Logam berat merupakan parameter yang banyak ditemui di dalam air limbah industri. Logam berat yang umum ditemui di dalam air limbah antara lain arsenik, timbal, merkuri, kadmium, kromium, zink, tembaga, perak, dan nikel. Beberapa sumber utama logam berat di dalam air limbah dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 1. Logam Berat dan Industri yang Menjadi Sumbernya
| Logam Berat | Industri Sumber | Referensi |
| Arsenik | Peleburan logam, industri pestisida dan fungisida | H.K. Alluri et.al., 2007 |
| Timbal | Industri cat, pestisida, pembakaran batu bara, pertambangan | H.K. Alluri et.al., 2007 |
| Merkuri | Industri pestisida, baterai, kertas | H.K. Alluri et.al., 2007 |
| Kadmium | Pengelasan, electroplating, industri baterai, instalasi fisi nuklir | H.K. Alluri et.al., 2007 |
| Kromium | Industri otomotif, pelapisan logam, pewarna tekstil | Metcalf & Eddy, 2004 |
| Zink | Industri pelapisan logam, pembuatan kuningan, penyulingan | H.K. Alluri et.al., 2007 |
| Tembaga | Industri pelapisan logam, pembuatan kawat tembaga, industri cat, pengawetan kayu | A. Basyal et.al., 2013 |
| Perak | Produksi perak nitrat dan perak bromide, industri elektronik, industri logam | Metcalf & Eddy, 2004 |
| Nikel | Industri pembuatan kapal, otomotif, industri elektronik, industri kimia | A. Basyal et.al., 2013 |
Logam berat yang terbawa ke perairan dapat mengalami bioakumulasi di dalam tubuh makhluk hidup. Melalui rantai makanan, logam berat dapat masuk ke dalam tubuh manusia. Karena sifat bioakumulasi tersebut, apabila manusia memakan makanan yang berasal dari perairan yang tercemar logam berat, maka konsentrasi tertinggi logam berat akan ada di tubuh manusia. Konsentrasi logam berat yang berlebihan di dalam tubuh sangat berbahaya karena dapat menimbulkan berbagai gangguan kesehatan. Ingat kasus keracunan merkuri di Minamata yang sangat menyedihkan dan berbagai kasus lainnya terkait logam berat!
Keberadaan logam berat di dalam air limbah menjadi perhatian karena pada konsentrasi yang tinggi logam berat bersifat toksik. Di dalam instalasi yang memanfaatkan proses pengolahan secara biologi, keberadaan logam berat dalam konsentrasi tinggi menjadi musuh bagi reaktor. Toksisitas logam berat dapat mengganggu metabolisme bakteri di dalam reaktor sehingga otomatis kinerja reaktor juga akan terganggu. Jika konsentrasi logam berat tidak diperhatikan, bukan hanya terancam tidak lolos baku mutu air limbah, biaya dan waktu yang diperlukan untuk pemulihan reaktor juga tidak sedikit.
Analisis konsentrasi logam berat di dalam air limbah dapat dilakukan dengan bermacam cara antara lain AAS, ICP, LIBS, dan ASV. Berikut ini adalah penjelasan untuk masing-masing metode yang dikutip dari Determination of Trace Metals in Waste Water and Their Removal Processes:
1. Atomic Absorption Spectrometry (AAS)
Di dalam pengujian AAS sendiri terdapat beberapa metode berdasarkan teknik atomisasi logam. Teknik-teknik tersebut yaitu pembakaran (flame, FAAS), graphite furnace (GFAAS), hidrida, atau uap dingin (cold vapour). Pengukuran dengan teknik FAAS dan GFAAS dapat digunakan untuk hampir semua jenis logam berat. Bedanya adalah pada FAAS batas pengukuran adalah rentang ppm sementara GFAAS dapat menganalisis rentang yang lebih kecil hingga ppb. Teknik hidrida digunakan untuk menganalisis logam-logam seperti arsenic, antimony, selenium, timah, bismuth, dan timbal pada fasa uapnya. Teknik cold vapour digunakan untuk analisis logam merkuri dengan rentang pengukuran pada besaran ppb.
2. Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES)
ICP merupakan metode pengukuran logam berat yang menggunakan plasma untuk mengeksitasi atom-atom di dalam sampel. Pada ICP-OES, atom yang tereksitasi mengemisikan cahaya pada panjang gelombang tertentu dan kemudian intensitas cahaya yang sebanding dengan konsentrasi elemen tersebut diukur dengan detektor. Pengukuran dengan ICP memiliki keunggulan yaitu kemampuannya untuk analisis multi-elemen. Dengan demikian, berbagai komponen logam berat dari satu sampel dapat dianalisis sekaligus dalam waktu yang sangat singkat (dalam hitungan menit).
3. Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS)
Pada ICP-MS, atomisasi dilakukan menggunakan plasma kemudian ion dideteksi menggunakan mass spectrometer. Perbandingan antara metode AAS dan ICP dapat dilihat pada tabel.
Tabel 2. Perbandingan Metode AAS dan ICP
| A� | FAAS | GFAAS | ICP-OES | ICP-MS |
| Waktu analisis | ++ | + | +++ | +++ |
| Harga instrumen | +++ | ++ | ++ | + |
| Analisis sampel berupa solids (padatan) | – | +++ | – | – |
| Biaya operasional | + | ++ | ++ | ++ |
| Batas pengukuran | + | ++ | ++ | +++ |
| Ketelitian | +++ | + | ++ | ++ |
|
– Tidak dapat dipenuhi, + Buruk, ++ Medium, +++ Baik |
||||
4. Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS)
Metode analisis dengan LIBS sebanrnya lebih sesuai untuk sampel yang berbentuk padatan. Pada metode ini digunakan denyut laser berenergi tinggi sebagai sumber eksitasi.
5. Anodic Stripping Voltammetry (ASV)
Metode ASV terdiri dari dua tahapan yang dimulai dengan proses penjenuhan konsentrasi logam melalui electroplating ke suatu elektroda di dalam larutan. Tahapan selanjutnya adalah pelepasan ion-ion logam dari elektroda yang mana proses ini akan menghasilkan arus yang dapat diukur. Adanya penjenuhan konsentrasi logam di tahap pertama memungkinkan pengukuran logam pada konsentrasi yang sangat rendah hingga kisaran ppb bahkan ppt (www2.chemistry.msu.edu).
Sumber:
* H.K. Alluri et.al., A�A�Biosorption: An eco-friendly alternative for heavy metal removala�?, African Journal of Biotechnology, vol. 6 (25) (pp. 2924-2931), 28 December 2007.
* Metcalf and Eddy, 2004, Wastewater Engineering 4th edition, McGraw Hill International Editions, New York.
* Asli Baysal, Nil Ozbek and Suleyman Akman (2013). Determination of Trace Metals in Waste Water and Their Removal Processes, Waste Water – Treatment Technologies and Recent Analytical Developments, Prof. Fernando SebastiA?n GarcA�a Einschlag (Ed.), ISBN: 978-953-51-0882-5, InTech, DOI: 10.5772/52025.
* https://www2.chemistry.msu.edu/courses/cem837/Anodic%20Stripping%20Voltammetry.pdf (diakses 5 September 2014)