Penyakit Itai-Itai (Itai-itai disease) Sebagai Akibat Pencemaran Logam Cadmium (Cd)

kasusSepanjang daerah aliran sungai yang airnya digunakan oleh penduduk sekitarnya, banyak orang menderita gangguan penyakit menyerupai rheumatik terutama pada wanita berumur 40 th keatas. Sebagai ahli farmasi forensik anda dikontrak pemerintah daerah setempat untuk menyelidiki kasus tersebut. Kelompok IV

Derry Oktriana

(2010210064)

Desti Dwi Nandini

(2010210066)

Dian Mentari

(2010210078)

Dwi Activisionis Hia

(2010210082)

Dwi Aji Maulana (2010210083)

Tugas Farmasi Forensik

Fakultas Farmasi Universitas Pancasila

Semester ganjil 2013 -2014BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar BelakangPerkembangan zaman memicu banyak perubahan dalam masyarakat. kebutuhan masyarakat pun semakin berkembang. Masyarakat kini cenderung menyukai hal-hal yang praktis dan tidak memakan waktu yang lama. Hal ini memicu munculnya perusahaan-perusahaan yang bergerak diberbagai bidang usaha untuk memenuhi permintaan masyarakat dalam mencukupi kebutuhan sehari-hari.

Berdirinya perusahaan-perusahaan tersebut mengakibatkan lingkungan hidup mulai berubah. Banyak hutan yang sekarang berubah menjadi kawasan-kawasan industri yang bergerak diberbagai bidang yang mendukung keberlangsungan hidup masyarakat.

Penggunaan berbagai macam unsur tidak dapat dilepaskan dalam kehidupan sehari-hari. Pada kawasan industri tidak mungkin lepas dari penggunaan unsur baik logam maupun non-logam seperti halnya dengan logam berat yakni cadmium (Cd) yang dapat ditemukan dengan mudah di limbah berbagai jenis pertambangan logam. Selain itu dapat juga ditemukan dalam perairan, baik dalam bentuk sedimen maupun system penyediaan air minum. Hal ini dapat menjadi indicator pencemaran lingkungan.

Kadmium (Cd) merupakan salah satu logam berat yang keberadaannya patut mendapat perhatian khusus karena secara luas terdapat di lingkungan baik sebagai pencemar atau sebagai komponen dalam rokok yang dikonsumsi oleh masyarakat luas. Salah satu system organ yang merupakan target dari cadmium adalah system reproduksi pada individu jantan. Seperti yang telah terjadi di Guangxi, China , yakni keracunan akibat pencemaran logam cadmium (Cd) di sungai yang merupakan tempat pembuangan limbah perusahaan-perusahaan pertambangan yang terletak dipegunungan, hal ini jugalah yang mencetuskan penyakit itai-itai di China. Dari laporan yang masuk, diperoleh informasi dimana masyarakat yang bermukim disekitar aliran sungai menderita gangguan yang menyerupai rheumatic terutama pada wanita 40 tahun ke atas. Dimana pada penduduk ini menggunaan air yang berasal dari sungai tersebut dalam kehidupan sehari-harinya. Hal ini dapat disebabkan akibat disepanjang sungai tersebut terdapat pabrik yang menggunakan cadmium dalam bentuk garamnya sebagai bahan dalam proses produksinya. Industri pelapisan logam adalah pabrik yang paling banyak menggunakan cadmium murni sebagai pelapis. Demikian hal nya pula pabrik pembuat baterai Cd-Ni.

Bentuk garam Cd sering digunakan dalam proses fotografi, industry gelas dan campuran perak, produksi fotoelektrik, fotokonduktor dan fosforus. Cadmium asetat banyak digunakan pada industry porselen dan keramik. Kadmium hadir dalam lingkungan berhubungan erat dengan adanya logam Pb dan Zn,

Dalam suatu pertambangan Pb dan Zn, pada proses pemurniannya akan selalu terdapat hasil samping berupa cadmium. Diduga, cemaran Cd yang dihasilkan sebagai limbah pabrik disekitar sungai ini lah yang mengakibatkan masyarakat menderita penyakit yang menyerupai rheumatic. Dimana air sungai yang digunakan oleh masyarakat sekitas telah tercemar logam cadmium.

B. Hipotesis

Pada kawasan disekitar aliran sungai Longjiang diduga tercemar oleh logam kadmiumC. Perumusan Masalah

Apa penyebab terjadinya penyakit itai-itai?

Bagaimana cara menangani masalah tersebut?D. Tujuan Penelitian

1. Mengetahui kandungan dari cadmium (Cd) yang menyebabkan penyakit itai-itai serta toksisitasnya.

2. Mencegah penggunaan logam berat seperti cadmium (Cd) yang berlebihan karena cadmium adalah salah satu logam berat yang berbahaya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Kadmium

A.1 Sejarah

Kadmium (Cd) ini pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan Jerman yang bernama Friedric Strohmeyer pada tahun 1817.Logam Cd ini ditemukan dalam bebatuan Calamine (Seng Karbonat). Nama kadmium sendiri diambil dari nama latin dari calamine yaitu Cadmia.

Kadmium hampir selalu ditemukan dalam jumlah yang kecil dalam bijih-bijih seng, seperti sphalerite (ZnS).Greenokcite (CdS) merupakan mineral satu-satunya yang mengandung kadmium.Hampir semua kadmium diambil sebagai hasil produksi dalam persiapan bijih-bijih seng, tembaga dan timbal.Unsur ini lunak, logam putih yang kebiru-biruan yang dapat dengan mudah dipotong dengan pisau.Hampir dalam banyak hal sifatnya mirip seng.Penanganannya harus hati-hati karena uap dari kadmium sangat berbahaya. Contohnya solder perak. Pengeksposan terhadap debu-debu kadmium tidak boleh melewati 0.01 mg/m3 (rata-rata waktu-berat selama 8 jam, 40 jam seminggu).Konsentrasi maksimum, selama 15 menit, tidak boleh melewati 0.14 mg/m3.Pengeksposan terhadap uap kadmium oksida tidak boleh melewati 0.05 mg/m3 dan konsentrasi maksimum tidak boleh melewati 0.05 mg/m3.Nilai-nilai konsentrasi di atas sedang dievaluasi kembali dan rekomendasi sementara adalah untuk mengurangi pengeksposan terhadap kadmium.A.2 Kegunaan

Kadmium merupakan komponen campuran logam yang memiliki titik lebur terendah.Unsur ini digunakan dalam campuran logam poros dengan koefisien gesek yang rendah dan tahan lama.Ia juga banyak digunakan dalam aplikasi sepuhan listrik (electroplating). Kadmium digunakan pula dalam pembuatan solder, baterai Ni-Cd, dan sebagai penjaga reaksi nuklir fisi. Senyawa kadmium digunakan dalam fosfor tabung TV hitam-putih dan fosfor hijau dalam TV bewarna.Sulfat merupakan garamnya yang paling banyak ditemukan dan sulfidanya memiliki pigmen kuning.Kadmium dan solusi senyawa-senyawanya sangat beracun.

A.3 Sifat Kadmium Sifat Fisik

a. Logam berwarna putih keperakan

b. Mengkilat

c. Lunak/Mudah ditempa dan ditarik

d. Titik lebur rendah

Sifat Kimia

a. Cd tidak larut dalam basa.

b. Larut dalam H2SO4 encer dan HCl encer Cd + H2SO4 CdSO4 + H2

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 alcohol

A.2 Toksisitas

Kadmium merupakan salah satu jenis logam logam berat yang berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah.Cadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal.Secara prinsipil pada konsentrasi rendah berefek terhadap gangguan pada paru-paru, emphysema dan renal turbular disease yang kronis.

Bagi manusia, Cd sebenarnya merupakan logam asing. Tubuh sama sekali tidak memerlukannya dalam proses metabolisme. Karenanya Cd sangat beracun bagi manusia dan dapat diabsorspi tubuh dalam jumlah yang tidak terbatas, karena tidak adanya mekanisme tubuh yang dapat membatasinya.

Jumlah normal kadmium di tanah berada di bawah 1 ppm, tetapi angka tertinggi (1.700 ppm) dijumpai pada permukaan sample tanah yang diambil di dekat pertambangan biji seng (Zn). Kadmium lebih mudah diakumulasi oleh tanaman dibandingkan dengan ion logam berat lainnya seperti timbal.Logam berat ini bergabung bersama timbal dan merkuri sebagai the big three heavy metal yang memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan manusia.Menurut badan dunia FAO/WHO, konsumsi per minggu yang ditoleransikan bagi manusia adalah 400-500 g per orang atau 7 g per kg berat badan.Kadmium juga berefek pada potensial membran alga sel chara.Kadmium menyebabkan potensial membran sel chara berubah menjadi lebih negatif dibandingkan potensial membran sebelum adanya penambahan kadmium.Seiring dengan bertambahnya konsentrasi Kadmium, penurunan potensial membran menjadi semakin kecil dan potensial akhirnya menjadi semakin positif.Gejala ini kemungkinan dapat diterangkan berdasarkan peran kadmium sebagai kation divalen.

Kadmium adalah logam toksik yang umumnya ditemukan dalam pekerjaan-pekerjaan industri, logam kadmium digunakan secara intensif dalam proses electroplating. Kadmium merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah. Apabila Cd masuk ke dalam tubuh maka sebagian besar akan terkumpul di dalam ginjal, hati dan sebagian yang dikeluarkan lewat saluran pencernaan. Kadmium dapat mempengaruhi otot polos pembuluh darah secara langsung maupun tidak langsung lewat ginjal, sebagai akibatnya terjadi kenaikan tekanan darah.

Kadmium adalah senyawa logam yang biasa digunakan dalam baterai.Senyawa ini bisa mengakibatkan penyakit liver dan gangguan ginjal serta tulang.Senyawa yang mengandung kadmium juga mengakibatkan kanker.

Dalam industri pertambangan logam Pb dan Zn, proses pemurniannya akan selalu diperoleh hasil samping kadmium.yang terbuang kealam lingkungan. kadmium masuk kedalam tubuh manusia terjadi melalui makanan dan minuman yang terkontaminasi. Untuk mengukur asupan kadmium kedalam tubuh manusia perlu dilakukan pengukuran kadar Cd dalam makanan yang dimakan atau kandungan Cd dalam feses.

Sekitar 5% dari diet kadmium, diabsorpsi dalam tubuh.Sebagian besar Cd masuk melalui saluran pencernaan, tetapi keluar lagi melalui feses sekitar 3-4 minggu kemudian dan sebagian kecil dikeluarkan melalui urin.Kadmium dalam tubuh terakumulasi dalam ginjal dan hati terutama terikat sebgai metalothionein.Metalotionein mengandung asam amino sistein, dimana Cd terikat dengan gugus 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.

Kadmium lebih beracun bila terhisap melalui saluran pernafasan daripada saluran pencernaan. Kasus keracunan akut kadmium kebanyakan dari menghisap debu dan asap kadmium, terutama kadmium oksida (CdO). Dalam beberapa jam setelah menghisap, korban akan mengeluh gangguan saluran nafas, nausea, muntah, kepala pusing dan sakit pinggang. Kematian disebabkan karena terjadinya edema paru-paru. Apabila pasien tetap bertahan, akan terjadi emfisema atau gangguan paru-paru yang jelas terlihat.

Keracunan kronis terjadi bila memakan atau inhalasi dosis kecil Cd dalam waktu yang lama. Gejala akan terjadi setelah selang waktu beberapa lama dan kronik. Kadmium pada keadaan ini menyebabkan nefrotoksisitas, yaitu gejala proteinuria, glikosuria, dan aminoasidiuria diserta dengan penurunan laju filtrasi glumerolus ginjal.Kasus keracunan Cd kronis juga menyebabkan gangguan kardiovaskuler dan hipertensi.Hal tersebut terjadi karena tingginya afinitas jaringan ginjal terhadap Kadmium.Gejala hipertensi ini tidak selalu dijumpai pada kasus keracunan Cd krosik.Kadmium dapat menyebabkan osteomalasea karena terjadinya gangguan daya keseimbangan kandungan kalsium dan fosfat dalam ginjal.BAB IIIMETODE PENELITIANA. Anamnesa

Pada penelitian ini dilaksanakan wawancara pada beberapa orang korban untuk mendaptkan informasi mengenai dugaan pencemaran logam berat khususnya kadmioum di sekitar sungai yang ditempati warga. Subjek wawancara diambil secara acak mulai dari para penduduk yang tinggal di hulu, pertengahan hingga hilir sungai. Para warga diberikan beberapa pertanyaan yang berkaitan dengan kasus tersebut, antara lain:

1. Keluhan yang dialami

2. Lamanya waktu dirasakannya keluhan

3. Jumlah keluarga yang mengalami keluhan serupa

B. Pemetaan Lokasi

C. Pengambilan SampelSampel yang diambil terdiri dari sampel biotik dan Abiotik .Sampel biotik terdiri dari ikan , tanaman sedangkan sampel abiotik terdiri dari tanah ,dan air yang berada disekitar sungai.Titik pengambilan sampel terbagi menjadi beberapa titik .Titik pertama disekitar kawasan pemukiman warga, sampel berupa air, tanah dan tumbuhan diambil sebanyak 3-4 sampel. Titik kedua pengambilan sampel dilakukan didaerah sekitar Industri, sampel yang diambil meliputi air dan tanah, sampel diambil sebanyak 3-4 sampel.Titik ketiga disungai Longjiang, sampel yang diambil berupa biotasungai seperti ikan dan tanah. Sampel diambil sebanyak 3-4 sampel. Sampel kemudian dibawa ke laboratorium untuk diperiksaPenelitian dilakukan selama 3 bulan dengan kisaran biaya 23,5 juta yang dibiayai oleh pemerintah daerah, meliputi penyewaan alat-alat penelitian, transportasi dan segala pendukung peralatan penelitian.Untuk menganalisis cemaran logam berat pada berbagai sumber biologi telah banyak dilakukan dengan spektrofotometri UV dan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA). Pada penelitian ini, analisis cemaran logam berat merkuri dilakukan dengan analisis aktivasi neutron (AAN).D. Pembiayaan

Pembiayaan yang digunakan pada penyelidikan ini ,meliputi

KeteranganJumlah

Penyewaan Lab dan Spektrofotometri Serapan Atom

Biaya transportasi20.000.000

3.000.000

Alat-Alat yang digunakan antaralain:

Labu tentukur 100 ml

Labu tentukur 50 ml

Gelas Ukur 100 ml

Gelas Ukur 50 ml

Erlenmeyer 250 ml

Erlenmeyer 100 ml100.000

50.000

100.000

50.000

100.000

50.000

Jumlah23.450.000

E. Analisis LaboratoriumDilakukan analisis secara spektrofotometri serapan atom bertujuan untuk memastikan bahwa logam kadmium adalah penyebab dari pencemaran dan wabah penyakit itai- itai dan bukan dikarenakan logam lainnya. Dipilih metode Kromatografi Cair Kinerja Tinggi bertujuan untuk memastikan kadar logam tersebut secara Akurat.Analisa kadmium di air dan air limbah menggunakan SNI 06-6989.38-2005 yaitu cara uji kadar kadmium (Cd) dengan spektrofotometer serapan atom (SSA) secara tungku karbon. Ruang lingkup metode ini untuk kadar 0,5 g/l 10,0 g/l pada panjang gelombang 228,8 nm. Prinsip metode ini adalah contoh uji air dan air limbah ditambahkan asam nitrat kemudian dilanjutkan dengan pemanasan yang bertujuan untuk melarutkan analit kadmium dan menghilangkan zat-zat pengganggu, selanjutnya diukur serapannya dengan SSA tungku karbon dengan gas argon sebagai gas pembawa.Analisa kadmium di air dan air limbah dapat juga menggunakan SNI 06-6989.37-2005 yaitu cara uji kadar kadmium (Cd) dengan spektrofotometer serapan atom (SSA) secara ekstraksi. Ruang lingkup metode ini untuk kadar 5 g/l 200 g/l pada panjang gelombang 228,8 nm. Prinsip metode ini adalah ion kadmium bereaksi dengan Amonium Pirolidin Ditikarbamat (APDK) pada pH 1 sampai dengan pH 6, membentuk senyawa kompleks. Senyawa yang terbentuk diekstraksi dengan pelarut organik Metil Iso Butil Keton (MIBK). Kompleks kadmium-APDK yang ada dalam fase organik, diukur serapannya dengan SSA-nyala menggunakan udara-asetilenTahapan penyiapan pada sampel padatan (tanaman,biota sungai dan tanah) dilakukan dengan cara pembersihan sampel dari pengotor kemudian sampel dilakukan penghalusan dan kemudian dilarutkan dengan pelarut yang sesuai. Sampel kemudian diencerkan sampai pada konsentrasi tertentu. Sampel yang telah di preparasi kemudian dilakukan analisis secara Spektrofotometri Serapan Atom dan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi.Tahapan penyiapan pada sampel bentuk cairan (air sungai dan air dipemukiman warga) dilakukan dengan cara pembersihan sampel dari pengotor kemudian sampel dilakukan pengenceran dengan pelarut yang sesuai sampai pada konsentrasi tertentu. Sampel yang telah di preparasi kemudian dilakukan analisis secara Spektrofotometri Serapan Atom dan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi.Hasil dari analisis kemudian di bandingkan dengan nilai normal dan kemudian disimpulkan.

BAB IV

HASIL ANALISIS LABORATORIUM

Dari hasil analisis logam cadmium dalam sampel abiotik, didapatkan kadar cadmium sebagai berikut:

Sampel abioticKandungan Cd

Air0.1 mg/l

Tanah4 mg/kg

Dan biotik sebagai berikut:Sampel BiotikKandungan Cd

Ikan0,02 mg/L

Tanaman0,35 mg/kg

Berdasarkan peraturan menteri kesehatan nomor 492/Menkes/Per/IV/2010 tentang persyaratan kualitas air minum, kadmium termasuk parameter yang berhubungan langsung dengan kesehatan. Kadar maksimun kadmium yang diperbolehkan adalah 0,003 mg/l.Berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51 Tahun 2004 tentang baku mutu air laut untuk biota laut kadar maksimun kadmium yang diperbolehkan adalah 0,001 mg/l.Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 7387 tahun 2009 tentang batas maksimum cemaran logam berat dalam pangan. Kadar maksimum kadmium yang diperbolehkan dalam tanaman adalah 0,2 mg/kg.Kadar normal kadmium dalam tanah 0,01-2 mg/kg.

BAB V

PEMBAHASAN

Hasil dari kadar kadmium pada biotik maupun abiotic ternyata diatas kadar yang telah ditentukan oleh beberapa instansi negara, dapat dipastikan bahwa kawasan didaerah tersebut telah tercemar oleh kadmium yang menyebabkan munculnya penyakit itai-itai. Adanya cemaran logam berat ini berasal dari limbah pabrik yang mencemari sungai disekitar kawasan tersebut.

Kadmium merupakan salah satu jenis logam logam berat yang berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah.Cadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal.Secara prinsipil pada konsentrasi rendah berefek terhadap gangguan pada paru-paru, emphysema dan renal turbular disease yang kronis.Bagi manusia, Cd sebenarnya merupakan logam asing. Tubuh sama sekali tidak memerlukannya dalam proses metabolisme. Karenanya Cd sangat beracun bagi manusia dan dapat diabsorspi tubuh dalam jumlah yang tidak terbatas, karena tidak adanya mekanisme tubuh yang dapat membatasinya.Masalah seperti ini harus cepat ditangani .Bila tidak ditangani dengan cepat dikhawatirkan terjadi penyebaran . Sungai merupakan tempat berkembang biak biota laut seperti ikan. Ikan tersebut dapat bermigrasi ke sungai lainnya dan jika dikonsumsi akan mengakibatkan penyebaran penyakit.

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARANA. KESIMPULANKawasan disekitar sungai Longjiang positif mengandung kadmium melebihi ambang batas, yang menyebabkan penyakit itai-itai dengan gejala seperti rematik pada penduduk disepanjang aliran sungai Longjiang, Cina.Pemerintah perlu lebih menggalakkan dalam hal menangani masalah ini mengingat pencemaran ini bukan merupakan masalah mudah karena mencakup wilayah yang luas dan rantai hidup yang besar. Untuk pemecahan jangka pendek diberi obat-obat yang bersifat suportif saja seperti pemberian vitamin D untuk pengobatan nyeri tulang. Untuk jangka panjang, pemecahan dapat berupa pembersihan sedimen yang terdapat di dasar sungai dan memberhentikan industri setempat yang diduga menghasilkan limbah pencemar lingkungan, seperti misalnya pabrik cat atau pabrik pengolahan emas . Pihak Pabrik juga harus bertanggung jawab dalam menjamin kelangsungan hidup penduduk disekitar kawasan industri.

B. SARAN

Sebaiknya kawasan industry tidak terletak berdekatan dengan kawasan pemukiman warga. Kawasan industry tersebut sebaiknya lebih memperhatikan dalam pengolahan limbah sisa industry agak tidak terjadi pencemaran yang berdampak buruk bagi penduduk sekitar. Selain itu control pemerintah sangatlah penting dalam mengawasi aktivitas industry tersebut.

BAB VII

DAFTAR PUSTAKA

Darmono, Farmasi Forensik Dan Toksikologi, Penerapannya Dalam Penyidik Kasus Tindak Pidana Kejahatan, Universitas Indonesia Press, Jakarta, 2009.

Chadha, P.V.Catatan Kuliah Ilmu Forensik dan Toksikologi.,Widya Medika, Jakarta. 1995.

Palar, Heryando.2004.Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat.Jakarta:Rineka Cipta

Kadmium | Kimia Lingkungan, environmentalchemistry.wordpress.com Bahaya Keracunan Mengintai | RSS, romoselamatsuwito.blogspot.com Mineral Kadmium | THP Undip 2010, thp-undip2010.blogspot.com