BAB II
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
2.1.2.1. Air Angkasa (Hujan)
Air angkasa atau air hujan merupakan sumber utama air di bumi. Walau 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, terjun, 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.
2.1.2.3Air 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
• 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 / parit dan akan berlanjut mengalir ke lautan.
• 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. Syarat Air Bersih
Berdasarkan Permenkes RI No.416/MENKES/PER/IX/1990 tentang syarat-syarat pengawasan kualitas air, syarat-syarat-syarat-syarat air bersih antara lain :
1. Persyaratan Biologis
dalam empat bagian, yaitu parasit, bakteri, virus, dan kuman. Dari keempat jenis mikroorganisme tersebut umumnya yang menjadi parameter kualitas air adalah bakteri seperti Eschericia coli.
2. Persyaratan Fisik
Persyaratan fisik air bersih terdiri dari kondisi fisik air pada umumnya, yakni derajat keasaman, suhu, kejernihan, warna, dan bau. Aspek fisik ini selain penting untuk aspek kesehatan langsung yang terkait dengan kualitas fisik seperti suhu dan keasaman, tetapi juga penting untuk menjadi indikator tidak langsung pada persyaratan biologis dan kimia, seperti warna air dan bau.
3. Persyaratan Kimia
Persyaratan kimia menjadi penting karena banyak sekali kandugan kimiawi air yang memberi akibat buruk pada kesehatan karena tidak sesuai dengan proses biokimiawi tubuh. Bahan kimia seperti nitrat, arsenik, dan berbagai macam logam berat khususnya air raksa, timah hitam, dan kadmium dapat menjadi gangguan pada tubuh dan berubah menjadi racun.
4. Persyaratan Radioaktif
Persyaratan radioaktif sering juga dimasukkan sebagai bagian persyaratan fisik, namun sering dipisahkan karena jenis pemeriksaannya sangat berbeda,dan pada wilayah tertentu menjadi sangat serius seperti di sekitar reaktor nuklir.
2.1.4. Pemanfaatan Air
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 menggelontor kotoran, bekas mandi, dll (Soemirat,2009).
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)
2.1.5. Sarana Air Bersih 2.1.5.1. Sumur
Sumur merupakan sumber utama persediaan air bersih bagi penduduk yang tinggal di daerah pedesaan maupun di perkotaan Indonesia. Secara teknis sumur dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu:
a. Sumur Gali
Sumur gali adalah satu konstruksi sumur yang paling umum dan meluas dipergunakan untuk mengambil air tanah bagi masyarakat kecil dan rumah-rumah perorangan sebagai air minum dengan kedalaman 7-10 meter dari permukaan tanah. Sumur gali menyediakan air permukaan tanah, oleh karena itu dengan mudah terkena kontaminasi melalui rembesan. Umumnya, rembesan berasal dari tempat pembuangan kotoran manusia dan hewan, juga dari limbah sumur itu sendiri (Depkes RI, 1985).
permanen, tinggi bibir sumur minimal 0,8 meter dari permukaan tanah, memiliki tutup sumur yang kuat dan rapat (Entjang, 2000)..
b. Sumur Bor
Dengan cara pengeboran, lapisan air tanah yang lebih dalam ataupun lapisan tanah yang jauh dari tanah permukaan dapat dicapai sehingga sedikit dipengaruhi kontaminasi. Umumnya, air dari sumur bor bebas dari pengotoran mikrobiologi dan secara langsung dapat dipergunakan sebagai air minum (Depkes RI, 1985)
Menurut Chandra (2007), berdasarkan kedalamannya sumur terbagi dua yaitu: a. Sumur Dangkal (shallow well)
Sumur ini memiliki sumber air yang berasal dari resapan air hujan di atas permukaan bumi terutama di daerah dataran rendah. Jenis sumur ini banyak terdapat di Indonesia dan mudah sekali terkontaminasi air kotor yang berasal dari kegiatan mandi-cuci-kakus (MCK) sehingga persyaratan sanitasi yang ada perlu sekali diperhatikan.
b. Sumur Dalam (deep well)
Sumur ini memiliki sumber air yang berasal dari proses purifikasi alami air hujan oleh lapisan kulit bumi menjadi air tanah. Sumber airnya tidak terkontaminasi dan memenuhi persyaratan sanitasi.
2.1.5.2. Perlindungan Mata Air
kontaminasi langsung terhadap mata air yang disebabkan oleh manusia atau binatang, harus dicegah melalui bangunan perlindungan.
2.1.5.3. Penampungan Air Hujan
Penampungan air hujan untuk penyediaan air minum/air bersih biasanya memanfaatkan suatu permukaan yang luas, seperti atap rumah yang miring ke arah talang yang menampung air hujan dan disalurkan ke dalam tangki reservoir. Hujan pertama biasanya membawa kotoran yang ada pada atap, sehingga tidak dialirkan ke dalam tangki.
2.1.6. Peranan Air Dalam Penyebaran Penyakit 2.1.6.1. Penyakit Menular
Menurut Slamet (2007), air merupakan bagian dari lingkungan yang tidak
dapat terpisahkan dari kehidupan manusia. Dalam penggunaannya, air dapat
menjadi penyebab terjadinya penyakit yang dibagi ke dalam 4 (empat) cara yaitu :
1. Air Sebagai Penyebar Mikroba Patogen (Water Borne Disease)
Penyakit disebarkan secara langsung oleh air dan hanya dapat menyebar
apabila mikroba penyebab terjadinya penyakit masuk ke dalam sumber air yang
digunakan masyarakat untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari. Jenis mikroba yang
ada di dalam air yaitu virus, bakteri, protozoa dan metazoa. Penyakit yang
disebabkan karena mikroba patogen ini seperti cholera, thypus abdominalis,
hepatitis A, poliomyelitis, disentri. Keluhan yang dapat muncul seperti mencret dan
2 . Air Sebagai Sarang Vektor Penyakit (Water Related Insecta Vector)
Air dapat berperan sebagai sarang insekta yang menyebarkan penyakit pada
masyarakat. Insekta sedemikian disebut sebagai vektor penyakit. Vektor penyakit
yang sedemikian dapat mengandung penyebab penyakit. Penyebab penyakit dalam
tubuh vektor dapat berubah bentuk, berubah fase pertumbuhan atau pun
bertambah banyak atau tidak mengalami perubahan apa-apa. Penyakit yang dapat
muncul seperti filariasis, demam berdarah, malaria.
3. Kurangnya Penyediaan Air Bersih (Water Washed Disease)
Kurang tersedianya air bersih untuk menjaga kebersihan diri, dapat
menimbulkan berbagai penyakit kulit dan mata. Hal ini terjadai karena bakteri yang
ada pada kulit dan mata mempunyai kesempatan untuk berkembang. Keluhan yang
dapat muncul seperti kulit merah, gatal-gatal dan mata merah, gatal dan berair.
4. Air Sebagai Sarang Hospes Sementara (Water Based Disease)
Penyakit ini memiliki host perantara yang hidup di dalam air. Penyakit yang
dapat muncul adalah schistosomiasis dan dracontiasis.
2.1.6.2. Penyakit Tidak Menular
dapat menyebabkan kenaikan darah karena kadmium (Cd) mempengaruhi kinerja otot polos pembuluh darah secara langsung maupun tidak langsung lewat ginjal, bahkan kerusakan dan penghambatan kinerja sistem fisiologis tubuh, kerja paru-paru, liver, kemandulan, serta imunitas juga syaraf dan kerapuhan pada tulang (Effendi, 2007).
Besi (Fe) dan mangan (Mn) merupakan logam yang sering bersamaan keberadaannya di alam maupun dalam air. Logam ini dibutuhkan tubuh dalam jumlah kecil. Kelebihan logam ini dapat menimbulkan efek-efek kesehatan, seperti serangan jantung, gangguan pembuluh darah bahkan kanker hati. Logam ini bersifat akumulatif terutama di organ penyaringan sehingga dapat mengganggu fungsi fisiologis tubuh (Wardhana, 2004).
Senyawa kalsium banyak terdapat di alam sebagai batu kapur, gips dan kalsium klorida. Kalsium dalam kadar tertentu dibutuhkan oleh tubuh untuk pertumbuhan gigi dan tulang. Pada kadar yang lebih besar dari 200 mg / l pada air minum dapat menyebabkan pengerakan pada ketel-ketel pemanas, pipa distribusi air minum dan perabot rumah tangga.
2.2. 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 menjadi barang mahal karena air sudah banyak tercemar oleh bermacam-macam limbah dari hasil kegiatan manusia, baik limbah dari kegiatan rumah tangga, limbah kegiatan industri dan kegiatan-kegiatan lainnya (Wardhana, 2001).
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. 2.2.1. 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
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 akuatik. 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.
2.2.2. Indikator Pencemaran Air
Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau tanda yang dapat diamati yang digolongkan menjadi :
• Pengamatan secara fisis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan tingkat
• Pengamatan secara kimiawi, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan zat
kimia yang terlarut, perubahan pH.
• 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 (Chemical Oxygen Demand).
1. pH atau konsentrasi ion hidrogen
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)
saat tidak ada cahaya. Kelarutan oksigen dalam air tergantung pada temperatur dan tekanan atmosfir (Warlina, 1985).
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 respirasi organisme akuatik, sehingga pada saat kadar oksigen terlarut rendah dan 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.
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 organik yang resisten terhadap degradasi biologis, misalnya tannin, fenol, polisakarida, dan sebagainya, maka lebih cocok dilakukan pengukuran COD daripada BOD (Effendi, 2003).
2.2.3. 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.
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
Pasir atau lumpur yang tercampur dalam limbah air. 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.
2.3. Pencemaran Logam Berat
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 (Cr).
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).
2.3.1. 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.
itu sehingga terjadi hambatan penyerapan logam tersebut oleh tanaman. Menurut Darmono (1995), interaksi logam berat dan lingkungan tanah dipengaruhi oleh tiga faktor, yaitu : a) proses sorbsi atau desorbsi, b) difusi pencucian, dan c) degradasi. 2.3.2. 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).
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 ekosistem. Dari aspek ekologis, kerusakan ekosistem perairan akibat pencemaran 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.
2.4. Kadmium (Cd) 2.4.1. Pengertian Umum
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.
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.
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 (Palar,2008).
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
2.4.2. 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 kuprum (Cu). Sementara dalam kadar tinggi, kadmium (Cd) berasal dari emisi 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.
2.4.3. Kegunaan Kadmium (Cd)
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) 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 (Cd) dalam konsentrasi rendah banyak digunakan dalam industri pada proses pengolahan roti, pengolahan ikan, pengolahan minuman serta industri tekstil.
2.4.4. Efek Kadmium (Cd)
keracunan pada manusia. Pencemaran kadmium pada air minum di Jepang menyebabkan penyakit “itai-itai”. Gejalanya ditandai dengan ketidaknormalan tulang dan beberapa organ tubuh menjadi mati. Keracunan kronis yang disebabkan oleh kadmium (Cd) adalah kerusakan sistem fisiologis tubuh seperti pada pernapasan, sirkulasi darah, penciuman, serta merusak kelenjar reproduksi, ginjal, jantung dan kerapuhan tulang (Palar, 2008).
Kadmium (Cd) merupakan logam berat yang sangat berbahaya karena tidak dapat dihancurkan oleh organisme hidup dan dapat terakumulasi ke lingkungan, membentuk senyawa kompleks bersama bahan organik dan anorganik secara adsorbsi dan kombinasi (Rochyatun dan Rozak, 2007).
Dijelaskan oleh Zhou et al., (2008) bahwa aktivitas manusia (antropogenik) merupakan penyebab utama kontaminasi logam berat kadmium (Cd) pada lingkungan perairan dan menyebabkan gangguan pada sistem biologis karena dapat terakumulasi dengan mudah dalam sedimen maupun organisme.
Kadmium (Cd) tidak diketahui memiliki fungsi biologis di dalam sel tetapi memiliki sifat reaktif yang sangat tinggi dan dapat menginaktifkan berbagai macam aktivitas enzim yang diperlukan oleh sel. Setelah diabsorbsi, logam berat kadmium (Cd) akan terakumulasi di dalam organ target yang utamanya adalah ginjal kemudian menimbulkan toksisitas (Rico et al., 2007).
a. Efek kadmium (Cd) Terhadap Tumbuhan dan Hewan
tangga dan pembakaran bahan bakar fosil. Sumber lain yang penting dari emisi kadmium (Cd) adalah produksi pupuk fosfat buatan. Bagian dari kadmium (Cd) yang berakhir di tanah setelah pupuk diterapkan pada lahan pertanian dan sisanya dari kadmium (Cd) yang berakhir di permukaan air ketika limbah dari produksi pupuk dibuang oleh perusahaan produksi. Kadmium (Cd) dapat diangkut melalui jarak yang jauh ketika diserap oleh lumpur. Lumpur ini kaya kadmium (Cd) yang dapat mencemari air permukaan maupun tanah.
Kadmium (Cd) dapat terserap untuk bahan organik dalam tanah. Ketika kadmium (Cd) hadir di tanah itu bisa sangat berbahaya, karena serapan melalui makanan akan meningkat. Tanah yang diasamkan meningkatkan serapan kadmium (Cd) oleh tanaman. Hal ini merupakan potensi bahaya binatang yang tergantung pada tanaman untuk bertahan hidup. Kadmium (Cd) dapat terakumulasi dalam tubuh binatang tersebut, terutama ketika makan beberapa tanaman. Sapi mungkin memiliki jumlah besar kadmium (Cd) dalam ginjalnya karena ini. Cacing tanah dan organisme tanah penting lainnya sangat rentan untuk keracunan kadmium (Cd). Cacing bisa mati pada konsentrasi sangat rendah dan memiliki konsekuensi bagi struktur tanah. Ketika konsentrasi kadmium (Cd) di tanah tinggi mereka dapat mempengaruhi proses mikroorganisme tanah dan ancaman ekosistem seluruh tanah (Khan, 2008).
(Cd) kadang-kadang mendapatkan tekanan darah tinggi, penyakit hati dan saraf atau kerusakan otak.
b. Efek kadmium (Cd) Terhadap Kesehatan Manusia
Menurut Darmono (2001), efek kadmium (Cd) terhadap kesehatan manusia dapat bersifat akut dan kronis. Kasus keracunan akut kadmium (Cd) kebanyakan melalui saluran pernapasan, misalnya menghisap debu dan asap kadmium (Cd) terutama kadmium oksida (CdO). Gejala yang timbul berupa gangguan saluran pernapasan, mual, muntah, kepala pusing dan sakit pinggang.
Keracunan kronis terjadi bila memakan kadmium (Cd) dalam waktu yang lama. Gejala akan terjadi setelah selang waktu beberapa lama dan kronis seperti: a. 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.
b. Kadmium (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 kadmium (Cd). Gejala hipertensi ini tidak selalu dijumpai pada kasus keracunan kadmium (Cd) kronis.
daya keseimbangan kandungan kalsium dan fosfat dalam ginjal yang dikenal dengan nama osteomalasea atau penyakit Itai-itai . Kekurangan kalsium dapat menyebabkan osteoporosis sehingga orang tidak dapat berdiri dengan tegak tetapi membungkuk.
Efek kronis terjadi dalam selang waktu yang sangat panjang. Peristiwa ini terjadi karena kadmium (Cd) yang masuk ke dalam tubuh dalam jumlah yang kecil sehingga dapat ditolerir oleh tubuh. Efek akan muncul saat daya racun yang dibawa kadmium (Cd) tidak dapat lagi ditolerir tubuh karena adanya akumulasi kadmium (Cd) dalam tubuh. Efek kronis dapat dikelompokkan menjadi lima kelompok (Palar, 2008), yaitu:
a) Efek Kadmium (Cd) Terhadap Ginjal
Ginjal merupakan organ utama dari dari sistem urinaria hewan tingkat tinggi dan manusia. Pada organ ini terjadi peristiwa akumulasi dari bermacam-macam bahan termasuk logam kadmium (Cd). Kadmium (Cd) dapat menimbulkan gangguan dan bahkan kerusakan pada sistem kerja ginjal terutama ekskresi protein. Kerusakan ini dapat dideteksi dari tingkat atau kandungan protein yang terdapat dalam urin. Petunjuk lain berupa adanya asam amino dan glukosa dalam urin, ketidaknormalan kandungan asam urat serta kalsium (Ca) dan posfor (P) dalam urin.
b) Efek Kadmium (Cd) Terhadap Paru-paru
paru-paru (pulmonary emphysema) dengan gejala awal gangguan saluran napas, mual, muntah dan kepala pusing.
c) Efek Kadmium (Cd) Terhadap Tulang
Serangan yang paling hebat karena kadmium (Cd) adalah kerapuhan tulang. Efek ini telah menggoncangkan dunia internasional sehingga setiap orang dilanda rasa takut terhadap pencemaran. Efek ini timbul akibat kekurangan kalsium dalam makanan yang tercemar kadmium (Cd), sehingga fungsi kalsium darah digantikan oleh logam kadmium (Cd) yang ada. Pada akhirnya kerapuhan pada tulang-tulang penderita yang dinamakan itai-itai disease.
d) Efek Kadmium (Cd) Terhadap Darah dan Jantung
Efek kronis kadmium (Cd) dapat pula menimbulkan anemia karena CdO. Penyakit ini karena adanya hubungan antara kandungan kadmium (Cd) yang tinggi dalam darah dengan rendahnya hemoglobin.
e) Efek Kadmium (Cd) Terhadap Sistem Reproduksi
Daya racun yang dimiliki oleh kadmium (Cd) juga mempengaruhi sistem reproduksi dan organ-organnya. Pada konsentrasi tertentu kadmium (Cd) dapat mematikan sel-sel sperma pada laki-laki. Hal inilah yang menjadi dasar bahwa akibat terpapar uap logam kadmium (Cd) dapat mengakibatkan impotensi. Impotensi yang terjadi dapat dibuktikan dengan rendahnya kadar testoteron dalam darah.
Menurut Widowati, Sastiono & Jusuf, (2008), kadmium (Cd) 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 (Cd) d. Melalui rantai makanan
e. Melalui konsumsi daging yang diberi obat anthelminthes yang mengandung kadmium (Cd).
Menurut Palar (2008), dalam buku Pencemaran Logam Berat, sebagian besar kadmium (Cd) masuk ke dalam tubuh melalui saluran pencernaan, tetapi keluar lagi melalui feses sekitar 3-4 minggu kemudian dan sebagian kecil dikeluarkan melalui urin. Kadmium (Cd) dalam tubuh terakumulasi dalam hati dan ginjal terutama terikat sebagai metalotionein. Metalotinein mengandung unsur sistein, dimana kadmium (Cd) terikat dalam gugus sulfhidril (-SH) dalam enzim seperti karboksil sisteinil, histidil, hidroksil dan fosfatil dari protein dan purin. Kemungkinan besar pengaruh toksisitas kadmium (Cd) disebabkan oleh interaksi antara kadmium (Cd) dan protein tersebut, sehingga menimbulkan hambatan terhadap aktivitas kerja enzim dalam tubuh.
Absorpsi kadmium (Cd) melalui gastrointestinal lebih rendah dibandingkan absorpsi melalui respirasi, yaitu sekitar 5-8%. Absorpsi kadmium (Cd) 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 (Cd), sedangkan kecukupan seng (Zn) dalam makanan dapat menurunkan absorpsi kadmium (Cd). Hal ini diduga karena seng (Zn) merangsang produksi metalotionin.
Sistem hayati memiliki peluang untuk mengikat unsur logam berat sebagai fungsi detoksifikasi, yaitu mengikat logam berat dalam lingkaran metabolisme tanpa mengeliminasinya. Metalotionin dapat terinduksi dan ditemukan di semua golongan makhluk hidup (misalnya mamalia, ikan, maluska, zooplankton dan pitoplankton) dan berbagai tingkat jaringan/organ (misalnya hati, ginjal, insang, testis, otot, eritrosit). Konsentrasi metalonionin dalam jaringan meningkat ketika organisme terkontaminasi unsur logam berat.
Kadmium (Cd) memiliki afinitas yang kuat terhadap ginjal dan hati. Pada umumnya, sekitar 50-75% kadmium (Cd) dalam tubuh terdapat pada kedua organ tersebut. Kadmium (Cd) ditransportasikan dalam darah yang berikatan dengan sel darah merah dan protein berat molekul tinggi dalam plasma, khususnya oleh albumin. Sejumlah kecil kadmium (Cd) dalam darah mungkin ditransportasikan oleh metalotionin. Kadar kadmium (Cd) dalam darah orang dewasa yang terpapar kadmium (Cd) secara berlebihan biasanya 1μg/dL, sedangkan bayi yang baru lahir
2.5. Persawahan
Sawah adalah lahan usaha pertanian yang secara fisik berpermukaan rata, dibatasi oleh pematang, serta dapat ditanami padi, palawija atau tanaman budidaya lainnya. Namun, kebanyakan sawah digunakan untuk bercocok tanam padi. Sistem 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
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 ditanami padi, dan lain-lain.
Sistem penanaman padi di sawah didahului oleh pengolahan tanah seraya 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.
2.6. Pupuk
1. Pupuk Organik
Pupuk yang tidak dibuat di pabrik melainkan merupakan hasil-hasil akhir dari perubahan atau peruraian bagian-bagian atau sisa-sisa tanaman dan binatang. Pupuk ini dicirikan dengan kelarutan unsur haranya yang rendah di dalam tanah. Yang termasuk pupuk organik adalah pupuk kompos, pupuk kandang, dan lain-lain.
Syarat-syarat yang dimiliki pupuk organik, yaitu :
a. Zat N harus terdapat dalam bentuk persenyawaan organik, harus mengalami peruraian menjadi persenyawaan N yang mudah diserap oleh tanaman.
b. Pupuk tersebut tidak meninggalkan sisa asam organik di dalam tanah.
c. Pupuk tersebut mempunyai kadar persenyaawaan C organik yang tinggi, seperti hidrat arang.
2. Pupuk Anorganik
Pupuk buatan yang merupakan hasil industri yang umumnya memiliki kandungan unsur hara yang tinggi. Pupuk ini sangat disukai oleh para petani karena sangat praktis dalam pemakaiannya, mudah didapat, dan dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama. Yang termasuk ke dalam jenis pupuk anorganik adalah pupuk urea, TSP, dan lain-lain.
Kedua jenis pupuk tersebut dipakai oleh para petani di Indonesia untuk menyuburkan tanah dan meningkatkan hasil pertanian. Namun, selain itu pupuk juga dapat menyebabkan pencemaran pada tanah jika penggunaannya berlebihan, terutama pada pupuk anorganik (Nailatus, 2012).
1. Pupuk Tunggal, yaitu pupuk yang hanya mengandung 1 macam unsur hara, misalnya :
- Urea hanya mengandung N - ZK hanya mengandung K - TSP hanya mengandung P
2. Pupuk majemuk, yaitu pupuk yang mengandung lebih dari 1 macam unsur hara, misalnya :
- DAP mengandung N dan P
- Rustica Yellow mengandung N, P, dan K.
Dosis pemupukan padi sangat relatif sekali, tergantung cuaca atau iklim, jenis tanah, ketersediaan unsur hara dalam tanah, ketersediaan bahan organik dalam tanah, varietas tanaman padi, jenis pupuk yang diberikan dan cara pemberian pupuk (Maspary, 2011).
Waktu pemberian pupuk pada tanaman padi sangat bervariasi, yaitu :
1. Urea SP36 dan KCl (200 – 250 kg ; 100 – 150 kg ; 75 – 100 kg/ha). Satu hari sebelum tanam lakukan penyebaran pada pupuk SP36 100%. Setelah umur 7 hst lakukan penyebaran urea 30% dengan KCl 50%. Ketika umur 20 hst lakukan penyebaran urea 40% dan setelah berumur 30 hst lakukan penyebaran urea 30% dan KCl 50%.
3. Urea dan NPK Pelangi (100 kg : 300 kg/ha). NPK dan Pelangi 100% diberikan saat padi berumur 1 hst. Setelah 1 minggu berikan urea 30%. Ketika umur 20 hst berikan urea 40% dan ketika padi berumur 30 hst berikan urea 30%.
Beberapa cara aplikasi pupuk pada tanaman padi, yaitu : a. Ditaburkan secara merata pada areal sawah.
b. Ditaruh di perempatan jarak tanaman padi, tidak disebar secara merata. c. Ditaruh di perempatan di antara tanaman lalu diinjak dengan satu kaki.
Tanaman padi dan berbagai jenis tanaman lain yang tumbuh di tanah bisa terkontaminasi oleh kadmium (Cd). Faktor yang menentukan kadar kadmium (Cd) di tanah adalah cemaran kadmium (Cd) dari udara, kadar kadmium (Cd) di perairan, sistem irigasi, dan kadmium (Cd) yang berasal dari pupuk. Pupuk fosfat yang sering digunakan biasanya mengandung kadmium (Cd) tidak kurang dari 20 mg/kg. Hasil penelitian menunjukkan terjadinya peningkatan kadar kadmium (Cd) dalam tanah dan bijih barley dengan penggunaan pupuk fosfat. Penggunaan limbah/lumpur komersial sebagai pupuk yang mengandung kadmium (Cd) mencapai 1.500 mg/kg berat kering juga bisa meningkatkan kadar kadmium (Cd) dalam tanah (Klassen et al., 1986; Sumarsih, 2001 dalam Widowati, dkk, 2008).
Pupuk fosfat alam ada berbagai jenis dan memiliki kandungan kadmium (Cd) yang berbeda-beda. Pada fosfat alam Vietnam dan Cileungsi kandungan logam berat kadmium (Cd) tergolong kedalam kriteria kecil sehingga tidak terukur, pada fosfat alam China Huinan, China Guizhou, Mesir dan Jordan kandungan logam berat kadmium (Cd) tergolong kedalam kriteria sedang yaitu sebesar 2-9 mg/kg sedangkan pada fosfat alam Christmas, Tunisia, Senegal, Maroko, Algeria, Ciamis 1, Ciamis 2, Sukabumi, dan pupuk SP-36 kandungan logam berat kadmium (Cd) termasuk kedalam kriteria tinggi yaitu sebesar 11-113 mg/kg. Adapun kadar logam berat kadmium (Cd) pada berbagai batuan fosfat alam dari berbagai negara, dan dalam pupuk SP-36 dapat dilihat pada tabel berikut ini :
PA Cileungsi 13,35 13,62 TU
Sumber : (Setyorini dalam Kurnia, Suganda, Saraswati, dan Nurjaya, 2009) ; TU = Tidak Terukur
Berdasarkan hasil analisis Setyorini dalam Charlena (2004), diketahui bahwa pupuk fosfat mengandung rata-rata kandungan logam kadmium (Cd) 7 ppm. Apabila pupuk tersebut digunakan secara terus menerus dengan intensitas tinggi dapat meningkatkan kadmium (Cd) yang tersedia dalam tanah sehingga meningkatkan serapan kadmium (Cd) oleh tanaman.
Kadmium (Cd) masuk ke dalam jaringan tanaman dari tanah yang diabsorpsi melalui akar yang kemudian ditimbun dalam daun, sedangkan kadmium (Cd) dari udara tertahan pada permukaan daun, yang jumlahnya cukup besar pada daun yang permukaannya kasar ataupun daun yang berbulu. Jumlah kadmium (Cd) dalam jaringan tanaman sangat bervariasi, bergantung pada spesies tanaman. Kadmium (Cd) yang diserap dari dalam tanah, yang kemudian tertimbun di dalam biji jumlahnya lebih besar daripada dalam daun. Kandungan kadmium (Cd) dalam beras secara normal adalah sekitar 0,029 µg/g, sedangkan pada beras yang berasal dari daerah tercemar dapat mencapai 0,72-4,17 µg/g (Winter, 1982).
menjadi masam. Asam fosfat secara sempurna akan membebaskan ion H+ ke dalam tanah bila pH mulai 3 – 7. Reaksi asam fosfat meliputi :
H2PO4 H+ + H2PO4 -H2PO4- H+ + H2PO4 2-HPO42- H+ + PO43-
Dua reaksi yang pertama terjadi pada lingkungan tanah yang relatif asam hingga netral. Sementara reaksi ketiga boleh dikatakan tidak terjadi karena berlangsung pada pH yang sangat alkalis yaitu 9 – 12 (Mukhlis, Sarifuddin & Hamidah, 2011).
Prinsip pemupukan fosfor (P) yang perlu diperhatikan adalah kandungan P dalam tanah. Pada tanah yang mempunyai kandungan P tinggi, pemupukan P dimaksudkan hanya untuk memenuhi atau mengganti P yang diangkut oleh tanaman padi, sedangkan pada tanah yang mempunyai kandungan P sedang dan rendah, pemupukan P selain untuk menggantikan P yang terangkut tanaman juga untuk meningkatkan kadar P tanah sehingga diharapkan pada waktu yang akan dating kandungan P tanah berubah dari rendah dan sedang menjadi tinggi (Sofyan, Nursyamsi & Amien, 2002).
Pencemaran tanah pertanian oleh kadmium (Cd) bisa terjadi akibat pemakaian pupuk fosfat yang berlebihan (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).
