6. Pencemaran Logam Berat

6. Pencemaran Logam Berat
[email protected]
LOGAM BERAT
Definisi :
 Specific gravity (> 4)
 Lokasi dalam unsur
periodik : logam
transisi & trace
element
 Mengakibatkan
respon biologis yang
spesifik

Sifat logam berat :
 Berat jenis lebih besar dari 5 g/cm³
 Densitas lebih dari 5 g/ml
 Memiliki afinitas (daya tarik atau bergabung) tinggi
terhadap sulfur dan akan menonaktifkan enzim
dengan cara memutus ikatan sulfur
 Mampu menghantarkan listrik dan panas yang baik
 Memiliki rapat masa tinggi
 Dapat membentuk alloy atau logam campuran
 Membentuk reaksi ionisasi dalam fluida
Pengelompokkan
Biokimia
Ca, Mg, K, Na
Kebutuhan
mudah bereaksi dengan oksigen
(oxygen seeking metals)
mudah bereaksi kimia bila bertemu
unsur nitrogen/belerang /sulfur
(nitrogen sulfur-seeking metals)
logam antara atau transisi yang
memiliki sifat spesifik sebagai
logam pengganti (ion pengganti)
esensial
Cu, Hg, Ag
non esensial
Zn, Cd,
Fe, Co, Ni
SUMBER
Alothon
Cu, Pb, Cd, As, Hg, Zn, S, Fe
 Aktifitas vulkanik
 Erosi dan pelapukan
 Asap kebakaran
hutan Cd, Hg, Pb
Logam
Berat
Autoton
Pirit  pH asam 
kelarutan logam meningkat
 Pertambangan &
pertanian
 Limbah domestik
Korosi
pipa industri
Cu, Pb, Zn, Cd
 Limbah
limbah deterjen  Fe, Mn, Cr,
Ni, Co, Zn, Cr, B, As
mercury and silica
arsenic-rich
mineral
mercury and iron
arsenic, mercury, barium and iron
http://www.otago.ac.nz/geology/research/environmental_geology/heavmets/heavy.html
Hill, 2009
TINGKAH LAKU dan NASIB

Sifat logam berat di alam dipengaruhiLigan
oleh :
polidetente
membentuk
pH
ikatan
kompleks
Bahan organik/inorganik di lingkungan
siklik
penurunan pH akan meningkatkan ketersediaan logam
• Tipe & konsentrasi ligan dan chelation
berat
: pH rendah
 logam berat lepas/larut dalam air
• Sistem
redoks
 konsentrasinya dalam air mengalami peningkatan
(Paasivirta, 2000)
-interaksi logam
Logam yang terlarut dapat hilang melalui interaksinya
dengan permukaan partikel melalui fenomena ikatan

Faktor yang mempengaruhi :
o Komposisi kimia air laut  besi dan karbonat
terlarut
o Salinitas
o pH
o Kondisi hidrodinamik
o Perubahan redoks
o Transformasi biokimia
Mempengaruhi jumlah kation elemen
penyusun air

Makin tinggi salinitas : jumlah kation makin
banyak  kompetisi dalam membentuk
ikatan makin tinggi  ion logam berat
makin banyak yang berikatan
SALINITAS

Mempengaruhi bentuk ion logam berat

Mempengaruhi jenis spesiasi yang terbentuk :
o Sulfide complexes  Cd, Hg, Pb
o Organic complexes  Fe, Ni
Kondisi
reduksi
o Chloride complexes  Mn
o Hydroxide complexes  Cr
REDOKS & TRANSFORMASI
BIOKIMIA

Konsentrasi logam berat pada beberapa tempat
Logam
Berat
Lokasi
konsentrasi
lokasi
Sedimen
(μg/g)
Hg
Atlantik utara
0,1-0,5 (ng/L)
Teluk San Fransisco
0,4-10,7
Pb
Atlantik Utara
0,002-0,029 (μg/L)
Teluk San Fransisco
2900
Cd
Laut terbuka
1-100 (ng/L)
Teluk Spencer
Australia
460
Zn
Antarctic
0,085-0,71 (μg/L)
Teluk San Fransisco
140-1890
Cu
Pulau Pasaran
0,01 ppm
-
-
As
Laut bersih
0,5-3 μg/L
Estuari
5-15
Ni
-
-
-
-
Cr
laut terbuka
0,1-0,55 μg/L
Estuari
50-100
(Neff, 2002)
Sumber : Neff (2002)
TRANSPOR DAN TRANSFORMASI BIOTA

Logam berat menimbulkan efek kesehatan tergantung
pada bagian mana terikat dalam tubuh
Daya racun : penghalang kerja enzim  proses
metabolisme tubuh terputus  alergi, mutagen,
teratogen atau karsinogen

Jalur masuknya : kulit, pernapasan dan pencernaan

Meski organisme menyerap logam, organisme memiliki
kemampuan untuk mentolerir abnormal konsentrasi
logam dalam tubuh :
ikan & krustase  mampu mengekskresikan jumlah
logam abnormal yang diserap
tubuh dan meregulasikan dalam
tubuh

-transformasi
Dipengaruhi oleh aktifitas mikrobial :
o
o
Degradasi bahan organik menjadi komponen
dengan berat molekul yang lebih rendah sehingga
dapat berikatan dengan ion logam
Merubah kondisi lingkungan yang berimbas pada
perubahan bentuk molekul logam melalui aktifitas
metabolis ( mengubah redoks dan pH)
CLEAN UP
Konvensional
Modern
Dredging
Natural bactery
Absorbing
Phytoremidiation
-natural bacteryBrachybacterium sp Mn32
o Isolated from sediments deep
under the Pacific Ocean
o Highly effective in removing
manganese from solutions,
converting it into insoluble
manganese oxides
(Wang et al., 2009)
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/06/090604222432.htm
o Absorbed significant amounts of
zinc and nickel
-phytoremidiation
The process by which inorganic and organic
pollutants are removed by plants and microorganisms
associated with those plants
http://www.google.com/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=sQSTTOMECg7KQM&tbnid=JplwYE3ws8mpwM:&ved=0CAcQjB0wADgT&url=http%3A%2F%2Ffaculty.headroyce.org%2F~evann%2Fpages%2F0910APES.html&ei=7lxVUryzAY7KrAfg4
YHQAQ&psig=AFQjCNEftwnX0f7SEjm3uk-40EEyKTHjVw&ust=1381412462145296
• Few plants used for phytoremediation
in marine and coastal environments
• The high salinity of these environments
makes it difficult to find a plant with a
tolerance to the salt content
The only promising plant that can live submerged in
saltwater is seaweed, but its use for phytoremediation is
not widespread and has only been tested in a laboratory
setting
http://rydberg.biology.colostate.edu/phytoremediation/2006/Andrea%20Tanny/current%20phyto.htm
TUGAS





Buat makalah mengenai studi kasus terjadinya
pencemaran di laut
Isi makalah mencakup : daerah tercemar, jenis dan sumber
pencemar, proses pencemaran di laut/organisme, akibat
pencemaran
Makalah diketik : arial 11; spasi 1,15; A4; margin 3-3-3-3
Daftar pustaka : minimal 5 jurnal  min 2 jurnal
internasional, tidak boleh blogspot/wikipedia
Makalah dikumpulkan softcopy + jurnal yang digunakan
paling lambat tgl 24 Oktober 2013 jam 12.00