TOKSIKOLOGI LINGKUNGAN LOGAM BERAT MERKURI (Hg)

TOKSIKOLOGI LINGKUNGAN LOGAM BERAT MERKURI (Hg) 

 A. Pengertian Air raksa (Hg), atau sering disebut juga sebagai merkuri merupakan satu dari lima unsur golongan logam transisi (bersama cesium, fransium, galium, dan brom) yang berbentuk cair pada suhu kamar dan mudah menguap. Kelimpahan Hg di bumi menempati urutan ke-67 di antara elemen lainnya pada kerak bumi. Di alam, merkuri (Hg) ditemukan dalam bentuk unsur merkuri (Hg0), merkuri monovalen (Hg1+), dan merkuri bivalen (Hg2+). Selain untuk kegiatan penambangan emas, logam merkuri digunakan dalam produksi gas khlor dan soda kaustik, termometer, tambal gigi, dan baterai. Merkuri dapat berada dalam berbagai senyawa. Bila bergabung dengan khlor, belerang atau oksigen, merkuri akan membentuk garam yang biasanya berwujud padatan putih. Garam merkuri sering digunakan dalam krim pemutih dan krim antiseptik. Merkuri anorganik (logam dan garam merkuri) terdapat di udara dari deposit mineral, dan dari area industri. Merkuri yang ada di air dan tanah terutama berasal dari deposit alam, buangan limbah, dan aktivitas volkanik. Toksisitas merkuri dapat terjadi dalam tiga bentuk yaitu : 

1. Merkuri metal Rute utama dari pajanan merkuri metal adalah melalui inhalasi; sebanyak 80 % merkuri metal disabsorpsi. Merkuri metal dapat di metabolismekan menjadi ion inorganik dan dieksresikan dalam bentuk merkuri inorganik. Organ yang paling sensitif adalah system syaraf (peripheral dan pusat). Gejala neurotoksik spesifik adalah tremor, perubahan emosi (gugup, penurunan percaya diri, mudah bersedih), insomania, penurunan daya ingat, sakit kepala,penurunan hasil pada tes kognitif dan fungsi motorik. Gejala dapat bersifat irreversibel jika terjadi peningkatan durasi dan atau dosis merkuri. Merkuri elemental berbentuk cair dan menghasilkan uap merkuri pada suhu kamar. Uap merkuri ini dapat masuk ke dalam paru-paru jika terhirup dan masuk ke dalam sistem peredaran darah. Merkuri elemental ini juga dapat menembus kulit dan akan masuk ke aliran darah. Namun jika tertelan merkuri ini tidak akan terserap oleh lambung dan akan keluar tubuh tanpa mengakibatkan bahaya. 

2. Merkuri anorganik Merkuri memiliki afinitas yang tinggi pada terhadap fosfat, sistin, dan histidil rantai samping dari protein, purin, pteridin dan porfirin, sehingga Hg bisa terlibat dalam proses seluler. Toksisitas merkuri umumnya terjadi karena interaksi merkuri dengan kelompok thiol dari protein. Beberapa peneliti menyebutkan bahwa konsentrasi rendah ion Hg+ mampu menghambat kerja 50 jenis enzim sehingga metabolisme tubuh bisa terganggu dengan dosis rendah merkuri. Garam merkuri anorganik bisa mengakibatkan presipitasi protein, merusak mukosa, alat pencernaan, termasuk mukosa usus besar, dan merusak membran ginjal ataupun membran filter glomerulus, menjadi lebih permeabel terhadap protein plasma yang sebagian besar akan masuk ke dalam urin. Toksisitas akut dari uap merkuri meliputi gejala muntah, kehilangan kesadaran, mulut terasa tebal, sakit abdominal, diare disertai darah dalam feses, oliguria, albuminuria, anuria, uraemia, ulserasi, dan stomatis. Toksisitas garam merkuri yang larut bisa menyebabkan kerusakan membran alat pencernaan, eksanterma pada kulit, dekomposisi eritrosit, serta menurunkan tekanan darah. Toksisitas kronis dari merkuri anorganik meliputi gejala gangguan system syaraf, antara lain berupa tremor, terasa pahit di mulut, gigi tidak kuat dan rontok, anemia, albuminuria, dan gejala lain berupa kerusakan ginjal, serta kerusakan mukosa usus. 

3. Merkuri organik Alkil merkuri ataupun metil merkuri lebih toksik dibandingkan merkuri anorganik karena alkil merkuri bisa membentuk senyawa lipolhilus yang mampu melintasi membran sel dan lebih mudah diabsorbsi serta berpenetrasi menuju sistem syaraf, toksisitas merkuri organic sangat luas, yaitu mengakibatkan disfungsi blood brain barrier, merusak permeabilitas membran, menghambat beberapa enzim, menghambat sistesis protein, dan menghambat penggunaan substrat protein. Namun demikian, alkil merkuri ataupun metil merkuri tidak mengakibatkan kerusakan mukosa sehingga gejala toksisitas merkuri organic lebih lambat dibandingkan merkuri anorganik. Merkuri organik dapat masuk ketubuh melalui paru-paru, kulit dan juga lambung. Senyawa organo merkuri yang paling umum adalah metil merkuri, yang terutama dihasilkan oleh mikroorganisme (bakteri) di air dan tanah. Karena bakteri itu kemudian terikut (termakan) oleh ikan, maka di ikan cenderung konsentrasi merkurinya akan tinggi. Merkuri apapun jenisnya sangatlah berbahaya pada manusia karena merkuri akan terakumulasi pada tubuh dan bersifat neurotoxin. Gejala toksisitas merkuri organik meliputi kerusakan sistem syaraf pusat berupa anoreksia, ataksia, dismetria, gangguan pandangan mata yang bisa mengakibatkan kebutaan, gangguan pendengaran, konvulsi, paresis, koma, dan kematian. 

 B. Sumber-Sumber Pencemaran Lingkungan Akibat Merkuri Merkuri merupakan elemen alami, sering mencemari lingkungan. Kebanyakan merkuri yang terdapat di alam dalam bentuk senyawa dengan elemen lain dan jarang dijumpai dalam bentuk elemen terpisah. Komponen merkuri banyak tersebar di karang-karang, tanah, udara, air, dan organisme hidup melalui proses fisika, kimia, dan biologi yang kompleks. Beberapa sifat merkuri adalah : 

1. Logam murninya berwarna keperakan, cairan tak berbau, mengkilap. 

2. Akan memadat pada tekanan 7.640 Atm 

3. Merkuri merupakan satu-satunya logam yang berwujud cair pada suhu kamar (250C) dan mempunyai titik beku terendah dibanding logam lain yaitu -390C.

 4. Kisaran suhu dimana merkuri terdapat dalam bentuk cair sangat lebar yaitu 3960C, dan kisaran suhu ini merkuri mengembang secara merata. 

5. Mempunyai volatilitas yang tertinggi dari semua logam. 

6. Ketahanan listrik sangat rendah sehingga merupakan konduktor terbaik dibanding semua logam lain. 

7. Banyak logam yang dapat larut di dalam merkuri membentuk komponen yang disebut dengan amalgam. 

8. Merkuri dan komponen-komponennya bersifat racun terhadap semua makhluk hidup. 

 Dari sifat kimia dan fisika merkuri membuat logam tersebut banyak digunakan untuk keperluan kimia dan industri yang jika penggunaannya tidak sesuai dengan aturan batasan standar yang ditentukan maka akan menyebabkan adanya pencemaran lingkungan atau racun di lingkungan. Pencemaran Hg yang pernah diidentifikasi bersumber dari pabrik plastik dengan bahan baku vinylklorida dan asetaldehida. Di Indonesia pencemaran merkuri ditemukan dibanyak tempat namun tidak ada investigasi atau laporan adanya penderita penyakit minamata atau keracunan merkuri. Penambangan emas tanpa ijin (PETI) ditemukan di berbagai tempat. Tidak adanya laporan tentang penyakit minamata di indonesia mungkin disebabkan oleh karena pencatatan penyakit cacat bawaan yang tidak didasarkan atas penyebab, dan cacat bawaan dapat disebabkan oleh banyak hal. Juga, laporan keracunan dilaporkan menjadi satu kesatuan saja. Kadar merkuri yang tinggi pada perairan umumnya diakibatkan oleh buangan industri (industrial wastes) dan akibat sampingan dari penggunaan senyawa-senyawa merkuri di bidang pertanian. Penggunaan merkuri di dalam industrti sering mengakibatkan pencemaran lingkungan, baik melalui air limbah maupun melalui sistem ventilasi udara. Merkuri dapat berada dalam bentuk metal, senyawa-senyawa anorganik dan senyawa organic. Terdapatnya merkuri di perairan dapat disebabkan oleh dua hal, yaitu: 

 1. Oleh kegiatan perindustrian, seperti pabrik cat, kertas, peralatan listrik, chlorine dan coustic soda 

2. Oleh alam itu sendiri, melalui proses pelapukan batuan dan peletusan gunung berapi. Penggunaan merkuri yang terbesar adalah dalam industri klor-alkali, di mana produksi klorin (Cl2) dan kaustik soda (NaOH) dengan cara elektrolisis garam NaCl. 

Kedua bahan ini sangata banyak gunanya sehingga diproduksi dalam jumlah tinggi setiap tahun. Fungsi merkuri dalam proses ini adalah sebagai katode dari sel elektroda. Penggunaan kedua terbesar adalah dalam produksi alat-alat listrik untuk berbagai keperlua. Sebagai contoh, misalnya lampu uap merkuri yang banyak digunakan dalam penerangan jalan dan pabrik karena mempunyai biaya instalasi dan operasi yang lebih rendah daripada lampu pijar dan dapat dioperaasikan pada tegangan tinggi. Pengguna lainnya, misalnya pada baterai merkuri yang mempunyai umur relatif panjang dan dapat digunakan pada kondisi suhu dan kelembaban yang tinggi. Penggunaan merkuri terbesar ketiga beserta komponen-komponennya dalah fungisida. Dalam hal ini merkuri digunakan untuk membunuh jamur di dalam cat, pulp, kertas dan industri-industri pertanian. Cat yang digunakan untuk kapal sering ditambah merkuri okside (HgO) sebagai antijamur atau merkuri asetat sebagai antilapuk. Fenil merkuri asetat (FMA) merupakan komponen organomerkuri yang banyak digunakan secara komersil untuk mecga pembentukan lendir pada pulp kertas yang masih basah selama pengolahan dan penyimpanan. Tetapi penggunaan organomekuri untuk kepentingna tersebut telah dilarang oleh Food And Drug Adminitration (FDA) karena dapat mengkontaminasi makanan yang dibungkus dengan kertas tersebut. Logam merkuri juga digunakan sebagai katalis dalam industri kimia, terutama pada industri vinil klorida yang merupakan bahan dasar berbagai plastik. Kasus keracunan merkuri yang terbesar yang terjadi di Teluk Minamata, dalam tahun 1953-1960 disebabkan oleh buangan merkuri dari pabrik vinil kloride. Logam merkuri juga digunakan di dalam termometer dan alat-alat pencatat suhu karena bentuk cairannya ada pada kisaran suhu yang lebar, sifatnya uniform, koefisein muai panasnya besar dan konduktivitas listriknya besar. Namun pencemaran merkuri yang disebabkan kegiatan alam pengaruhnya terhadap biologi maupun ekologi tidak signifikan. Di antara beberapa sumber polutan yang menyebabkan penimbunan merkuri di lingkungan laut, menurut MANDLLI di dalam PORTMANN (1976) yang terpenting adalah industri penambangan logam, industri biji besi, termasuk metal plating, industri yang memproduksi bahan kimia, baik organik maupun anorganik, dan offshore dumping sampah domestik, lumpur dan lain-lain. 

C. Proses Pencemaran Lingkungan Akibat Merkuri 

Merkuri merupakan benda cair,hydrargyrum, air/cairan perak unsur golongan transisi berwarna keperakan dan merupakan satu dari lima unsur yang berbentuk cair dalam suhu kamar serta mudah menguap. Karena merupakan benda cair sehingga merkuri dengan mudah meresap ke dalam tanah. Tanah yang mengandung 50 % pori-pori yang terisi air dan udara lebih mempermudah merkuri yang merupakan benda cair untuk bereaksi ke dalam tanah Secara alamiah, pencemaran Hg berasal dari kegiatan gunung api atau rembesan air tanah yang melewati deposit Hg. Apabila masuk ke dalam air tanah, kemudaia air tanah mengalir masuk menuju ke perairan dengan system. permeabilitas tanah. Merkuri mudah bereaksi dengan unsur yang ada dalam tanah dan air dan membentuk HgCl (merkurianorganik). Merkuri anorganik akan berubah oleh peran mikro organisme. Merkuri dapat pula bersenyawa dengan karbon membentuk senyawa organomerkuri. Senyawa organo merkuri yang paling umum adalah methyl merkuri yang dihasilkan oleh mikro organisme dalam tanah dan air. Komponen merkuri yang digunakan dalam pestisida, umumnya memasuki tanah dengan jumlah 1g/ha sampai 200g/ha (0,0005±0,1 ppm), yang mana apabila lebih dari tingkatan itu dapat menghancurkan organik dalam tanah dan nitrogen dalam mineral tanah. Tanah mengandung CO2 dengan kesuburan tanah NH2dan NaOH. Merkuri dapat bereaksi dengan nitrogen tanah membentuk methyl mercuryHg(NO2)3Methyl merkuri dapat terendap dengan skala waktu yang cukup lama di dalam tanah karena merkuri stabil dan tidak dapat dipisahkan bahkan dicampurkan dengan zat lain Proses metabolisme sebagian dari alkil merkuri akan diubah menjadi senyawa merkuri anorganik dan akan terakumulasi pada organ hati dan ginjal. Senyawa alkil merkuri dalam tubuh selama 70 hari dan dikeluarkan dari dalam tubuh sebagai hasil samping metabolisme. Jumlah hasil alkil merkuri yang dikeluarkan sebagai hasil samping metabolisme tubuh hanyalah mencapai 1 % dari total alkil yang masuk, 99 % terakumulasi dalam berbagai organ dalam tubuh. Pembuangan senyawa merkuri organik dari dalam tubuh berkaitan erat dengan sistem urinaria atau sistem pembuangan. Merkuri yang masuk ke dalam hati akan terbagi 2: 

1. Sebagian akan terakumulasi pada hati 

2. Sebagian lainnya akan dikirim ke empedu Dalam kantung empedu senyawa merkuri organik akan dirombak untuk dapat dihancurkan dan dimusnahkan daya racunnya, hasil perombakan berupa senyawa merkuri anorganik yang kemudian dikirim lewat darah ke ginjal. Pada ginjal, senyawa merkuri anorganik ini mengalami proses pemilahan akhir, dimana akan terakumulasi pada ginjal dan lainnya dibuang bersama urin. Wanita hamil yang terpapar oleh senyawa alkil merkuri dapat menyalurkan pada janin yang dikandungnya. Senyawa alkil merkuri masuk bersama makanan melewati plasenta dibawa oleh peredaran darah ke janin. Kontaminasi yang disebabkan oleh alkil merkuri dapat merusak otak janin sehingga bayi menjadi cacat. Wanita menyusui yang terpapar oleh senyawa metil merkuri dapat mengakibatkan keracunan merkuri pada bayi yang disusui. 

 D. Dampak Pencemaran Lingkungan Akibat Merkuri 

Telah kita ketahui merkuri digunakan dalam bidang perindustrtian, tetapi penggunaan merkuri di dalam industri sering mengakibatkan pencemaran lingkungan dan kesehatan manusia. Merkuri dapat terakumulasi dilingkungan dan dapat meracuni hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme. Acidic permukaan air dapat mengandung signifikan jumlah raksa. Bila nilai pH adalah antara lima dan tujuh, maka konsentrasi raksa di dalam air akan meningkat karena mobilisasi raksa dari dalam tanah. Setelah raksa telah mencapai permukaan air atau tanah mikroorganisme dapat dikonversi ke methyl mercury, suatu zat yang dapat diserap oleh sebagian besar organisme dengan cepat dan diketahui menyebabkan kerusakan saraf. Ikan adalah organisme yang menyerap jumlah besar methyl raksa dari permukaan air setiap hari. Akibatnya, methyl raksa dapat ikan dan menumpuk di dalam rantai makanan yang merupakan bagian dari mereka. Efek yang telah raksa pada hewan adalah kerusakan ginjal, gangguan perut, intestines kerusakan, kegagalan reproduksi DNA dan perubahan. Penting untuk diketahui, air raksa sangat beracun bagi manusia, air raksa yang sudah masuk ke dalam tubuh manusia, tidak dapat dibawa keluar. Merkuri memiliki sejumlah efek yang sangat merugikan pada manusia, di antaranya sebagai berikut: 

1. Keracunan oleh merkuri nonorganik terutama mengakibatkan terganggunya fungsi ginjal dan hati. 

2. Mengganggu sistem enzim dan mekanisme sintetik apabila berupa ikatan dengan kelompok sulfur di dalam protein dan enzim. 

3. Merkuri (Hg) organik dari jenis metil-merkuri dapat memasuki placenta dan merusak janin pada wanita hamil sehingga menyebabkan cacat bawaan, kerusakan DNA dan Chromosom, mengganggu saluran darah ke otak serta menyebabkan kerusakan otak. 

Toksisitas kronis berupa gangguan sistem pencernaan dan sistem syaraf atau gingvitis. Akumulasi Hg dalam tubuh dapat menyebabkan tremor, parkinson, gangguan lensa mata berwarna abu-abu, serta anemia ringan, dilanjutkan dengan gangguan susunan syaraf yang sangat peka terhadap Hg dengan gejala pertama adalah parestesia, ataksia, disartria, ketulian, dan akhirnya kematian. Wanita hamil yang terpapar alkil merkuri bisa menyebabkan kerusakan pada otak janin sehingga mengakibatkan kecacatan pada bayi yang dilahirkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa otak janin lebih rentan terhadap metil merkuri dibandingkan dengan otak dewasa. Konsentrasi Hg 20 µgL dalam darah wanita hamil sudah dapat mengakibatkan kerusakan pada otak janinMerkuri memiliki afinitas yang tinggi terhadap fosfat, sistin, dan histidil yang merupakan rantai samping dari protein, purin, pirimidin, pteridin, dan porifirin. Dalam konsentrasi rendah ion Hg+ sudah mampu menghambat kerja 50 enzim yang menyebabkan metabolisme tubuh terganggu. Garam merkuri anorganik bisa mengakibatkan presipitasi protein, merusak mukosa saluran pencernaan, merusak membran ginjal maupun membran filter glomerulus. Toksisitas kronis dari merkuri organik ini dapat menyebabkan kelainan berkelanjutan berupa tremor, terasa pahit di mulut, gigi tidak kuat dan rontok, albuminuria, eksantema pada kulit, dekomposisi eritrosit, serta menurunkan tekanan darah. 

 E. Cara Pengendalian Pencemaran Lingkungan Akibat Merkuri 

Pencemaran air oleh merkuri tidak bisa diatasi hanya dengan cara penyaringan, koagulasi kopulasi, pengendapan, atau pemberian tawas. Hal ini karena merkuri di air berbentuk ion. Cara terbaik untuk menghilangkan merkuri dalam air ini adalah dengan pertukaran ion. Yaitu mempergunakan suatu resin yang mampu mengikat ion merkuri hingga menjadi jenuh, kemudian diregenerasi kembali dengan penambahan suatu asam, sehingga merkuri bisa dinetralisir. Mencegah merkuri tidak masuk perairan. Pada penelitian dengan sampel kecil dilakukan pada pekerja tambang yang terekpos air raksa diberikan DMSA dan NAP. Obat ini bekerja dengan cara memperkecil partikel air raksa,sehingga pengeluaran ke ginjal bisa di tingkatkan. melakukan AMDAL terhadap suatu perusahaan yang menggunakan air raksa harus dilakukan dengan benar dan sanksi yang tegas apabila AMDALnya membahayakan kesehatan manusia dan lingkungan. Pengendalian / penanggulangan pencemaran air di Indonesia telah diatur melalui Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas dan Pengendalian Pencemaran Air. Secara umum hal ini meliputi pencemaran air baik oleh instansi ataupun non-instansi. Salah satu upaya serius yang telah dilakukan Pemerintah dalam pengendalian pencemaran air adalah melalui Program Kali Bersih (PROKASIH). Pada prinsipnya ada 2 (dua) usaha untuk menanggulangi pencemaran, yaitu penanggulangan secara non-teknis dan secara teknis. Penanggulangan secara non teknis yaitu suatu usaha untuk mengurangi pencemaran lingkungan dengan cara menciptakan peraturan perundangan yang dapat merencanakan, mengatur dan mengawasi segala macam bentuk kegiatan industri dan teknologi sehingga tidak terjadi pencemaran. Peraturan perundangan ini hendaknya dapat memberikan gambaran secara jelas tentang kegiatan industri yang akan dilaksanakan, misalnya meliputi AMDAL, pengaturan dan pengawasan kegiatan dan menanamkan perilaku disiplin. Sedangkan penanggulangan secara teknis bersumber pada perlakuan industri terhadap perlakuan buangannya, misalnya dengan mengubah proses, mengelola limbah atau menambah alat bantu yang dapat mengurangi pencemaran. Selain itu juga, suatu laporan yang dibuat oleh Enviromental Protection Agency (EPA) memuat beberapa rekomedasi untuk mencegah terjadinya pencemaran merkuri di lingkungan. Rekomendasi tersebut adalah sebagai berikut : 

1. Pestisida alkil merkuri tidak boleh digunakan lagi. 

2. Penggunaan pestisida yang menggunakan komponen merkuri lainnya dibatasi untuk daerah-daerah tertentu. 

3. Semua induatri yang menggunakan merkuri harus membuang limbah industri dengan terlebih dahulu mengurangi jumlah merkurinya hingga batas normal. 

Pelaksanaan rekomendasi tersebut tidak seluruhnya dapat memecahkan masalah pencemaran merkuri di lingkungan. Pencemaran tetap terjadinya pada lumpur di dasar sungai atau danau dan menghasilkan CH3Hg+ yang dilepaskan ke badan air sekililingnya. 

 DAFTAR PUSTAKA 

1. Soemirat, Juli, dkk. 2007. Toksikologi Lingkungan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. 

2. Darmoni. 2009. Farmasi Forensik dan Toksikologi. Jakarta: Universitas Indonesia Press. 

3. Admin. 2009. Isu Terkini. http://www.tekmira.esdm.go.id/currentissues/?p=67. 30 Maret 2012. 

4. Juwilda. 2011. Pencemaran Air oleh Limbah Merkuri. http://jjuiam.blogspot.com/2011/02/pencemaran-air-oleh-limbah-merkuri.html. 30 Maret 2012. 

5. Puspita, desy. 2010. Penyebab Limbah serta Cara Penanggunalangannya. http://desypuspita.wordpress.com/2010/03/22. 30 Maret 2012.

Pencemaran Lingkungan