Logam berat beracun

Suatu logam berat beracun adalah semua logam atau metaloid yang relatif rapat yang diperhatikan karena toksisitas potensialnya, terutama dalam konteks lingkungan.Srivastava & Goyal 2010, p. 2 Istilah ini terutama berlaku untuk kadmium, raksa, timbal, dan arsenik,Brathwaite & Rabone 1985, p. 363 yang seluruhnya muncul dalam daftar Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) tentang 10 bahan kimia yang menjadi perhatian utama publik. Contoh lain mencakup mangan, kromium, kobalt, nikel, tembaga, seng, selenium, perak, antimon, dan talium.

Logam berat ditemukan secara alami di dalam tanah. Mereka menjadi terkonsentrasi akibat aktivitas manusia dan dapat masuk ke dalam jaringan tumbuhan, hewan, dan manusia melalui pernapasan, makanan, dan penanganan manual. Kemudian, mereka dapat berikatan dan mengganggu fungsi komponen sel vital. Efek toksik arsenik, raksa, dan timbal sudah diketahui sejak zaman dulu, tetapi metode penelitian toksisitas beberapa logam berat baru muncul tahun 1868. Pada manusia, keracunan logam berat umumnya diobati dengan pemberian zat pengkhelat. Namun, beberapa unsur yang dianggap logam berat toksik ternyata esensial, dalam jumlah kecil, bagi kesehatan manusia.

 Sumber kontaminasi 
jmpl|Tetraetil timbal merupakan salah satu kontaminan logam berat yang paling signifikan pada penggunaan saat ini.Wright 2002, p. 288

Logam berat ditemukan secara alami di tanah, dan terkonsentrasi sebagai akibat aktivitas manusia. Sumber-sumber umum berasal dari limbah pertambangan dan industri; emisi kendaraan; baterai timbal-asam (aki); pupuk; cat; kayu olahan; infrastruktur pengolahan air yang sudah lama;Harvey, Handley & Taylor 2015 dan mikroplastik yang terapung di samudera dunia.Howell et al. 2012; Cole et al. 2011, pp. 2589‒2590 Arsenik, kadmium dan timbal mungkin hadir pada mainan anak-anak pada tingkat yang melebihi standar peraturan. Timbal dapat digunakan dalam mainan sebagai stabilisator, penguat warna, atau zat anti korosi. Kadmium kadang-kadang digunakan sebagai stabilisator, atau untuk meningkatkan massa dan kilau perhiasan mainan. Arsenik diperkirakan digunakan dalam hal yang terkait dengan pewarna.Finch, Hillyer & Leopold 2015, pp. 849–850 Racun tikus yang digunakan pada penyimpanan biji-bijian dan lumbung kemungkinan merupakan sumber lain arsenik.Aggrawal 2014, p. 680

Timbal adalah kontaminan logam berat dengan prevalensi tertinggi.Di Maio 2001, p. 527 Sebagai komponen tetraetil timbal, , ia banyak digunakan dalam bensin pada era 1930–1970an.Lovei 1998, p. 15 Kadar timbal dalam lingkungan akuatik masayarakat industri telah diperkirakan dua hingga tiga kali lipat daripada kadar di era pra-industri.Perry & Vanderklein 1996, p. 336 Meskipun penggunaan bensin bertimbal di Amerika Utara sebagian besar sudah dihapus pada tahun 1996, tanah di sekitar jalanan yang dibangun sebelum masa ini menyimpan timbal dalam konsentrasi tinggi. Timbal (dalam bentuk timbal azida atau timbal stifnat yang digunakan dalam pemadam api) perlahan-lahan terakumulasi di lahan latihan pemadam kebakaran, mencemari lingkungan lokal dan memapar karyawan sekitar dengan risiko keracunan timbal.Houlton 2014, p. 50

 Jalur masuk 
Logam berat memasuki jaringan tumbuhan, hewan dan manusia melalui udara yang dihirup, makanan dan penanganan manual. Emisi kendaraan bermotor adalah sumber utama pencemaran udara termasuk arsenik, kadmium, kobalt, nikel, timbal, antimon, vanadium, seng, platina, paladium dan rodium.Balasubramanian, He & Wang 2009, p. 476 Sumber-sumber air (air tanah, danau, jeram dan sungai) dapat tercemar logam berat hasil pelindian industri dan limbah domestik; hujan asam dapat memperparah proses ini dengan membebaskan logam berat yang terperangkap di dalam tanah.Worsztynowicz & Mill 1995, p. 361 Tumbuhan terpapar logam berat melalui air yang diasupnya; hewan memakan tumbuhan ini; makanan nabati dan hewani adalah sumber terbesar logam berat pada manusia.Radojevic & Bashkin 1999, p. 406 Absorpsi melalui kontak kulit, misalnya kontak dengan tanah, adalah sumber potensial kontaminasi logam berat lainnya.Qu et al. 2014, p. 144 Logam berat beracun dapat mengalami bioakumulasi pada organisme karena mereka sulit dimetabolisme.Pezzarossa, Gorini & Petruzelli 2011, p. 94

 Efek merugikan 
Logam berat "dapat berikatan dengan komponen sel vital, seperti protein struktural, enzim, dan asam nukleat, dan mengganggu fungsinya".Lanids, Sofield & Yu 2000, p. 269 Gejala dan efeknya dapat bervariasi tergantung pada logam atau senyawa logam, dan dosis yang memapar. Secara umum, paparan logam berat beracun jangka panjang dapat menyebabkan karsinogenik, pengaruh pada sistem saraf pusat dan perifer, dan memengaruhi sirkulasi. Bagi manusia, tabel berikut menyajikan dampak umum paparan logam berat beracun "klasik",Neilen & Marvin 2008, p. 10 atau kromium (logam berat beracun lainnya) atau arsenik (metaloid).Afal & Wiener 2014

 Unsur Paparan akutbiasanya satu hari atau kurang Paparan kronisbiasanya hitungan bulan atau tahun Kadmium  Pneumonitis (radang paru-paru) Kanker paru-paru Osteomalasia (pelunakan tulang)Proteinuria (kelebihan protein dalam urin; kemungkinan kerusakan ginjal) Raksa  DiareDemamMuntah Stomatitis (radang gusi dan mulut) MualSindrom nefrotik (kegagalan fungsi ginjal nonspesifik)Neurastenia (gangguan neurotik)Parageusia (rasa logam)Penyakit merah jambu (tangan dan kaki menjadi nyeri dan berwarna merah jambuTremor Timbal  Ensefalopati (disfungsi otak)MualMuntah  AnemiaEnsefalopatiKaki lentuk/tangan lentuk (kelumpuhan)Nefropati (penyakit ginjal) Kromium  Pendarahan saluran pencernaan Hemolisis (penghancuran sel darah merah)Gagal ginjal akut Fibrosis paruKanker paru-paru Arsenik  MualMuntahDiareEnsefalopatiEfek multi-organAritmiaNeuropati menyakitkan  DiabetesHipopigmentasi/HiperkeratosisKanker

 Sejarah 
Efek toksik arsenik, raksa dan timbal telah dikenal sejak zaman kuno, tetapi metodologi penelitian dari toksisitas menyeluruh logam berat baru muncul pada tahun 1868. Pada tahun tersebut, Wanklyn dan Chapman berspekulasi pada dampak buruk logam berat "arsenik, timbal, tembaga, seng, besi dan mangan" dalam air minum. Mereka mencatat "ketiadaan investigasi" dan dikurangi menjadi "perlu pengumpulan data".Wanklyn & Chapman 1868, pp. 73–8; Cameron 1871, p. 484 Pada tahun 1884, Blake menjelaskan hubungan yang jelas antara toksisitas dan berat atom unsur.Blake 1884 Bagian berikut menyajikan rangkuman historis untuk logam berat beracun "klasik" (arsenik, raksa dan timbal) dan beberapa contoh terkini (kromium dan kadmium).

jmpl|kiri|200px|Orpimen, suatu mineral arsenik toksik yang digunakan dalam industri penyamakan untuk menghilangkan bulu dari kulit hewan.

 Arsenik 
Arsenik, sebagai realgar () dan orpimen (), dikenal sejak zaman kuno. Strabo (64–50 SM – 24 Masehi?), seorang sejarawan dan ahli geografi Yunani,Dueck 2000, pp. 1–3, 46, 53 menulis bahwa hanya budak yang dipekerjakan pada tambang realgar dan orpimen karena mereka mau-tak-mau tewas dari efek toksik asap yang dikeluarkan dari bijih. Bir yang tercemar arsenik meracuni lebih dari 6.000 orang di area Manchester, Inggris pada tahun 1900, dan diperkirakan korban tewas sedikitnya 70 orang.Dyer 2009 Clare Luce, duta besar Amerika Serikat untuk Italia periode 1953-1956, menderita keracunan arsenik. Sumbernya terlacak berasal dari serpihan dari cat yang sarat arsenik di langit-langit kamar tidurnya. Ia mungkin juga telah memakan makanan yang terkontaminasi arsenik dari cat langit-langit ruang makan kedutaan.Whorton 2011, p. 356 Air tanah yang terkontaminasi arsenik, seperti 2014, "masih meracuni jutaan orang di Asia".Notman 2014

 Raksa 
jmpl|ka|Saint Isaac's Cathedral, di Saint Petersburg, Rusia. Amalgam emas-raksa yang digunakan untuk menyepuh kubahnya menyebabkan sejumlah kasus di kalangan pekerja yang terlibat.

Kaisar pertama China bersatu, Qin Shi Huang, dilaporkan meninggal akibat mengkonsumsi pil raksa yang diharapkan memberinya keabadian.Zhao, Zhu & Sui 2006 Frasa "gila seperti pembuat topi" sepertinya merujuk pada keracunan raksa di kalangan pengrajin topi (milliner atau hatter, sehingga disebut mad hatter disease), karena senyawa berbasis raksa pernah digunakan dalam pabrikasi topi laken pada abad ke-18 dan ke-19.Waldron 1983 Dalam sejarahnya, amalgam emas (paduan dengan raksa) banyak digunakan dalam penyepuhan, menyebabkan sejumlah kasus di kalangan pekerja. Diperkirakan selama pembangunan Saint Isaac's Cathedral saja, 60 pekerja tewas akibat menyepuh kubah utama.Emsely 2011, p. 326 Wabah keracunan metilmerkuri terjadi di beberapa tempat di Jepang selama tahun 1950an karena limbah raksa industri dibuang langsung ke sungai dan pantai. Kasus yang paling terkenal adalah Minamata dan Nigata. Di Minamata saja, lebih dari 600 orang tewas akibat wabah yang dikenal sebagai penyakit Minamata. Lebih dari 21.000 orang menuntut pemerintah Jepang, akibat hampir 3.000 jiwa tercatat mengidap penyakit ini. Dalam 22 kasus terdokumentasi, ibu hamil yang mengkonsumsi ikan yang terkontaminasi ini menunjukkan gejala ringan atau tanpa gejala, tetapi bayi yang dilahirkannya memiliki gangguan perkembangan yang parah.Davidson, Myers & Weiss 2004, p. 1025 Sejak revolusi industri, kadar raksa telah meningkat tiga kali lipat di banyak permukaan air laut, terutama di sekitar Islandia dan Antartika.New Scientist August 2014, p. 4

 Timbal 
jmpl|kiri|lurus|Iklan cat timbal putih Dutch Boy, 1912.
Dampak buruk timbal telah dikenal sejak zaman kuno. Pada abad ke-2 SM, Nicander, botaniwan Yunani, menjelaskan gejala kolik dan kelumpuhan tampak pada orang yang keracunan timbal.Pearce 2007; Needleman 2004 Dioscorides, seorang dokter Yunani yang diyakini pernah hidup pada abad ke-1 SM,Rogers 2000, p. 41 menulis bahwa lead makes the mind give way, yang artinya adalah timbal merusak otak.Istilah give way di sini mempunyai sinonim dalam bahasa Inggris break down, go bad, give out, go, break, die, conk out, fail; yang dapat diartikan rusak, mati, gagal. Timbal digunakan secara ekstensif pada akuaduk Romawi dari sekitar 500 SM hingga tahun 300.Gilbert & Weiss 2006 Vitruvius, insinyur Julius Caesar, melaporkan "air yang berasal dari pipa tembikar jauh lebih sehat daripada pipa timbal. Tampaknya yang terbuat dari timbal merugikan, karena timbal putih diproduksi darinya, dan ini dikatakan berbahaya bagi tubuh manusia."Prioreschi 1998, p. 279 Selama periode Mongol di China (1271-1368 M), polusi timbal akibat peleburan perak di wilayah Yunnan melampaui tingkat kontaminasi dari kegiatan penambangan modern hampir empat kali.Hillman et al. 2015, pp. 3353–3354 Pada abad ke-17 dan ke-18, orang-orang di Devon menderita oleh suatu kondisi yang disebut kolik Devon; terungkap hal ini terjadi karena imbibisi cider yang tercemar timbal. Pada tahun 2013, Organisasi Kesehatan Dunia memperkirakan bahwa keracunan timbal mengakibatkan 143.000 kematian, dan "berkontribusi kepada 600.000 kasus baru anak-anak dengan cacat intelektual", setiap tahunnya.World Health Organization 2013 Di kota A.S. Flint, Michigan, kontaminasi timbal dalam air minum telah menjadi sebuah isu sejak 2014. Sumber pencemaran tersebut dikaitkan dengan "korosi pada pipa timbal dan besi yang mendistribusikan air ke penduduk kota".Torrice 2016 Pada tahun 2015, kadar timbal dalam air minum di timur laut Tasmania, Australia, dilaporkan mencapai lebih dari 50 kali pedoman air minum nasional. Sumber pencemaran itu dikaitkan dengan "bobroknya kombinasi infrastruktur air minum, termasuk jaringan pipa timbal, pipa polivinil klorida yang telah kedaluwarsa dan pipa ledeng rumah tangga".

 Kromium 
jmpl|ka|Kalium kromat, suatu karsinogen, digunakan dalam pencelupan kain, dan sebagai zat penyamak kulit untuk menghasilkan produk kulit.

Senyawa kromium(III) dan logam krom tidak dianggap sebagai bahaya kesehatan, sedangkan toksisitas dan sifat karsinogenik kromium(VI) telah diketahui sejak paling tidak akhir abad ke-19.Barceloux & Barceloux 1999 Pada tahun 1890, Newman menggambarkan risiko kanker yang meningkat pada pekerja di perusahaan pewarna kromat.Newman 1890 Dermatitis akibat kromat dilaporkan pada pekerja pesawat selama Perang Dunia II.Haines & Nieboer 1988, p. 504 Pada tahun 1963, wabah dermatitis, mulai dari eritema sampai eksem eksudatif, terjadi di antara 60 pekerja pabrik mobil di Inggris. Para pekerja telah terpapar cat primer berbasis kromat basah yang diaplikasikan pada bodi mobil.National Research Council 1974, p. 68 Di Australia, kromium dilepaskan dari pabrik peledak Newcastle Orica pada tanggal 8 Agustus 2011. Sampai dengan 20 pekerja di pabrik tersebut terpapar seperti 70 rumah di dekat Stockton. Kota tersebut hanya diberi tahu tiga hari setelah kebocoran tersebut dan kecelakaan tersebut memicu kontroversi publik yang besar, dengan Orica dikritik karena telah mengurangi akan kemungkinan risiko kebocoran tersebut, dan pemerintah negara bagian diserang atas kelambanannya menangani insiden tersebut.Tovey 2011; Jones 2011; O'Brien & Aston

 Kadmium 
jmpl|kiri|Batang kadmium berkemurnian 99,999% dan kubus 1 cm3.
Paparan kadmium adalah fenomena awal abad ke-20, dan selanjutnya. Di Jepang pada tahun 1910, Mitsui Mining and Smelting Company mulai membuang kadmium ke sungai Jinzugawa, sebagai produk sampingan dari operasi penambangan. Warga di daerah sekitarnya kemudian mengkonsumsi padi yang ditanam di air irigasi yang terkontaminasi kadmium. Mereka mengalami pelunakan tulang dan gagal ginjal. Asal gejala ini tidak jelas; kemungkinan yang diangkat pada saat itu termasuk "penyakit regional atau bakteri atau keracunan timbal".Vallero & Letcher 2013, p. 240 Pada tahun 1955, kadmium diidentifikasi sebagai kemungkinan penyebabnya dan pada tahun 1961 sumbernya terkait langsung dengan operasi penambangan di daerah tersebut.Vallero & Letcher 2013, pp. 239–241 Pada bulan Februari 2010, kadmium ditemukan di perhiasan Walmart eksklusif Miley Cyrus. Wal-Mart terus menjual perhiasannya sampai Mei, saat tes rahasia yang diselenggarakan oleh Associated Press mengkonfirmasi hasil aslinya.Pritchard 2010 Pada bulan Juni 2010 kadmium terdeteksi dalam cat yang digunakan untuk gelas minum promosi film Shrek Forever After, yang dijual oleh restoran McDonald's, memicu penarikan kembali 12 juta gelas.Mulvihill & Pritchard 2010

 Remediasi 
jmpl|ka|170px|Kompleks logam-EDTA. Pb menggantikan Ca pada  menghasilkan , yang dikeluarkan dari tubuh melalui urin.Cs uros 1997, p. 124
Pada manusia, keracunan logam berat umumnya diobati dengan pemberian zat pengkhelat.Blann & Ahmed 2014, p. 465 Ini adalah senyawa kimia, seperti  (kalsium dinatrium etilenadiaminatetraasetat) yang mengubah logam berat menjadi bentuk inertnya sehingga dapat diekskresikan tanpa interaksi lebih lanjut dengan tubuh. Khelat bukan tanpa efek samping dan juga bisa menghilangkan logam bermanfaat dari tubuh. Suplemen vitamin dan mineral kadang diberikan bersama untuk alasan ini.American Cancer Society 2008; National Capital Poison Center 2010

Tanah yang terkontaminasi logam berat dapat diatasi dengan satu atau lebih dari teknologi berikut: isolasi; imobilisasi; pengurangan toksisitas; pemisahan fisik; atau ekstraksi. Isolasi melibatkan penggunaan tutup, membran atau penghalang di bawah tanah dalam upaya untuk mengkarantina tanah yang terkontaminasi. Imobilisasi bertujuan untuk mengubah sifat tanah sehingga menghambat mobilitas pencemar berat. Pengurangan toksisitas mencoba mengoksidasi atau mereduksi ion logam berat beracun, melalui bahan kimia atau secara biologi menjadi bentuk yang tidak beracun atau mudah bergerak. Pemisahan fisik melibatkan pemindahan tanah yang terkontaminasi dan pemisahan kontaminan logam dengan cara mekanis. Ekstraksi adalah proses pemisahan yang menggunakan bahan kimia, volatilitas suhu tinggi, atau elektrolisis untuk mengekstraksi kontaminan dari tanah. Proses yang digunakan akan bervariasi sesuai dengan kontaminan dan karakteristik situs.Evanko & Dzombak 1997, pp. 1, 14–40

 Manfaat 
Beberapa unsur yang dianggap sebagai logam berat beracun adalah esensial, dalam jumlah kecil, untuk kesehatan manusia. Unsur-unsur ini meliputi vanadium, mangan, besi, kobalt, tembaga, seng, selenium, stronsium dan molibdenum.Bánfalvi 2011, p. 12 Kekurangan logam-logam esensial ini dapat meningkatkan kerentanan terhadap keracunan logam berat.Chowdhury 1987

 Lihat juga 
 Bencana bendungan Bento Rodrigues
 Detoksifikasi logam berat
 Tumpahan lumpur abu terbang batubara Kingston Fossil Plant
 Logam ringan
 Toksisitas logam

 Catatan 

 Referensi 

 Rujukan 






















 <span id="Evanko"><span>














































Kategori:Kumpulan unsur kimia
Kategori:Toksikologi