
detergen, dan bahan artifisial lainnya. Polutan ini dapat mengakibatkan kematian
(lethal) maupun bukan kematian (sub-lethal), misalnya terganggunya
pertumbuhan, tingkah laku, dan karakteristik morfologi berbagai organisme
2. Polutan Tidak Toksik
Polutan ini biasanya telah berada pada ekosistem secara alami yang terdiri dari
bahan-bahan tersuspensi dan nutrien (unsur hara). Bahan tersuspensi dapat
mempengaruhi sifat fisika perairan, antara lain meningkatkan kekeruhan sehingga
menghambat penetrasi cahaya matahari. Keberadaan nutrien (unsur hara) yang
berlebihan dapat memicu terjadinya eutrofikasi perairan dan pertumbuhan
mikroalga dan tumbuhan air secara pesat, yang dapat mengganggu keseimbangan
ekosistem akuatik secara keseluruhan.
2.4.2. Indikator Pencemaran Air
Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya
perubahan atau tanda yang dapat diamati yang digolongkan menjadi :
a. Pengamatan secara fisis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan tingkat
kejernihan air (kekeruhan), perubahan suhu, adanya perubahan warna, bau dan
rasa.
b. Pengamatan secara kimiawi, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan zat
kimia yang terlarut, perubahan pH.
c. Pengamatan secara biologis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan
mikroorganisme yang ada di dalam air, terutama ada tidaknya bakteri patogen.
Indikator yang umum diketahui pada pemeriksaan pencemaran air adalah pH
atau konsentrasi ion hidrogen, oksigen terlarut (Dissolved Oxygen), kebutuhan
oksigen biokimia (Biochemical Oxygen Demand), serta kebutuhan oksigen kimiawi
1. pH atau konsentrasi ion hydrogen
Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH sekitar
6,5 – 7,5. Air akan bersifat asam atau basa tergantung besar kecilnya pH. Bila pH
di bawah normal, maka air tersebut bersifat asam, sedangkan air yang mempunyai
pH di atas normal akan bersifat basa. Air limbah dan bahan buangan industri akan
mengubah pH air yang akhirnya akan mengganggu kehidupan biota akuatik.
Sebagian besar biota akuatik sensitif terhadap perubahan pH dan menyukai pH
antara 7 – 8,5 (Effendi, 2003).
2. Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen)
Tanpa adanya oksigen terlarut, banyak mikroorganisme dalam air tidak dapat
hidup karena oksigen terlarut digunakan untuk proses degradasi senyawa organik
dalam air. Oksigen dapat dihasilkan dari atmosfer atau dari reaksi fotosintesa
alga. Oksigen yang dihasilkan dari reaksi fotosintesis alga tidak efisien, karena
oksigen yang terbentuk akan digunakan kembali oleh alga untuk proses
metabolisme pada saat tidak ada cahaya. Kelarutan oksigen dalam air tergantung
pada temperatur dan tekanan atmosfir (Warlina, 2004).
Kadar oksigen terlarut yang tinggi tidak menimbulkan pengaruh fisiologis bagi
manusia. Ikan dan organisme akuatik lain membutuhkan oksigen terlarut dalam
jumlah cukup banyak. Kebutuhan oksigen ini bervariasi antar organisme.
Keberadaan logam berat yang berlebihan di perairan akan mempengaruhi sistem
terdapat logam berat dengan konsentrasi tinggi, organisme akuatik menjadi lebih
menderita (Effendi, 2003).
3. Kebutuhan Oksigen Biokimia (Biochemical Oxygen Demand)
Dekomposisi bahan organik terdiri atas 2 tahap, yaitu terurainya bahan organik
menjadi anorganik dan bahan anorganik yang tidak stabil berubah menjadi bahan
anorganik yang stabil, misalnya ammonia mengalami oksidasi menjadi nitrit atau
nitrat (nitrifikasi). Pada penentuan nilai BOD, hanya dekomposisi tahap pertama
yang berperan, sedangkan oksidasi bahan organik (nitrifikasi) dianggap sebagai
zat pengganggu. Dengan demikian, BOD adalah banyaknya oksigen yang
dibutuhkan oleh mikroorganisme dalam lingkungan air untuk memecah
(mendegradasi) bahan buangan organik yang ada dalam air menjadi
karbondioksida dan air.
Jumlah mikroorganisme dalam air lingkungan tergantung pada tingkat kebersihan
air. Air yang bersih relatif mengandung mikroorganisme lebih sedikit dibanding
yang tercemar. Air yang telah tercemar oleh bahan buangan yang bersifat
antiseptik atau bersifat racun, seperti fenol, kreolin, deterjen, insektisida, dan
sebagainya, jumlah mikroorganismenya juga relatif sedikit (Effendi, 2003).
4. Kebutuhan Oksigen Kimiawi (Chemical Oxygen Demand)
COD adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada dalam
air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia, baik yang dapat didegradasi secara
biologis maupun yang sukar didegradasi. Jika pada perairan terdapat bahan
polisakarida, dan sebagainya, maka lebih cocok dilakukan pengukuran COD
daripada BOD (Effendi, 2003).
2.4.3. Sumber Pencemaran Air
Menurut (Mukono, 2006), terdapat beberapa sumber pencemaran air yaitu :
1. Domestik (Rumah Tangga)
berasal dari pembuangan air kotor dari kamar mandi, kakus, dan dapur.
2. Industri
Polutan yang dihasilkan tergantung pada jenis industrinya. Jenis polutan yang
dapat mencemari air tergantung pada bahan baku, proses industri, bahan bakar,
dan sistem pengelolaan limbah cair yang digunakan oleh industri tersebut.
3. Pertanian dan Perkebunan
Polutan airnya dapat berupa :
a. Zat kimia, misalnya berasal dari penggunaan pupuk dan pestisida.
b. Mikrobiologi, misalnya virus, bakteri, parasit yang berasal dari kotoran ternak
dan cacing tambang di lokasi pertanian.
c. Zat radioaktif, berasal dari penggunaannya dalam proses pematangan buah,
mendapatkan bibit unggul, dan mempercepat pertumbuhan tanaman.
Polutan air dapat dikelompokkan sebagai berikut :
a. Fisik
b. Kimia
Bahan pencemar yang berbahaya antara lain merkuri (Hg), kadmium (Cd),
timbal (Pb), pestisida dan jenis logam berat lainnya.
c. Mikrobiologi
Berbagai macam bakteri, virus, parasit, dan lain-lainnya. Misalnya, berasal
dari pabrik yang mengolah hasil ternak, rumah potong, dan tempat pemerahan
susu sapi.
d. Radioaktif
Beberapa bahan radioaktif yang dihasilkan oleh Pembangkit Listrik Tenaga
Nuklir (PLTN) dapat menimbulkan pencemaran air.
2.5. Pencemaran Logam Berat
Dalam kehidupan sehari-hari, manusia tidak terpisahkan dari benda-benda
yang berasal dari logam. Logam digunakan untuk membuat alat perlengkapan rumah
tangga, seperti sendok, garpu, pisau, dan berbagai jenis peralatan rumah tangga
lainnya (Widowati, Sastiono & Jusuf 2008). Menurut Palar (2008), logam berat masih
termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam-logam
lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini
berikatan dan atau masuk ke dalam tubuh organisme hidup. Dapat dikatakan bahwa
semua logam berat dapat menjadi bahan racun yang akan meracuni tubuh makhluk
hidup. Sebagai contoh adalah merkuri (Hg), kadmium (Cd), timbal (Pb), dan krom
Polutan logam mencemari lingkungan, baik di lingkungan udara, air, dan
tanah yang berasal dari proses alami dan kegiatan industri. Proses alami antara lain
siklus alamiah sehingga bebatuan gunung berapi bisa memberikan kontribusi ke
lingkungan udara, air, dan tanah. Kegiatan manusia yang bisa menambah polutan
bagi lingkungan berupa kegiatan industri, pertambangan, pembakaran bahan bakar,
serta kegiatan domestik lain yang mampu meningkatkan kandungan logam di
lingkungan udara, air, dan tanah (Widowati, Sastiono & Jusuf, 2008).
2.5.1. Pencemaran Logam Berat pada Tanah
Tanah merupakan bagian dari siklus logam berat. Pembuangan limbah ke
tanah apabila melebihi kemampuan tanah dalam mencerna limbah akan
mengakibatkan pencemaran tanah. Jenis limbah yang berpotensi merusak lingkungan
hidup adalah limbah yang termasuk dalam Bahan Beracun Berbahaya (B3) yang di
dalamnya terdapat logam-logam berat. (Subowo dalam Widaningrum 2007)
menyatakan bahwa adanya logam berat dalam tanah pertanian dapat menurunkan
produktivitas dan kualitas hasil pertanian selain dapat membahayakan kesehatan
manusia melalui konsumsi pangan yang dihasilkan dari tanah yang tercemar logam
berat tersebut.
Kandungan logam berat dalam tanah sangat berpengaruh terhadap kandungan
logam pada tanaman yang tumbuh di atasnya, kecuali terjadi interaksi di antara logam
itu sehingga terjadi hambatan penyerapan logam tersebut oleh tanaman. Menurut
Darmono (2001), interaksi logam berat dan lingkungan tanah dipengaruhi oleh tiga
2.5.2. Pencemaran Logam Berat pada Perairan
Banyak logam berat yang bersifat toksik maupun esensial terlarut dalam air
dan mencemari air tawar maupun air laut. Sumber pencemaran ini banyak berasal dari
pertambangan, peleburan logam dan jenis industri lainnya, dan juga dapat berasal dari
lahan pertanian yang menggunakan pupuk atau anti hama yang mengandung logam
(Darmono, 2001).
Di dalam air biasanya logam berikatan dalam senyawa kimia atau dalam
bentuk logam ion, bergantung pada kompartemen tempat logam tersebut berada.
Tingkat kandungan logam pada setiap kompartemen sangat bervariasi, tergantung
pada lokasi, jenis kompartemen dan tingkat pencemarannnya. Telah banyak
dilaporkan mengenai konsentrasi logam dalam air dan biota yang hidup di dalamnya.
Biasanya tingkat konsentrasi logam berat dalam air dibedakan menurut tingkat
pencemarannya, yaitu polusi berat, polusi sedang, dan non polusi. Suatu perairan
dengan tingkat polusi berat biasanya memiliki kandungan logam berat dalam air, dan
organisme yang hidup di dalamnya tinggi. Pada tingkat polusi sedang, kandungan
logam berat dalam air dan biota yang hidup di dalamnya berada dalam batas marjinal.
Sedangkan pada tingkat non polusi, kandungan logam berat dalam air dan organisme
yang hidup di dalamnya sangat rendah, bahkan tidak terdeteksi.Logam-logam berat
yang terlarut dalam badan perairan pada konsentrasi tertentu akan berubah fungsi
menjadi sumber racun bagi kehidupan perairan. Pencemaran logam berat dapat
merusak lingkungan perairan dalam hal stabilitas, keanekaragaman dan kedewasaan
logam berat dapat ditentukan oleh faktor kadar dan kesinambungan zat pencemar
yang masuk dalam perairan, sifat toksisitas dan bioakumulasi. Pencemaran logam
berat dapat menyebabkan terjadinya perubahan struktur komunitas perairan, jaringan
makanan, tingkah laku, efek fisiologi, genetik dan resistensi
Keberadaan kadmium pada air irigasi menyebabkan sukar didegradasi oleh
mikroorganisme air sehingga kadmium masuk melalui jaringan tanaman.Kadmium
akan terlarut dan sebagian lagi meresap ke dalam tanah dan ada juga yang masuk ke
metabolisme tanaman dan akan terakumulasi pada semua jaringan.
2.5.3. Siklus Biogeokimia Logam Berat dalam Lingkungan Perairan
Untuk mengukur pencemaran logam berat dalam lingkungan perairan, baik
pengaruh jangka pendek maupun jangka panjang, maka perlu diketahui sifat dari
siklus biogeokimiawi logam berat tersebut. Siklus perputaran logam berat dalam air
dapat dipelajari dengan model konsep dari sistem kehidupan air yang terdiri dari
sejumlah kompartemen dan peragaan alur dari perpindahan logam tersebut.
Hart dan lake (dalam Darmono 2001) mengatakan bahwa ada 4 kompartemen yang
terlihat dalam siklus biogeokimiawi logam dalam air, yaitu sebagai berikut:
1. Kompartemen logam yang terlarut ialah ion logam bebas, kompleks, dan koloidal
ikatan senyawanya.
2. Kompartemen partikel abiotik, terdiri dari bahan kimia inorganik dan organik.
3. Kompartemen partikel biotik, terdiri dari fitoplankton dan bakteria di dalam laut
dengkal dan laut dalam, daerah pantai, serta muara sungai yang menempel pada
4. Kompartemen sedimen di dasar air, merupakan kompartemen terbesar dari logam
berat pada setiap ekosistem air.
Untuk mengetahui proses perpindahan logam berat yang melibatkan transformasi
dan transpor dari kompartemen satu ke lainnya di dalam suatu lingkungan
perairan, perlu mempelajari hal sebagai berikut:
1. Bentuk fisika-kimia dari logam yang terdapat di dalam setiap kompartemen.
2. Proses yang menstimuli terjadinya transportasi logam dalam sistem tersebut.
3. Suatu proses perpindahan logam dalam suatu kompartemen ke kompartemen
lainnya.
[image:44.612.111.527.417.534.2]4. Suatu kejadian logam berat berinteraksi dengan biota air.
Tabel 2.1. Bentuk Senyawa Logam Cd, Hg, Pb dan As dalam yang Diaerasi Jenis Air
Logam Air Laut Air SungaiAlkalinitas Rendah
Air Sungai Alkalinitas Tinggi
Cd (II) Hg ( II ) Pb (II) AS (V) Cl Kompleks Cl Kompleks Cl,CO3, OH Kompleks HAsO4²ˉ Kation Bebas Kation Bebas Kation Bebas HAsO4ˉ O3 Kompleks OH Kompleks
CL,CO3, OH Kompleks
HAsO4²ˉ
Sumber: Turner dkk. ( 1981)
Sifat atau tingkah laku logam dalam lingkungan perairan sangat bergantung
dari karakterisasi logam yang bersangkutan atau lazim di sebut spesiasi logam.
Ikatan logam berat dalam suatu bentuk senyawa kimiawi di dalam air sangat berbeda
2.6. Kadmium (Cd)
2.6.1. Pengertian dan Sifat
Kadmium adalah suatu unsur alami di dalam kerak bumi.Biasanya ditemukan
sebagai mineral dikombinasikan dengan unsur-unsur lain seperti oksigen (kadmium
oksida-CdO), klor (kadmium klorida-CdCl2),atau belerang (kadmium
sulfida-CdSO4) (ATSDR, 2007). Kadmium pertama kali ditemukan oleh Stromeyer pada
tahun 1817 dan ada dalam kandungan murni seng karbonat. Sebagian besar kadmium
terdapat pada kandungan Zn yang digunakan pada beberapa dan kadmium dapat
terlepas dari Zn bila di panaskan. Kadmium (Cd) adalah logam kebiruan yang lunak,
termasuk golongan II B tabel berkala dengan konigurasi elekron [Kr] 4d105s2. unsur
ini bernomor atom 48, mempunyai bobot atom 112,41 g/mol dan densitas 8,65 g/cm3.
Titik didih dan titik lelehnya berturut-turut 765˚C dan 320,9˚C. Kadmiun (Cd)
merupakan racun bagi tubuh manusia. Waktu paruhnya 30 tahun dan terakumulasi
pada ginjal, sehingga ginjal mengalami disfungsi kadmium (Cd) yang terdapat dalam
tubuh manusia sebagian besar diperoleh melalui makanan dan tembakau, hanya
sejumlah kecil berasal dari air minum dan polusi udara.
Beberapa senyawa kadmium sebagai kadmium sulfide, karbonat dan
oksidanya bersifat tidak larut dalam air.Namun pada beberapa data menunjukkan
senyawa ini larut dalam cairan biologis pada gastrointestinal dan paru-paru. Beberapa
kadmium terdapat dalam mamalia, burung, dan ikan yang kemungkinan berikatan
Pemasukan kadmium (Cd) melalui makanan adalah 10 – 40 μg/hari,
sedikitnya 50% diserap oleh tubuh. Rekomendasi pemasukan kadmium (Cd) menurut
gabungan FAO/WHO dengan batas toleransi tiap minggunya adalah 420 μg untuk
orang dewasa dengan berat badan 60 kg. Pemasukan kadmium (Cd) rata-rata pada
tubuh manusia ialah 10 – 20 % dari batas yang telah direkomendasikan.
Unsur kadmium (Cd) dapat mengurangi serapan ion-ion hara karena daya
afinitas yang tinggi dari logam berat tersebut pada kompleks pertukaran kation. Di
alam Cd bersenyawa dengan belerang (S) sebagai greennocckite (CdS) yang ditemui
bersamaan dengan senyawa spalerite (ZnS). Kadmium merupakan logam lunak
(ductile) berwarna putih perak dan mudah teroksidasi oleh udara bebas dan gas
amonia (NH3). Di perairan, kadmium (Cd) akan mengendap karena senyawa
sulfitnya sukar larut.
Kadmium (Cd) dari hasil sampingan peleburan dan refining bijih Zn rata-rata
memiliki kadar kadmium (Cd) sebesar 0,2 – 0,3%. Sumber lain adalah dari
penggunaan sisa lumpur kotor sebagai pupuk tanaman yang kemudian terbawa oleh
aliran angin dan air.
Karakteristik kadmium (Cd) 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 yang berwarna
putih. Bila logam kadmium (Cd) digabungkan dengan senyawa karbonat, fosfat,
arsenat dan oksalat-ferro sianat maka akan terbentuk senyawa berwarna kuning
Adapun sifat fisik dan sifat kimia kadmium (Cd), yaitu :
1) Sifat Fisik
a. Logam berwarna putih keperakan
b. Mengkilat
c. Lunak/Mudah ditempa dan ditarik
d. Titik lebur rendah
e. Akan kehilangan kilapnya jika berada dalam udara yang basah atau lembab
dan akan mengalami kerusakan bila terkena uap amonia dan sulfur hidroksida
2) Sifat Kimia
a. Cd tidak larut dalam basa
b. Larut dalam H2SO4 encer dan HCl encer Cd
c. Cd tidak menunjukkan sifat amfoter
d. Bereaksi dengan halogen dan nonlogam seperti S, Se, P
e. Cd adalah logam yang cukup aktif
f. Dalam udara terbuka, jika dipanaskan akan membentuk asap coklat CdO
g. Memiliki ketahanan korosi yang tinggi
h. CdI2 larut dalam alkohol
2.6.2. Sumber Kadmium (Cd)
Kadmium (Cd) yang terdapat di dalam lingkungan pada kadar yang rendah
berasal dari kegiatan penambangan seng (Zn), timah (Pb), dan kobalt (Co) serta
industri, antara lain dari hasil sampingan penambangan, peleburan seng (Zn), dan
timbal (Pb).
Sumber pencemaran dan paparan kadmium (Cd) berasal dari polusi udara,
keramik berglazur, rokok, air sumur, makanan yang tumbuh di daerah pertanian yang
tercemar kadmium (Cd), fungisida, pupuk, serta cat. Paparan dan toksisitas kadmium
(Cd) berasal dari rokok, tembakau, pipa rokok yang mengandung kadmium (Cd),
perokok pasif, plastik berlapis kadmium (Cd), serta air minum (Widowati, Sastiono &
Jusuf, 2008).
Dalam lingkungan,menurut Clark (1986) sumber kadmium (Cd) 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 fosfat dan endapan sampah
2.6.3. Kegunaan Kadmium (Cd)
Ratusan mikogram logam kadmium dimungkinkan dapat diukur dalam jumlah
kecil dari ginjal, limbah lumpur dan plastik tetapi hanya beberapa nanogram (atau
lebih) logam kadmium dapat ditentukan dalam sampel air dan udara. Berbagai tehnik
dibutuhkan untuk mengumpulkan, mempersiapkan, dan menganalisis sampel. Secara
biologi tidak dapat dipisahkan antar senyawa yang berbeda. Dengan tehnik
pemisahan yang khusus, kadmium dalam protein dapat diisolasi dan diidentifikasi.
Berbagai studi konsentrasi atau sejumlah kadmium dalam air, udara, tanah,
tumbuh-tumbuhan dan lingkungan lainnya atau material biologi dapat ditentukan sebagai
elemen (WHO, 1992).
Logam ini telah digunakan semenjak tahun 1950. Prinsip dasar dalam
penggunaan kadmium adalah sebagai bahan pewarna dalam industri plastik dan pada
electroplating. Namun sebagian dari substansi logam kadmium ini juga digunakan
untuk solder dan alloy-alloynya digunakan pada baterai. Penggunaan kadmium dan
persenyawaannya seperti Cd-Sulfat (CdSO4) dan Cd-bromida (CdBr) juga digunakan
dalam industri pencelupan, fotografi, dan lain-lain (Palar, 2004).
Kadmium (Cd) merupakan logam yang sangat penting dan banyak
kegunaannya, khususnya untuk electroplating (pelapisan elektrik) serta galvanisasi
karena kadmium (Cd) memiliki keistimewaan non korosif. Kadmium (Cd) banyak
digunakan dalam pembuatan alloy, pigmen warna pada cat, keramik, plastik,
stabilizer plastik, katode untuk Ni-Cd pada baterai, bahan fotografi, pembuatan
tabung TV, karet, sabun, kembang api, percetakan tekstil, dan pigmen untuk gelas
dan email gigi (Widowati, Sastiono & Jusuf, 2008).
Pemanfaatan kadmium (Cd) dan persenyawaannya meliputi:
a. Senyawa CdS dan CdSeS yang banyak digunakan sebagai zat warna.
b. Senyawa Cd sulfat (CdSO4
c. Senyawa Cd-bromida dan Cd-ionida yang digunakan untuk fotografi.
) yang digunakan dalam industri baterai yang
d. Senyawa dietil-Cd yang digunakan pembuatan tetraetil-Pb.
e. Senyawa Cd-stearat untuk perindustrian polivinilkorida sebagai bahan untuk
stabilizer.
Kadmium (Cd) dalam konsentrasi rendah banyak digunakan dalam industri
pada proses pengolahan roti, pengolahan ikan, pengolahan minuman serta industri
tekstil.
2.6.4. Kadmium dalam Lingkungan
Logam kadmium dan dan bermacam-macam bentuk persenyawaannya dapat
masuk ke lingkungan, terutama sekali merupakan efek sampingan dari aktivitas yang
dilakukan manusia. Semua bidang industri yang melibatkan kadmium dalam proses
operasional industrinya menjadi sumber pencemaran kadmium. Konsentrasi kadmium
dalam air buangan berdasarkan hasil penelitian yang pernah dilakukan oleh Klein
[image:50.612.119.525.489.678.2]pada tahun 1974 (Palar, 2008) adalah sebagai berikut tabel 2.3:
Tabel 2.2. Kandungan Kadmium dalam Berbagai Jenis Air Buangan
Jenis Industri Konsentrasi Cd(µ/l)
Pengolahan Roti Pengolahan Ikan Makanan Lain Makanan Ringan Pencelupan tekstil Bahan Kimia Pengolahan Lemak Bakery Minuman Es Cream
Pengolahan dan pencelupan binatang Laundry 11 14 6 3 30 27 6 2 5 31 115 134
Logam kadmium juga mengalami biotransformasi dan bioakumulasi dalam
organisme hidup (tumbuhan, hewan, manusia). Logam ini dapat masuk ke dalam
tubuh manusia bersama makanan yang telah terkontaminasi oleh kadmium. Dalam
biota air jumlah logam yang terakumulasi akan terus mengalami peningkatan dengan
adanya proses biomagnifikasi di badan perairan. Di samping itu, tingkatan biota
dalam sistem rantai makanan turut menentukan jumlah kadmium yang terakumulasi.
Pada biota yang lebih tinggi stratanya akan ditemukan akumulasi kadmium yang
lebih tinggi, sedangkan pada biota top level merupakan tempat akumulasi paling
besar. Bila jumlah kadmium yang masuk telah melebihi baku mutu maka biota dari
suatu level atau strata tersebut akan mengalami kematian atau kepunahan. Keadaan
inilah yang menjadi penyebab kehancuran suatu tatanan sistem lingkungan
(ekosistem) karena salah satu mata rantainya telah hilang (Connel & Miller,2001).
Kadmium (Cd), Timbal (Pb), dan Merkuri (Hg) serta logam berat lainnya
bersifat bioakumulatif, biomagnifikasi (Biological Magnification), toksik dan
karsinogenik; sehingga pajanan (exposure) logam berat di lingkungan dapat
terakumulasi pada jaringan tubuh mahkluk hidup yang berada di lingkungan tersebut,
sehingga apabila mencapai konsentrasi toksik dapat meracuni semua komponen
biotik (hewan,tumbuhan, maupun manusia) dan melalui rantai makanan terjadi
pelipatgandaan kandungan bahan pencemar oleh organisme pada struktur topik yang
Polutan logam kadmium mencemari lingkungan, baik lingkungan udara, air,
dan tanah yang berasal dari proses alami dan kegiatan industri. Perjalanan logam
[image:52.612.118.523.194.521.2]kadmium sampai ke tubuh manusia dapat di gambarkan sebagai berikut (Gambar 2.1)
Gambar 2.1. Perjalanan Logam Sampai ke Tubuh Manusia
Sumber : Widowati, Sastiono, & Jusuf (2008)
2.6.5. Akumulasi Kadmium pada Tanaman
Distribusi kadmium pada tumbuhan mempunyai karakter yang stabil dan tidak
tergantung pada konsentrasi dalam tanah. Bagian tumbuhan yang mengakumulasi
kadmium paling besar yaitu pada akar, sedangkan pada organ vegetatife dan Batuan, Gunung Berapi
Industri
Limbah Logam
Darat Sungai Laut Udara
Pertanian, Perternakan
Fitoplankton Kolam
Pangan
Tanaman,Hewan
Zooplankton Air Ikan
Minum
reproduksi jumlahnya jauh lebih sedikit. Alasan mengapa akar mampu
mengakumulasi kadmium paling tinggi, karena kadmium disimpan dalam vakuola
sel-sel akar, sehingga menggurangi toksisitas, dan ini merupakan respon alami
tumbuhan terhadap zat toksik (Marthini, 2005).
Setiap tanaman memiliki perbedaan sensitivitas terhadap logam berat dan
setiap tanaman juga memperlihatkan kemampuan yang berbeda dalam
mengakumulasi logam berat (Alloway dalam darmono, 2001).
Melalui rantai makanan akan terjadi pemindahan dan peningkatan kadar
logam berat pada tingkat trofik (pemangsa) yang lebih tinggi. Manusia sebagai
konsumen hasil tanaman, baik jenis biji-bijian (misalnya beras,jagung), daun
(misalnya bayam, kangkung), maupun umbi (misalnya ketela, ubi), dapat
terkontaminasi logam berat melalui rantai makanan ini. Di dalam tubuh, logam berat
akan terakumulasi, sehingga kadarnya akan jauh lebih tinggi dari kadar logam berat
tersebut pada sumbernya.
Bila tanaman hidup pada tanah yang tercemar oleh logam berat walaupun
kadarnya rendah, tetapi dapat terakumulasi dalam sistem jaringan tanaman, karena
tanaman mempunyai kemampuan menyerap unsur mineral termasuk logam berat.
Selain dari tanah, tanaman juga dapat terkontaminasi logam berat dari udara dan
diserap melalui daun.
Menurut Priyanto dan Prayitno (2007), mekanisme penyerapan dan akumulasi
kadmium oleh tanaman dapat dibagi menjadi tiga proses yang saling
1. Penyerapan oleh akar
Tanaman dapat menyerap kadmium, maka kadmium harus dibawa ke dalam
larutan di sekitar akar (rizosfer) dengan beberapa cara bergantung pada spesies
tanaman. Senyawa-senyawa yang larut dalam air biasanya diambil oleh akar bersama
air, sedangkan senyawa-senyawa hidrofobik diserap oleh permukaan akar.
2. Translokasi kadmium dari akar ke bagian tanaman lain.
Setelah kadmium menembus endodermis akar, kadmium atau senyawa asing
lain mengikuti aliran transpirasi ke bagian atas tanaman melalui jaringan pengangkut
(xilem dan floem) ke bagian tanaman lainnya.
3. Lokalisasi kadmium pada sel dan jaringan.
Hal ini bertujuan untuk menjaga agar kadmium tidak menghambat
metabolisme tanaman. Sebagai upaya untuk mencegah peracunan kadmium tanaman
mempunyai mekanisme detoksifikasi, misalnya dengan menimbun logam di dalam
organ tertentu seperti akar.
Logam berat Cd digolongkan ke dalam logam berat non-esensial yang sangat
potensil sebagai polutan adalah kadmium yang telah terakumulasi di dalam tanah dan
sedimen. Walaupun kadmium adalah unsur non-esensial terhadap tumbuh tumbuhan,
unsur ini dengan mudah diabsorpsi dan diakumulasi oleh berbagai tanaman.
Kadmium (Cd) merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya karena
elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah. Kadmium (Cd) dalam tubuh
terakumulasi dalam ginjal dan hati terutama terikat sebagai metalothionein.
sulfhidril (-SH) dalam enzim karboksil sisteinil, histidil, hidroksil dan fosfatil dari
protein dan purin. Kemungkinan besar pengaruh toksisitas Cd disebabkan oleh
interaksi antara Cd dan protein tersebut, sehingga menimbulkan hambatan terhadap
aktivitas kerja enzim (Darmono, 1995).
Soepardi (1983) dalam Barchia, (2009) menyatakan kisaran kadmium sebagai
pencemar dalam tanah adalah 0,1-7 ppm dan kisaran kadmium dalam tanaman adalah
0,2-0,8 ppm. Sedangkan menurut Rosmarkam dan Yuwono (2002), kandungan
kadmium dalam tanah dengan kriteria sangat tinggi >100, kriteria tinggi 50-100,
kriteria sedang 30-50, kriteria rendah 5-30, dan kriteria sangat rendah <5 ppm.
Masuknya kadmium kedalam sistem metabolisme manusia dan hewan dapat secara
langsung maupun tidak langsung. Masuknya kadmium secara langsung terjadi
bersama air minum, bersama dengan udara yang dihirup. Masuknya kadmium secara
tidak langsung terjadi bersama dengan bahan makan dimakan. Kadmium masuk
tubuh manusia dengan perantaraan tumbuhan yang menyerap kadmium dan
memasukkannya dalam jaringan yang dimakan manusia. Masuknya kadmium dalam
jumlah yang membahayakan lewat rantai makanan pendek tanaman ke manusia
disebut pencemaran dakhil (internal pollution) (Notohadiprawiro, 2006).
Sumber pencemaran logam berat pada tanaman, yaitu ( Verloo, 1993):
1. Air
Air yang tercemar logam akan diserap oleh akar tanaman bersama dengan nutrisi
