PENCEMARAN UDARA DITINJAU DARI ASPEK KESEHATAN DAN PERATURAN
II.1 SUB POKOK BAHASAN ASPEK KESEHATAN PENCEMARAN UDARA
1.1 Pendahuluan
1.1.1. Deskripsi Singkat
Pokok bahasan ini menjelaskan tentang deteksi pencemaran udara dihubungkan dengan dampak kesehatan. Pembahasan dimulai dari korelasi pencemaran udara dengan insidensi gangguan kesehatan. Gangguan kesehatan diulas mendalam terutama dari pencemar partikulat karena efek keterhirupannya ke saluran pernafasan berdasar ukuran. Dampak pencemaran udara juga dibahas terhadap material dan tanaman.
1.1.2. Relevansi
Dengan mengetahui dampak pencemaran udara yang begitu luas bagi kehidupan manusia termasuk terhadap material dan tanaman, maka dapat dilakukan langkah-langkah pencegahan dini di sumber dan optimalisasi penghindaran reseptor dari paparan pencemaran udara yang bersifat akumulatif.
1.1.3.1 Standar Kompetensi
Dengan diberikannya prinsip-prinsip dasar pengetahuan tentang dampak kesehatan dari pencemaran udara ini maka diharapkan mahasiswa memperoleh standar kompetensi dalam sikap dan perilaku berkarya melalui diskusi tugas identifikasi dampak pencemaran udara bagi manusia, material dan tanaman, presentasi simulasi dampak pencemar di sekitar lingkungan pabrik.
1.1.3.2. Kompetensi Dasar
Setelah menyelesaikan perkuliahan ini, mahasiswa akan mampu menjelaskan dampak pencemaran udara bagi manusia, material dan tanaman.
1.2. Penyajian
1.2.1. Uraian
Umum
Pencemaran udara dapat menimbulkan gangguan kesehatan pada manusia melalui berbagai cara, antara lain dengan merangsang timbulnya atau sebagai faktor pencetus sejumlah penyakit. Kelompok yang terkena terutama bayi, orang tua dan golongan berpenghasilan rendah yang biasanya tinggal di kota-kota besar dengan kondisi perumahan dan lingkungan yang buruk. Bukti penting yang telah dikumpulkan menunjukkan bahwa pencemaran udara mempengaruhi kesehatan manusia dan hewan, kerusakan tanaman, tanah dan material, perubahan iklim, menurunkan tingkat visibilitas dan penyinaran matahari dan pengaruh lainnya (Cooper & Aley, 1986). Menelaah korelasi antara pencemaran udara dan kesehatan, cukup sulit. Hal ini karena:
1. Jumlah dan jenis zat pencemar yang bermacam-macam.
2. Kesulitan dalam mendeteksi zat pencemar yang dapat menimbulkan bahaya pada konsentrasi yang sangat rendah.
3. Interaksi sinergestik di antara zat-zat pencemar.
4. Kesulitan dalam mengisolasi faktor tunggal yang menjadi penyebab, karena manusia terpapar terhadap sejumlah banyak zat-zat pencemar yang berbahaya untuk jangka waktu yang sudah cukup lama.
5. Catatan penyakit dan kematian yang tidak lengkap dan kurang dapat dipercaya.
6. Penyebab jamak dan masa inkubasi yang lama dari penyakit-penyakit (misalnya: emphysema, bronchitis kronik, kanker, penyakit jantung).
7. Masalah dalam ekstrapolasi hasil percobaan laboratorium binatang ke manusia.
Efek Pencemaran Udara Terhadap Kesehatan Manusia
Data epidemi menunjukkan bahwa pemaparan partikulat dihubungkan dengan peningkatan terjadinya angka sakit saluran pernapasan, bronchitis, penurunan fungsi ginjal, serta angka kematian. Dalam waktu pemaparan yang pendek,
pemaparan partikulat juga meningkatkan timbulnya angka sakit asma (Cooper & Aley, 1986).
Potensi pengaruh partikulat terhadap kesehatan tidak hanya ditentukan oleh tingkat konsentrasi, tetapi juga oleh kondisi fisik dan kimia yang terkandung di dalamnya, Sebagai contoh partikulat dengan ukuran > 10 mµ dapat disisihkan sebelum masuk saluran pernapasan tetapi untuk yang berukuran < 2 atau 3 mµ dapat mencapai paru-paru. Hal ini dapat menunjukkan pentingnya mengetahui ukuran partikel sebagai pertimbangan. Fine Particle terbentuk dari senyawa sulfat dan senyawa sekunder lain yang mungkin bersifat toksik. Coarse Particle didominasi oleh adanya dust. Oleh karena itu perlu dipertimbangkan untuk melakukan pemantauan kualitas udara, terutama yang bersifat inhalable, berdasarkan ukuran partikel yang < 2,5 mµ serta antara 2,5 – 10 mµ (Cooper & Aley, 1986). Menurut Anderson (1999), masuknya partikel ke dalam tubuh manusia ada dua cara, yaitu :
1. Absorbsi dari proses inhalasi, prosesnya sebagai berikut : a. Deposisi partikel pada saluran pernapasan
b. Mucocilliar clearance dari partikel terlarut mencakup transport partikel menuju saluran pernapasan atas oleh aliran mukosa dan aktivitas silier dalam tracheobronchial compartment dan nasopharyngeal compartment c. Alveolar clearance, yaitu merupakan transportasi partikel dari alveoli ke
escalator mucociliar
Bahan partikel yang halus dapat mempengaruhi saluran pernapasan dari hidung sampai alveoli. Partikel yang besar dapat dikeluarkan melalui impaksi dari hidung dan tenggorokan. Partikel yang berukuran sedang agak sukar dikeluarkan, sehingga dapat menyebabkan terjadinya sedimentasi. Partikel yang berukuran paling keil (diameter 0,1 mikron) dapat mencapai alveoli dan akan menyebabkan terjadinya difusi ke dinding alveoli (Goldsmith & Friberg, 1977). Proses clearance debu pada saluran pernapasan dapat dilihat pada gambar 2.2 berikut ini :
D2 D1 D3 (a) (b) D4 (c) (d) D5 (e) (f) (h) (g) (i) (j) Gambar 2.1
Proses Clearance Debu Pada Saluran Pernapasan
Sumber : Goldsmith & Friberg Keterangan dan mekanisme :
D1 : semua debu yang terhirup
D2 : debu yang dikeluarkan melalui pernapasan
D3 : debu yang tersimpan dalam Nasopharyngeal compartment D4 : debu yang tersimpan dalam Tracheobronchial compartment D5 : debu yang tersimpan dalam Alveolar (pulmonary) compartment a :debu dari Nasopharyngeal compartment masuk langsung ke darah
b :dengan proses mucociliary clearance dari Nasopharyngeal compartment masuk ke traktus gastrointestinal
c :debu dari Tracheobronchial compartment masuk langsung ke darah
d :dengan proses mucociliary clearance dari Tracheobronchial compartment ke traktus gastrointestinal
e :debu dari alveolar compartment masuk langsung ke darah
f :debu dari alveolar compartment oleh makrofag ditransfer secara mucociliary escalator, masuk ke dalam traktus gastrointestinal
g :debu dari alveolar compartment oleh makrofag ditransfer secara mucociliary escalator, masuk ke dalam traktus gastrointestinal, tetapi prosesnya lambat
h :Secara lambat, debu dikeluarkan dari alveolar compartment oleh sistem limfe
I :Secara lambat, debu dikeluarkan dari alveolar compartment oleh sistem limfe dan ke dalam darah J :Absorbsi debu oleh traktus gastrointestinal dan masuk ke darah
Limpa D A R A H Sistem Gastro- intestinal Alveolar (pulmonary) compartment Tracheobronchial compartment Nasopharyngeal compartment
Berdasar penelitian Price (1994), faktor utama penyebab kanker paru-paru adalah rokok, tetapi debu yang ada di udara juga berpengaruh meskipun pengaruhnya kecil, baik yang berasal dari kendaraan bermotor, industri, dan lain sebagainya. Debu yang bisa menimbulkan penyakit dipengaruhi oleh :
1. Ukuran partikel, yang paling berbahaya adalah yang berukuran 1 sampai 5 µm, karena partikel yang lebih besar tidak dapat mencapai alveoli
2. Kadar dan lamanya paparan, biasanya yang diperlukan kadar tinggi untuk dapat mengalahkan kerja escalator silia, dan paparan yang lama
3. Sifat dari debu itu sendiri
4. Faktor meteorologi, seperti angin, kelembaban, perubahan temperatur
Menurut Slamet (1994), efek partikulat terhadap paru-paru berbeda dari gas, karena ditentukan oleh diameter, bentuk, kepadatannya, sifat kimia dan fisikanya. Partikulat yang kecil akan lebih lama tersuspensi di dalam udara, sedangkan ynag lebih besar akan mengendap dengan berbagai kecepatan, sehingga kemungkinan masuknya ke dalam paru-paru akan berbeda pula. Semakin lama ia dapat bertahan dalam udara, semakin besar kemungkinannya untuk dapat memasuki paru-paru.
Terdapat korelasi yang kuat antara pencemaran udara dengan penyakit bronchitis kronik (menahun). Walaupun merokok hampir selalu menjadi urutan tertinggi sebagai penyebab dari penyakit pernafasan menahun akan tetapi sulfur oksida, asam sulfur, partikulat, dan nitrogen dioksida telah menunjukkan sebagai penyebab dan pencetusnya asthma brochiale, bronchitis menahun dan emphysema paru.
Hasil-hasil penelitian di Amerika Serikat sekitar tahun 70-an menunjukkan bahwa bronchitis kronik menyerang 1 di antara 5 orang laki-laki Amerika umur antara 40-60 tahun dan keadaan ini berhubungan dengan merokok dan tinggal di daerah perkotaan yang udaranya tercemar.
Hubungan yang sebenarnya antara pencemaran udara dan kesehatan atau pun timbulnya penyakit yang disebabkannya sebetulnya masih belum dapat diterangkan dengan jelas betul dan merupakan problema yang sangat komplek.
Banyak faktor-faktor lain yang ikut menentukan hubungan sebab akibat ini. Namun dari data statistik dan epidemiologik hubungan ini dapat dilihat dengan nyata.
WHO Inter Regional Symposium on Criteria for Air Quality and Method of Measurement telah menetapkan beberapa tingkat konsentrasi pencemaran udara dalam hubungan dengan akibatnya terhadap kesehatan/lingkungan sebagai berikut:
a. Tingkat I : Konsentrasi dan waktu expose di mana tidak ditemui akibat apa-apa, baik secara langsung maupun tidak langsung.
b. Tingkat II : Konsentrasi di mana mungkin dapat ditemui iritasi pada panca indera, akibat berbahaya pada tumbuh-tumbuhan, pembatasan penglihatan dan akibat lain pada lingkungan (adverse level).
c. Tingkat III : Konsentrasi di mana mungkin timbul hambatan pada fungsi-fungsi faali yang fital serta perubahan yang mungkin dapat menimbulkan penyakit menahun atau pemendekan umur (serious level).
d. Tingkat IV : Konsentrasi di mana mungkin terjadi penyakit akut atau kematian pada golongan populasi yang peka (emergency level).
Tabel 2.1
Pengaruh Partikulat Terhadap Kesehatan Manusia Berdasarkan Ukurannya
Konsentrasi
( µg/m3 ) Disertai dengan Waktu Pengaruh
750 300 200 100 – 130 100 80 - 100 715 µg/m3 SO2 630 µg/m3 SO2 250 µg/m3 SO2 120 µg/m3 SO2
Rata-rata Sulfur diatas 30 mg/cm2/mo SO2
Rata-rata Sulfur diatas 30 mg/cm2/mo SO2 Rata-rata 24 jam Rata-rata 24 jam Rata-rata 24 jam Rata-rata tahunan Rata-rata tahunan Rata-rata dua tahunan
Peningkatan jumlah penyakit yang lebih besar
Pasien bronkitis kronis menjadi akut
Peningkatan ketidakhadiran pekerja-pekerja industri Peningkatan penyakit
pernapasan pada anak-anak Peningkatan angka kematian jika lebih dari 50 tahun Peningkatan angka kematian jika lebih dari 50 sampai 69 tahun
Sumber : Peavy (1985)
Beberapa cara menghitung/memeriksa pengaruh pencemaran udara terhadap kesehatan adalah antara lain dengan mencatat: jumlah absensi pekerjaan/dinas, jumlah sertifikat/surat keterangan dokter, jumlah perawatan dalam rumah sakit,
jumlah morbiditas pada anak-anak, jumlah morbiditas pada orang-orang usia lanjut, jumlah morbiditas anggota-anggota tentara penyelidikan pada penderita dengan penyakit tertentu misalnya penyakit jantung, paru dan sebagainya.
Penyelidikan-penyelidikan ini harus dilakukan secara prospektif dan komparatif antara daerah-daerah dengan pencemaran udara hebat dan ringan, dengan juga memperhitungkan faktor-faktor lain yang mungkin berpengaruh (misalnya udara, kebiasaan makan, merokok, data meteorologik, dan sebagainya).
Studi tentang pencemaran udara ditujukan untuk mengontrol sumber polutan sehingga dapat mengurangi konsentrasi pencemaran udara ambien hingga tidak membahayakan kondisi lingkungan. Tujuan studi ini juga diarahkan pada perhitungan besarnya kerusakan yang ditimbulkan oleh pemaparan polutan. Bahan pencemar udara yang ada di atmosfer dapat menyebabkan kelainan pada tubuh manusia. Menurut Goldsmith & Friberg (1977), secara umum efek pencemaran udara terhadap individu atau masyarakat dapat berupa :
1. Sakit, baik yang akut maupun yang kronis
2. Penyakit yang tersembunyi yang dapat memperpendek umur, menghambat pertumbuhan dan perkembangan
3. Mengganggu fungsi fisiologis dari paru, syaraf, transport oksigen oleh hemoglobin, dan kemampuan sensorik
4. Kemunduran penampilan, misalnya pada aktivitas atlet, aktivitas motorik, dan aktivitas belajar
5. Iritasi sensorik
6. Penimbunan bahan berbahaya dalam tubuh 7. Rasa tidak nyaman (bau)
Partikel sebagai pencemar udara mempunyai waktu hidup yaitu pada saat partikel masih melayang-layang sebagai pencemar di udara sebelum jatuh ke bumi. Waktu hidup partikel berkisar antara beberapa detik sampai beberapa bulan. Sedangkan kecepatan pengendapannya tergantung pada ukuran partikel, massa jenis partikel serta arah dan kecepatan angin yang bertiup.
Efek Pencemaran Udara Terhadap Material dan Tanaman
Pencemaran udara berpengaruh pada material dengan proses soiling atau korosi. Tingginya kadar asap dan partikulat dihubungkan dengan terjadinya proses korosi antara pelapis dan struktur material dengan senyawa asam atau alkalin, terutama sulfur dan materi korosif. Ozon sangat efektif dalam mempercepat proses korosi karet (Cooper & Aley, 1986).
Senyawa pencemar yang diketahui sebagai phytoxicants adalah SO2. Peroxyacetyle Nitrate (PAN-hasil proses fotokimia pada smoge), serta etana. Disamping itu ada jumlah sedikit gas klorin, hidrogen klorida, amonia, dan merkuri. Secara umum polutan akan masuk ke tubuh tanaman melalui proses respirasi, kemudian akan merusak klorofil dan menghambat fotosintesis tanaman. Kerusakan yang ditimbulkan, dapat dilihat dari daunnya, dimulai dari penurunan tingkat pertumbuhan hingga kematian tanaman (Cooper & Aley, 1986).
1.2.2. Latihan
Jelaskan pengaruh terhadap kesehatan dari adanya pencemaran udara seperti tercantum dalam gambar di bawah ini :
Sumber : U.S. EPA, 1991. Jawab :
Gambar tersebut menjelaskan menjelaskan tingkatan resiko yang mungkin timbul akibat pencemaran udara bagi kesehatan dari yang kurang serius sampai yang paling serius. Dampak yang kurang serius bersifat mudah pulih (reversible), tidak merusak dan tidak mengancam nyawa. Contoh dampak ini adalah rusak kulit, batuk, iritasi tenggorokan, sakit kepala dan pusing. Dampak yang bersifat serius
seperti kerusakan ginjal dan lever, kanker, kerusakan sistem saraf dan kelainan janin.
1.3. Penutup
1.3.1. Tes Formatif
1. Sebutkan parameter lain yang mempengaruhi besaran dampak pencemaran disamping faktor konsentrasinya.
2. Sebutkan parameter dari debu yang berpengaruh terhadap timbulnya penyakit!
3. Jelaskan dalam studi epidemiologi, data apa saja yang perlu diketahui dalam survey!
4. Sebutkan pengaruh utama pencemaran udara terhadap material! 1.3.2. Umpan Balik
Cocokkan jawaban anda dengan kunci jawaban test formatif yang ada pada bahasan berikut ini, hitunglah jawaban anda yang benar, kemudian gunakan rumus ini untuk mengetahui tingkat penguasaan anda terhadap materi dalam bab ini.
Rumus :
Tingkat penguasaan = Σ jawaban yang benar x 100%
4
Arti tingkat penguasaan yang anda capai adalah : 90% - 100% : baik sekali 80% - 89% : baik 70% - 79% : cukup 60% - 69% : kurang 0% - 59% : gagal 1.3.3. Tindak Lanjut
Jika anda mencapai tingkat kepuasan 80% keatas, maka anda dapat meneruskan dengan kegiatan belajar bab selanjutnya, tetapi jika tingkat penguasaan anda belum mencapai 80%, maka anda harus mengulangi kegiatan belajar bab tersebut terutama pada bagian yang anda belum kuasai. Untuk mencapai pemahaman tersebut anda dapat menghubungi dosen pengampu di luar waktu kuliah.
1.3.4. Rangkuman
Pokok bahasan ini menjelaskan tentang deteksi pencemaran udara dihubungkan dengan dampak kesehatan. Pembahasan dimulai dari pencemaran udara dengan insidensi gangguan kesehatan. Gangguan kesehatan diulas mendalam terutama dari pencemar partikulat karena efek keterhirupannya ke saluran pernafasan berdasar ukuran. Dampak pencemaran udara juga dibahas terhadap material dan tanaman.
1.3.5 Kunci Jawaban Tes Formatif
1. Potensi pengaruh partikulat terhadap kesehatan juga ditentukan oleh kondisi fisik dan kimia yang terkandung di dalamnya. Partikulat halus (< 2,5 mµ ) lebih mudah mencapai paru-paru dibanding partikulat kasar (antara 2,5 – 10 mµ ). Partikulat dengan kandungan logam-logam berat lebih berbahaya dibanding partikulat dengan kandungan organik yang mudah terurai.
2. Parameter tersebut adalah ukuran partikel, kadar dan lamanya paparan, sifat dari debu itu sendiri, faktor meteorologi
3. Studi tersebut bersifat prospektif dan komparatif dilakukan dengan mencatat: jumlah absensi pekerjaan/dinas, jumlah sertifikat/surat keterangan dokter, jumlah perawatan dalam rumah sakit, jumlah morbiditas pada anak-anak, jumlah morbiditas pada orang-orang usia lanjut, jumlah morbiditas anggota-anggota tentara penyelidikan pada penderita dengan penyakit tertentu misalnya penyakit jantung, paru dan sebagainya.
4. Pencemaran udara berpengaruh pada material dengan proses soiling atau korosi.
DAFTAR PUSTAKA
Cooper, C David & Alley, F.C (1994). Air Pollution Control, A Design Approach, Second Edition. Waveland Press. Inc, United States.
Anderson PJ, JD Wilson and FC Hiller (1990), Chest, Vol 97, 1115-1120, American College of Chest Physicians
Price, Sylvia. A and Lorraine M. Wilson (1994) Konsep Klinis Proses-Proses Penyakit Buku 2 Edisi 4, Penerbit Buku kedokteran EGC, Jakarta
Peavy, Howard S, Donald R. Rowe, George Tchobanoglous (1985), Environmental Engineering, McGraw-Hill Book Company
Slamet, Juli Soemirat (1994), Kesehatan Lingkungan, Universitas Gadjah Mada Press
Goldsmith J. R. and Friberg L. T (1977), Effects of air pollution on human health. In Air Pollution (edited by Sten A. C.), Vol. II, third edition
USEPA, (1991), Air Pollution and Health Risk, http://Www.Epa.Gov/Ttn/Atw/ 3_90_022.Html, accessed 27 Desember 2005.
SENARAI