TUGAS 1
Selasa, 24 Maret 2015
Mata Kuliah: Toksologi dan Kesehatan Lingkungan
Dosen: Prof. Dr. dr. Haryoto Kusnoputranto, DEA.
Adverse Health Effects of Child Labor: High Exposure to
Chromium
and Oxidative DNA Damage in Children Manufacturing
Surgical Instruments
Muhammad Sughis,1,2,3Tim S. Nawrot,1,4Vincent Haufroid,5and Benoit Nemery1
Environmental Health Perspectives • volume 120 | number 10 | October 2012
Robby Cahyanto
NPM 1406598554
Program Pascasarjana
Program Studi Ilmu Lingkungan
–
Jenjang Doktor (S3)
Universitas Indonesia
I. TELAAH KRITIS JURNAL
Adverse Health Effects of Child Labor: High Exposure to Chromium and Oxidative DNA Damage in Children Manufacturing Surgical Instruments
Muhammad Sughis,1,2,3Tim S. Nawrot,1,4Vincent Haufroid,5and Benoit Nemery1
1Lung Toxicology Research Unit, Department of Public Health, KU Leuven, Leuven, Belgium; 2Centre of Research for Public Health, Lahore, Pakistan; 3Lahore College of Pharmaceutical Sciences, Lahore, Pakistan; 4Centre for Environmental Sciences, Hasselt University, Diepenbeek, Belgium; 5Louvain Centre for Toxicology and Applied Pharmacology (LTAP), Université catholique de Louvain, Brussels, Belgium.
Efek Kesehatan yang merugikan bagi Pekerja Anak: Paparan Tinggi Chromium
dan Kerusakan Oksidatif DNA pada Pekerja Anak di Pabrik Alat Bedah
No Bagian Telaah
1 Judul Penelitian Efek Kesehatan yang merugikan bagi Pekerja Anak: Paparan Tinggi dari Chromium (Cr) dan Kerusakan Oksidatif DNA pada Pekerja Anak di Manufaktur Alat Bedah.
Telaah judul:
Judul sudah cukup memberikan gambaran apa yang ingin dicapai peneliti. Namun belum menyebutkan spesifik waktu yang mewakili dan tempat riset.
Sebaiknya (usulan per-review dalam Bahasa):
Efek Paparan Tinggi Hexavalent Chromium (Cr-VI) pada Kerusakan Oksidatif Sel DNA bagi Pekerja Anak Manufaktur Alat Bedah Tahun 2009-2010 di Sialkot, Pakistan.
2 Tujuan Penelitian Penelitian tersebut bertujuan untuk menguji hubungan/asosiasi antara pajanan Hexavalent Chromium (Ch-VI) dan Nikel (Ni) yang memberikan perkembangan pembentukkan karsinogenik dan kerusakan Oksidatif DNA pada pekerja anak di pabrik alat kesehatan yang masih sekolah dengan anak-anak yang bersekolah saja.
3 Hipotesis Ada hubungan antara pajanan tinggi Hexavalent Chromium (Cr-VI) dengan kerusakan oksidatif DNA pada pekerja langsung anak-anak di manufaktur alat bedah.
4 Desain Studi a. Studi Biomonitoring (langsung pada pekerja anak) dengan
data cross section.
b. Studi menggunakan analisis statistic SAS (untuk hasil
sosekbud), dan analisis 8-OHdG (untuk pajanan).
5 Tempat dan Waktu Penelitian
a. Penelitian tersebut dilakukan di wilayah Sialkot, Pakistan.
b. Waktu penelitian dibagi menjadi 4 (empat) termin, yaitu:
- Termin 1: April 2009 (n=34)
terkonsentrasi secara tinggi dan periodik dari Hexavalent
Chromium (Cr-VI) dan Nikel (Ni).
- Nilai paparan logam transisi aktif reduksi menyebabkan
peningkatan produksi jenis oxygen reaktif, yang pada
No Bagian Telaah
7 Pemilihan Peserta dan sample biomonitorng
- Peserta dipilah secara sistematis. Secara sistematis dalam hal
ini adalah berdasarkan hasil kuesioner yang bersedia diisi.
- Persyaratan untuk calon peserta adalah: seluruh anak
sekolah yang bekerja di pabrik pembuat alat kesehatan pada kurun waktu 2009-2010 di Sialkot, Pakistan.
- Sample yang diperoleh (n) sebanyak 179 orang anak.
- Penelitian tersebut telah sesuai dengan Prinsip Etis
Penelitian Medis yang melibatkan subjek manusia Deklarasi
Helsinki (World Medical Association, 2008) dan telah disetujui
oleh Lahore College of Pharmaceutical Sciences.
8 Patofisiologis Artikel ini tidak menjelaskan secara spesifik tentang: (1) silsilah anak mulai pekerja, (2) kondisi industry yang menjadi tempat kerja, (3) berapa kandungan hexavalent chromium (Cr-VI) yang ada dengan Cr-III. Hexavalent chromium (Cr-VI) dapat menyebabkan hilangnya kemampuan/daya tahan tubuh teruma sel-sel DNA sehingga memicu kanker bagi pertumbuhan anak.
sosekbud Sialkot, Pakistan dan teknis pajanannya sendiri, dan dilakukan pengecekan dan oleh petugas yang terlatih untuk memastikan validitas sampel.
- Pengujian selain dilakukan di laboratorium (Universite
Catholic de Louvain, Brussels, Belgium), juga dilakukan di lokasi (Sialkot) sehingga mampu memberikan hasil yang lebih baik.
b. Kelemahan Penelitian :
- Desain cross-sectional studi membatasi kemampuan untuk
menarik kesimpulan kausal yang kuat. Asosiasi yang terjadi kemungkinan disebabkan pembaur yang tidak terukur.
- Memiliki jeda waktu yang cukup jauh pada termin 1 ke 3
termin selanjutnya, dimana termin 1 memiliki sampel cukup banyak (n=34).
10 Variabel a. Sosekbud: (karakteristik umum dan kondisi kerja)
(1) latar belakang kebiasan merokok (pasif/aktif), (2) obat-obatan yang dikonsumsi, (3) paparan asap biomassa (kegiatan rumah tangga dan kehidupan keseharian), (4) kelas social keluarganya (orang tua), dan (5) lamanya
melakukan aktivitas (lama bekerja dan lama
sekolah/bermain), serta (6) usia anak-anak.
b. Pajanan Cr-VI: (konsentrasi akumulasi Cr-VI)
(1) urin, (2) fungsi paru, dan (3) tekanan darah (BP).
11 Hasil Studi a. Sosekbud:
- Dari segi usia pekerja anak-anak bervariatif 10-14 tahun.
- Kelas social keluarganya adalah ekonomi rendah bagi
anak-anak yang bekerja disbanding yang sekolah.
- 60% anak-anak tidak sekolah, 36% bekerja sambil
sekolah, dan sisanya full bekerja dan tidak mengenyam
No Bagian Telaah
- 45% anak-anak tersebut adalah perokok dan dalam
rumah tangganya 45% menggunakan kayu bakar untuk memasak. Penggunaan obat tidak ditemukan.
- Sebagian besar bekerja 6 hari/minggu, dengan komposisi
31% bekerja selama 8 jam/hari, 29% bekerja 10 jam/hari, 34% bekerja 12 jam/hari.
- Tak satu pun pekerja anak yang menggunakan pelindung
dari potensi pajanan.
- Lingkungan industry memiliki ventilasi buruk, baik di
dalam maupun di luar industry, ditambah dengan pencahayaan dan aerasi yang buruk, baik untuk tempat industry maupun lingkungan tempat tinggal.
b. Pajanan Cr-VI:
Indikator Subjek 1 Subjek 2 Subjek 3
Urin Pekat Sedang Pekat
Spirometri Akut Sedang Akut
BP Tinggi Sedang Tinggi
Keterangan:
Subjek 1: Anak-anak bekerja (full)
Subjek 2: Anak-anak bersekolah
Subjek 3: Anak-anak yang bekerja dan bersekolah
12 Hubungan/Asosiasi antara Faktor Risiko dan Outcome
- Hasil penelitian ini menyimpulkan bahwa anak-anak yang
bekerja (full) di industri manufaktur instrumen bedah di
Sialkot, Pakistan memiliki eksposur substantial beberapa logam, terutama kromium dan nikel yang tinggi. Namun, eksposur tersebut juga terjadi pada anan-anak yang sekolah dambil bekerja serta yang bersekolah.
- Terhadap pajanan hexavalent chromium (Cr-VI) juga
menyebutkan terjadi kerusakan oksidatif pada DNA hamper diseluruh anak-anak yang ada di Sialkot, Pakistan.
13 Generalisasi terhadap Populasi yang Relevan (untuk Indonesia)
- Dapat dilakukan generalisasi pada pekerja pabrik tekstil
yang banyak menggunakan Cr-VI di Indonesia dan lingkungan disekitar pabrik yang terkena limpasan limbah dan aerasi pabrik.
- Selain itu dapat pula tertular untuk anak-anak yang bekerja
II. RESUME JURNAL
Adverse Health Effects of Child Labor: High Exposure to Chromium and Oxidative DNA Damage in Children Manufacturing Surgical Instruments
Muhammad Sughis,1,2,3Tim S. Nawrot,1,4Vincent Haufroid,5and Benoit Nemery1
Efek Kesehatan yang merugikan bagi Pekerja Anak: Paparan Tinggi Chromium
dan Kerusakan Oksidatif DNA pada Pekerja Anak di Pabrik Alat Bedah
1
Lung Toxicology Research Unit, Department of Public Health, KU Leuven, Leuven, Belgium; 2Centre of Research for Public Health, Lahore, Pakistan; 3Lahore College of Pharmaceutical Sciences, Lahore, Pakistan; 4Centre for Environmental Sciences, Hasselt University, Diepenbeek, Belgium; 5Louvain Centre for Toxicology and Applied Pharmacology (LTAP), Université catholique de Louvain, Brussels, Belgium.
Hampir sebagian besar alat bedah dunia diproduksi di Sialkot, Pakistan (Bhutta,
2006). Sebanyak 30% pekerjanya adalah anak-anak. Sampai saat ini, anak-anak
dipekerjakan pada tugas yang terpapar debu alngsung, yaitu dibagian
grinding(pengamplasan/ penggosokan) dan
polishing(pelapisan). Anak muda sangat
rentan terhadap banyak sumber penyakit dan bahan pencemar (Staessen et al.
2001).
Instrumen bedah umumnya terbuat dari
stainless steelyang mengandung proporsi
dari chromium (Cr) dan nikel (Ni) serta logam lainnya. Cr menjadi perhatian
khusus karena hexavalent chromium (Cr-VI) yang terkandung memberikan efek
racun berupa karsinogenik pemicu kanker dan alergi. (Langård dan Costa 2007).
Mengukur konsentrasi Cr dalam darah atau urine dari pekerja adalah teknik yang
cukup baik untuk menilai pajanan secara individu di tempat kerja. Selain itu,
teknik biomonitoring berguna bila tempat kerja para pekerja anak tersebut tidak
dapat/sulit diakses untuk mengambil sampel lingkungan. Konsentrasi logam
dalam urin mencerminkan pajanan yang berlangsung terus menerus atau
kumulatif, tergantung pada ketahanan mereka (Lauwerys dan Hoet 1993).
Penggunaan biomarker urine sangat ideal untuk studi lapangan pada anak-anak
karena pengumpulan urin adalah noninvasif dan karena biomonitoring kemih
menyediakan metode yang nyaman untuk menilai paparan baru-baru ini banyak
logam, termasuk Cr. Kami mengakui bahwa sejauh mana urinary konsentrasi
logam benar mencerminkan masa lalu atau paparan individu saat ini tergantung
pada perilaku kinetik dari masing-masing logam tertentu.
Penelitian dilakukan dengan empat kali waktu pengambilan pada tiga subjek,
yaitu:
1.
Pekerja anak-anak yang bersekolah pada bulan April 2009 (n = 34);
2.
Pekerja anak-anak yang bersekolah pada bulan Februari-April 2010 (n = 59);
3.
Pekerja anak-anak yang bersekolah pada bulan Agustus 2010 (n = 11); dan
4.
Semua anak-anak yang sekolah yang sekolah pada bulan Agustus-September
2010 (n = 79).
Kriteria inklusi satunya adalah usia (10-14 tahun) dan kesediaan untuk
berpartisipasi. Dari 117 anak yang bekerja mendekati, 104 (89%) setuju untuk
berpartisipasi. Dari 79 school¬children yang diminta untuk berpartisipasi, 75
(95%) memberikan persetujuan tertulis.
Hipotesis yang ingin diketahui adalah apakah ada hubungan antara pajanan tinggi
Hexavalent Chromium
(Cr-VI) dengan kerusakan oksidatif DNA pada pekerja
langsung anak-anak di manufaktur alat bedah.
Riset dilakukan dengan desain studi
Biomonitoring(langsung pada pekerja anak)
dengan data
cross section, dan studi menggunakan analisis statistic SAS (untuk
hasil sosekbud), dan analisis 8-OHdG (untuk pajanan).
Peserta dipilah secara sistematis. Secara sistematis dalam hal ini adalah
berdasarkan hasil kuesioner yang bersedia diisi. Persyaratan untuk calon peserta
adalah: seluruh anak sekolah yang bekerja di pabrik pembuat alat kesehatan pada
kurun waktu 2009-2010 di Sialkot, Pakistan. Sample yang diperoleh (n) sebanyak
179 orang anak. Penelitian tersebut telah sesuai dengan Prinsip Etis Penelitian
Medis yang melibatkan subjek manusia Deklarasi Helsinki (
World MedicalAssociation
, 2008) dan telah disetujui oleh
Lahore College of PharmaceuticalSciences
.
Variabel yang diukur meliputi varibel dalam hal sosekbud masyarakat Sialkot,
dan teknis dari kejadian paparan Cr-VI itu sendiri. Sosekbud: (karakteristik umum
dan kondisi kerja) diukur dengan menggunakan variable (1) latar belakang
kebiasan merokok (pasif/aktif), (2) obat-obatan yang dikonsumsi, (3) paparan
asap biomassa (kegiatan rumah tangga dan kehidupan keseharian), (4) kelas social
keluarganya (orang tua), dan (5) lamanya melakukan aktivitas (lama bekerja dan
lama sekolah/bermain), serta (6) usia anak-anak. Sedangan teknis paparannya
dengan variable: dalam hal Pajanan Cr-VI (konsentrasi akumulasi Cr-VI), yaitu:
(1) urin, (2) fungsi paru, dan (3) tekanan darah (BP).
Hasi riset diketahui bahwa Sosekbud:
-
Dari segi usia pekerja anak-anak bervariatif 10-14 tahun.
-
Kelas social keluarganya adalah ekonomi rendah bagi anak-anak yang bekerja
disbanding yang sekolah.
-
60% anak-anak tidak sekolah, 36% bekerja sambil sekolah, dan sisanya
fullbekerja dan tidak mengenyam pendidikan.
-
Sebagian besar bekerja 6 hari/minggu, dengan komposisi 31% bekerja selama
8 jam/hari, 29% bekerja 10 jam/hari, 34% bekerja 12 jam/hari.
-
Tak satu pun pekerja anak yang menggunakan pelindung dari potensi pajanan.
-
Lingkungan industry memiliki ventilasi buruk, baik di dalam maupun di luar
industry, ditambah dengan pencahayaan dan aerasi yang buruk, baik untuk
tempat industry maupun lingkungan tempat tinggal.
Sedangkan dari teknis pajanan Cr-VI didapat kesimpulan:
Pajanan
Subjek 1
Subjek 2
Subjek 3
Urin
Pekat
Sedang
Pekat
Spirometri
Akut
Sedang
Akut
BP
Tinggi
Sedang
Tinggi
Keterangan:
Subjek 1: Anak-anak bekerja (
ful workingl)
Subjek 2: Anak-anak bersekolah
Subjek 3: Anak-anak yang bekerja dan bersekolah
Hasil penelitian ini menyimpulkan bahwa anak-anak yang bekerja (
full working)
di industri manufaktur instrumen bedah di Sialkot, Pakistan memiliki eksposur
substantial beberapa logam, terutama kromium dan nikel yang tinggi. Namun,
eksposur tersebut juga terjadi pada anan-anak yang sekolah dambil bekerja serta
yang bersekolah.
Terhadap pajanan
hexavalent chromium(Cr-VI) juga menyebutkan terjadi
kerusakan oksidatif pada DNA hamper diseluruh anak-anak yang ada di Sialkot,
Pakistan.
IV. METODE PENGUKURAN
VI. TINJUAN TEORI DAN PUSTAKA CHROMIUM (Cr)
1. Sumber Penghasil Chromium (Cr)
Logam berat yang ada di dalam limbah contohnya adalah
Chromium (Cr) dantembaga (Cu).
Chromium terdapat di alam dalam dua bentuk oksida, yaitu oksida Cr (III) dan Cr (VI). Uniknya, hanya Cr (VI) yang bersifat karsinogenik sedangkan Cr(III) tidak. Tingkat toksisitas Cr (III) hanya sekitar 1/100 kalinya Cr (VI). Chromium adalah elemen logam yang terjadi secara alami di lingkungan dalam bentuk kromium trivalen (Trivalent Chromium) dan kromium heksavalen (Hexavalent Chromium).Chromium adalah sebuah unsur alami yang ditemukan dalam batuan, tanah, hewan, tumbuhan dan debu vulkanik dan gas. Bentuk yang paling stabil adalah Chromium (0), Trivalent Chromium (Cr-III) dan kromium Hexavalent Chromium (Cr-VI).
Trivalent Chromium, atau Chromium-III (Cr-III) dapat ditemukan dalam buah-buahan, sayuran, biji-bijian dan daging dan dianggap sebagai bagian penting dari diet manusia. Hexavalent Chromium, atau Chromium-6 (Cr-VI) secara alami terjadi melalui erosi deposito bijih, atau bocor oleh proses industry ke lingkungan.
Bila unsur logam Cr masuk dalam tubuh, meski dalam jumlah agak berlebihan
biasanya belumlah menimbulkan pengaruh yang buruk terhadap tubuh, Karena
unsur Cr dalam bentuk ion Cr(III) diperlukan dalam metabolism gula pada tubuh
manusia. Penyebaran kromium(VI) biasanya terdapat pada garam kromat seperti
Na2CrO4. Garam ini akan larut dalam air dan akan diserap oleh aliran darah yang
akan menyebabkan kanker paru-paru dalam periode 10-15 tahun.
1.1. Identitas dan Sifat Fisik/Kimia Hexavalent Chromium (Cr-VI)
Beberapa senyawa Chromium (Cr), seperti Hexavalent Chromium (Cr-VI) oksida (atau asam kromat) dan amonium dan garam logam alkali (misalnya natrium dan kalium) dari asam kromat, yang mudah larut dalam air. Garam logam-alkali tanah (misalnya kalsium, strontium) dari asam kromat kurang larut dalam air. Seng dan timah garam asam kromat yang praktis tidak larut dalam air dingin. Asam kromat juga larut dalam air, atau membentuk senyawa dengan senyawa organik, seperti asam asetat anhidrat dan piridin (catatan: reaksi ini mungkin berbahaya).
Kromat dan anion dikromat adalah reagen pengoksidasi kuat dalam kondisi asam kuat (misalnya pada pH rendah). Mereka, bagaimanapun, hanya cukup pengoksidasi dalam kondisi netral dan basa (yaitu pada pH tinggi).
Chromium (Cr)
Hexavalent Chromium (Cr-III)
1.2. Sumber Hexavalent Chromium (Cr-VI)
Sumber Chromium (Cr) adalah abu-abu/debu di industry-industri yang menggunakan bahan baku stainless stell, logam keras yang paling umum ditemukan dalam keadaan trivalen di alam. Heksavalen (chromium (VI)) senyawa juga ditemukan dalam jumlah kecil. Kromit (FeOCr2O3) adalah satu-satunya bijih yang mengandung sejumlah besar kromium. Bijih belum ditemukan dalam bentuk murni; kelas tertinggi mengandung sekitar 55% oksida kromat.
Di Eropa, ferrochromium diproduksi terutama di Finlandia, Perancis, Italia, Norwegia, Swedia dan bekas Yugoslavia. Kalium kromat diproduksi terutama di Jerman, Italia, Swiss dan Inggris. Natrium kromat dan dikromat sekarang berada di antara produk kromium yang paling penting, dan digunakan terutama untuk pembuatan asam kromat, pigmen kromium, dalam penyamakan kulit dan untuk pengendalian korosi.
Tingkat kromium dalam tanah bervariasi menurut wilayah dan tingkat kontaminasi dari sumber kromium antropogenik. Pengujian pada tanah menunjukkan konsentrasi kromium mulai dari 1 sampai 1000 mg / kg, dengan konsentrasi rata-rata berkisar antara 14 sampai 70 mg / kg. Kromium (VI) dalam tanah dapat cepat dikurangi menjadi kromium (III) oleh bahan organik.
Kromium hampir di mana-mana di alam, kromium di udara dapat berasal dari erosi angin dari serpih, tanah liat dan berbagai jenis lain dari tanah. Di negara-negara di mana kromit ditambang, proses produksi dapat merupakan sumber utama udara kromium. Di Eropa, produksi akhir senyawa kromium mungkin adalah sumber yang paling penting dari kromium di udara.
Hexavalent chromium (VI) senyawa yang diproduksi oleh industri kimia yang digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk krom plating, pembuatan pewarna dan pigmen, pengawet kayu, pelapis permukaan dan inhibitor korosi. Kromium dipancarkan ke udara oleh sumber-sumber antropogenik (termasuk pembakaran bahan bakar dan dari industri logam) dan juga dengan sumber-sumber alam, termasuk kebakaran hutan. Kromium hadir di atmosfer terutama dalam bentuk partikel.
Limbah domestik dan industri yang mengandung kromium (VI) yang dipancarkan ke permukaan air. Kromium (VI) dapat dikurangi menjadi kromium (III) dan kemudian terserap pada materi jika sejumlah besar bahan organik yang ada. Pengurangan chromium (VI) ke kromium (III) terjadi dengan cepat di bawah anaerobik dan mengurangi kondisi yang umumnya ada di air tanah yang lebih dalam. Sebagian besar kromium dilepaskan ke dalam air akhirnya akan menyetorkan dalam sedimen.
Chromium dalam tanah hadir terutama sebagai oksida larut dan tidak sangat dinamis pergerakkannya. Hexavalent chromium (VI) tampaknya jauh lebih kuat diserap ke tanah dari kromium (III). Mobilitas kromium larut dalam tanah akan tergantung pada karakteristik penyerapan tanah. Hidup tanaman dan hewan menyerap bentuk hexavalent dalam preferensi untuk bentuk trivalen, tetapi sekali diserap, Hexavalent chromium (VI) dikurangi menjadi trivalen lebih stabil.
1.3. Sumber alami
Kromium adalah elemen yang relatif umum, yang terjadi secara alami dalam batuan, tanah, tanaman, hewan dan debu vulkanik dan gas. Negara-negara valensi paling stabil adalah Chromium (0), trivalent chromium (Cr(III)) dan hexavalent chromium (Cr(VI)). Chromium terutama ditemukan sebagai bentuk trivalent chromium (Cr-III) di alam, dengan hexavalent chromium (Cr-VI) umumnya dihasilkan oleh proses industri.
1.4. Produksi
Natrium kromat dan natrium dikromat diproduksi oleh pemanggangan bijih kromit dengan abu soda. Kebanyakan senyawa kromium lain yang dihasilkan dari natrium kromat dan natrium dikromat. Sebagai contoh, dasar sulfat kromat (Cr (OH) SO4), yang merupakan kromium (III) senyawa yang biasa digunakan dalam penyamakan, diproduksi secara komersial oleh pengurangan sodium dikromat dengan senyawa organik (misalnya molase) dengan adanya asam sulfat atau dengan pengurangan dikromat dengan sulfur dioksida. Kromat memimpin, yang biasa digunakan sebagai pigmen, diproduksi oleh reaksi natrium kromat dengan timbal nitrat atau dengan reaksi timbal monoksida dengan larutan asam kromat (Uni Eropa, 2005; ATSDR, 2008). Kapasitas produksi dunia dari bahan kimia krom pada tahun 2008 adalah 272 000 ton sebagai kromium (USGS, 2008). Angka produksi tahunan Uni Eropa pada tahun 1997 adalah 103 000 ton untuk natrium kromat, 110 000 ton untuk natrium dikromat, 32 000 ton untuk kromium trioksida, 1500 ton untuk kalium dikromat dan 850 ton untuk amonium dikromat (Uni Eropa, 2005).
1.5. Pengendalian hexavalent chromium (Cr-VI)
Di atmosfer, kromium (VI) dapat dikurangi menjadi kromium (III) pada tingkat yang besar dengan vanadium (V2 +, V3 + dan VO2 +), Fe2 +, HSO3- dan As3 + (USEPA, 1987). Sebaliknya, kromium (III), jika ada sebagai garam selain Cr2O3, dapat teroksidasi menjadi kromium (VI) di atmosfer di hadapan sedikitnya 1% mangan oksida (USEPA, 1990b). Namun, reaksi ini tidak mungkin pada sebagian besar kondisi lingkungan. Estimasi atmosfer setengah waktu untuk kromium (VI) reduksi kromium (III) dilaporkan berada di kisaran 16 jam menjadi sekitar 5 hari (Kimbrough et al., 1999).
di kisaran 5-7, klorinasi dapat mengkonversi kromium (III) ke chromium (VI) dengan tidak adanya kromium (III) kompleks dan bebas klorin pereduksi.
Chromium spesiasi dalam air tanah tergantung pada kondisi potensial dan pH redoks dalam akuifer. Kromium (VI) mendominasi dalam kondisi sangat oksidasi, sedangkan kromium (III) mendominasi di bawah kondisi mengurangi. Kondisi oksidasi umumnya ditemukan secara dangkal, dan kondisi mengurangi umumnya ada di air tanah yang lebih dalam. Di tanah alami, pH biasanya 6-8, dan CrO42- adalah spesies dominan kromium dalam keadaan oksidasi hexavalent, sedangkan Cr (OH) 2+ akan menjadi kromium dominan (III) spesies. Kromium lainnya dan (III) spesies akan mendominasi pH lebih asam; Cr (OH) 3 dan Cr (OH) 4- mendominasi di perairan yang lebih basa (Calder, 1988). Dalam air laut, chromium (VI) umumnya stabil (Fukai, 1967).
Pengurangan mikroba kromium (VI) ke kromium (III) telah dibahas sebagai teknik remediasi mungkin dalam terkontaminasi berat media lingkungan atau limbah (Chen & Hao, 1998). Faktor-faktor yang mempengaruhi pengurangan mikroba kromium (VI) ke kromium (III) meliputi konsentrasi biomassa, kromium awal (VI) konsentrasi, suhu, pH, sumber karbon, oksidasi-reduksi potensial dan kehadiran kedua oksianion dan kation logam. Meskipun tingkat tinggi kromium (VI) yang beracun bagi kebanyakan mikroba, beberapa spesies bakteri resisten telah diidentifikasi yang pada akhirnya dapat digunakan dalam strategi remediasi (Chen & Hao, 1998). Besi elemental, natrium sulfit, natrium hydrosulfite, natrium bisulfit, natrium metabisulfit, sulfur dioksida dan beberapa senyawa organik seperti hydroquinone juga telah terbukti mengurangi chromium (VI) ke kromium (III) dan telah dibahas untuk kemungkinan digunakan dalam teknik remediasi di terkontaminasi tanah (Higgins et al, 1997;. James et al, 1997.). Keterbatasan dan khasiat ini dan semua teknik perbaikan tergantung pada kemudahan yang agen pereduksi yang dimasukkan ke dalam tanah yang terkontaminasi.
2. Buangan Chromium (hexavalent chromium/Cr-VI)
Hexavalent Chromium
(Cr-VI) digunakan dalam pembuatan dan pengolahan baja,
paduan campuran baja, plating, pewarna, dan kulit dan dapat menjadi resiko
kesehatan sangat serius. Dalam keadaan lingkungan tertentu
Trivalent Chromium(Cr-III) bisa berubah menjadi
Hexavalent Chromium(Cr-VI), setelah dilepaskan
ke lingkungan.
Hexavalent Chromium
(Cr-VI) hasil industry dibuang dalam bentuk
partikel-partikel debu melalui udara. Hujan (air) akan melarutkan debu partikel-partikel ke dalam
air. Secara langsung, udara yang mengandung partikel/debu terkontamisasi
hexavalent chromium (Cr-VI) akan terhirup manusia dan hewan ternak. Namun,
haxavalent chromium (Cr-VI) yang larut dalam air bila tidak mengalami
penguraian oleh tanah, akan mengkontaminasi air. Air yang kemudian digunakan
manusia untuk diminum (walaupun telah melalui proses produksi. Tanaman dan
hewan ternak juga akan menggunakan air yang telah tercemar.
Hexavalent Chromium
(Cr-VI) memasuki lingkungan debu di udara atau tercuci
ke air tanah dari limbah yang tidak dikelola dari situs pengolahan bijih. Paparan
Hexavalent Chromium
(Cr-VI) terjadi terutama melalui kontak kulit dengan tanah
Gambar 1. Proses input Hexavalent Chromium (Cr-VI) bagi manusia
2.1. Sumber Tempat Buangan
2.1.1. Udara
Chromium terjadi secara alami dalam kerak bumi. Benua fluks debu adalah sumber alami utama kromium di atmosfer; debu vulkanik dan fluks gas adalah sumber alam kecil kromium dalam atmosfer (Fishbein, 1981). Proses pembakaran, seperti kebakaran hutan, juga melepaskan kromium ke udara.
Menurut Inventarisasi Amerika Serikat Toxics Rilis, rilis diperkirakan kromium dari 76 836 kg ke udara dari 2.026 fasilitas pengolahan besar menyumbang sekitar 1,6% dari total rilis lingkungan di Amerika Serikat pada tahun 2004 (Inventory Rilis Racun, 2006). Rilis yang diperkirakan senyawa kromium di Amerika Serikat pada tahun 2004 dari 292 242 kg dari 1.605 fasilitas pelaporan menyumbang 1,1% dari total rilis lingkungan.
Uni Eropa (2005) melaporkan data emisi untuk kromium (VI) senyawa untuk semua tiga situs Eropa produksi dari tahun 1990-an: 3677 kg / tahun pada tahun 1996 dan 5611 kg / tahun pada tahun 1997 dari situs 1, 565 kg / tahun pada tahun 1996 dari situs 2 dan 65 kg / tahun dari situs 3. rilis meliputi pengolahan bijih kromit dan produksi lima chromium (VI) senyawa di Uni Eropa. Mereka juga mencakup beberapa proses selanjutnya dari senyawa ini menjadi produk lain yang terjadi di lokasi.
\
digunakan bahan kimia kromat sebagai inhibitor karat juga sumber kromium dalam suasana pendinginan (Fishbein, 1981; USEPA, 1984b).
2.1.2. Air
Pada dasar di seluruh dunia, sumber utama dari kromium dalam ekosistem perairan adalah limbah air limbah domestik (32,2% dari total). Sumber-sumber lain utama adalah manufaktur logam (25,6%), laut pembuangan limbah (13,2%), industri kimia (9,3%), peleburan dan pemurnian logam non-ferrous (8,1%) dan dampak atmosfer (6,4%) (Nriagu & Pacyna , 1988). Masukan antropogenik tahunan kromium dalam air telah diperkirakan melebihi masukan antropogenik kromium ke atmosfer (Nriagu & Pacyna, 1988). Namun, erosi tanah, sumber alami kromium dalam air, tidak termasuk dalam estimasi Nriagu & Pacyna (1988) dari kontribusi kromium ke lingkungan air.
Menurut Inventarisasi Amerika Serikat Toxics Rilis, rilis diperkirakan kromium air dari 48 843 kg dari 2.026 fasilitas pengolahan besar menyumbang sekitar 1% dari total rilis lingkungan di Amerika Serikat pada tahun 2004 (Inventory Rilis Racun, 2006). Rilis diperkirakan senyawa kromium ke air dari 1.605 fasilitas pelaporan adalah 313 724 kg, akuntansi untuk 1,2% dari total rilis lingkungan. Sumber Titik antropogenik paling signifikan dari kromium dalam air permukaan dan air tanah adalah air limbah dari operasi elektroplating, industri penyamakan kulit dan manufaktur tekstil. Selain itu, deposisi udara kromium juga merupakan sumber non-titik signifikan kromium dalam air permukaan (Fishbein, 1981). Dalam sebuah survei tahun 1972, kontribusi sumber yang berbeda beban kromium dalam air limbah influen dari pabrik pengolahan di New York City, Amerika Serikat, diperkirakan sebagai berikut: industri elektroplating, 43%; air limbah perumahan, 28%; industri lain, 9%; limpasan, 9%; dan tidak diketahui, 11% (Klein et al., 1974).
Uni Eropa (2005) melaporkan data emisi untuk kromium (VI) senyawa untuk semua tiga lokasi produksi Eropa dari tahun 1990-an. Emisi air dilaporkan sebagai 474 kg / tahun pada tahun 1996 dan 400 kg / tahun pada tahun 1997 di salah satu situs; di situs kedua, tidak ada kromium terukur (VI) emisi dilaporkan; dan di lokasi ketiga, emisi kurang dari 216 kg / tahun (diperkirakan dari batas deteksi dan tingkat untuk situs mengalir) dilaporkan.
2.1.3. Tanah
Pada dasar di seluruh dunia, pembuangan produk komersial yang mengandung kromium mungkin penyumbang terbesar kromium dalam tanah, terhitung sekitar 51% dari total kromium dirilis ke tanah (Nriagu & Pacyna, 1988). Sumber penting lainnya dari rilis kromium ke tanah meliputi pembuangan fly ash batubara dan bawah fly ash dari utilitas listrik dan industri lainnya (33,1%), limbah pertanian dan makanan (5,3%), limbah hewan (3,9%) dan dampak atmosfer (2,4 %) (Nriagu & Pacyna, 1988). Limbah padat dari pembuatan logam kontribusi kurang dari 0,2% ke rilis kromium keseluruhan tanah.
Menurut Inventarisasi Amerika Serikat Toxics Rilis, rilis diperkirakan kromium sekitar 4 juta kilogram ke tanah dari 2.026 fasilitas pengolahan besar menyumbang sekitar 85,7% dari total rilis lingkungan di Amerika Serikat pada tahun 2004 (Inventory Rilis Racun, 2006). Rilis diperkirakan senyawa kromium adalah sekitar 21,8 juta kilogram dari 1.605 fasilitas pelaporan, akuntansi untuk 85,2% dari rilis lingkungan.
timbunan sampah yang diperkirakan mengandung sekitar 15 mg chromium (VI) per kilogram, setara dengan beban tahunan 1,7 ton kromium. Di situs 2, sisa padat natrium hidrogen sulfat, yang mengandung sekitar 1% kromium (VI) oksida dari produksi kromium trioksida, yang dibuang melalui TPA (isi kromium (VI) oksida dalam limbah diatur). Situs 3 memiliki pabrik pengolahan limbah padat yang menerima limbah padat dari kiln dan lumpur dari instalasi pengolahan air limbah. Kromium (VI) kotoran dalam limbah padat dari fasilitas ini hadir pada konsentrasi 8 mg / kg. Limbah padat akhirnya diangkut ke tempat pembuangan sampah.
2.2. Transportasi di Lingkungan dan Distribusi
Ada kromium siklus lengkap dari batu atau tanah untuk tanaman, hewan dan manusia dan kembali ke tanah. Hanya bagian dari kromium akan dialihkan ke jalur kedua mengarah ke repositori, dasar laut. Bagian ini terdiri dari kromium dari batu dan tanah terbawa air (konsentrasi beberapa mikrogram per liter) dan hewan dan kotoran manusia, sebagian kecil dari yang mungkin menemukan jalan mereka ke dalam air (misalnya limpasan dari lumpur limbah). Siklus lain terdiri dari udara kromium dari sumber alami, seperti kebakaran, dan dari industri kromat. Siklus ini juga berisi beberapa kromium (VI), dengan produk sampingan masuk ke air dan udara. Bagian dari kromium di udara melengkapi siklus dengan menetap di tanah, tapi porsi yang sangat signifikan masuk ke repositori, laut, di mana ia berakhir sebagai sedimen di dasar laut (IPCS, 1988)
2.2.1. Air
Kromium dipancarkan ke udara, tidak hanya oleh sumber-sumber antropogenik, tetapi juga oleh sumber-sumber alam, termasuk kebakaran hutan. Keadaan oksidasi emisi kromium tidak didefinisikan dengan baik secara kuantitatif, tetapi dapat diasumsikan bahwa panas pembakaran dapat mengoksidasi proporsi yang tidak diketahui dari elemen yang chromium (VI). Sementara tergantung di udara, negara kromium ini mungkin stabil, sampai merebahkan diri dan datang ke dalam kontak dengan bahan organik, yang pada akhirnya akan mengurangi ke bentuk trivalen (IPCS, 1988).
Kromium hadir di atmosfer terutama dalam bentuk partikel. Alami bentuk gas kromium jarang (Cary, 1982). The transportasi dan partisi partikel di atmosfer sangat tergantung pada ukuran partikel dan kepadatan. Partikulat atmosfer disimpan di darat dan air melalui deposisi basah dan kering. Dalam kasus kromium, diameter median massa partikel atmosfer lingkungan sekitar 1 m (Milford & Davidson, 1985; Ondov et al, 1989.), Dan kecepatan pengendapan adalah 0,5 cm / s (Schroeder et al, 1987. ). Kombinasi ukuran dan deposisi kecepatan nikmat deposisi kering dengan impaksi inersia (Schroeder et al., 1987). Penghapusan basah partikulat kromium juga terjadi dengan rainout dalam awan dan washout di bawah awan, dan hujan asam dapat memfasilitasi penghapusan senyawa kromium asam-larut dari atmosfer. Rasio pemulungan basah (yaitu rasio konsentrasi kontaminan curah hujan dengan konsentrasi di udara unscavenged) berkisar 150-290 untuk kromium (Schroeder et al, 1987;. Dasch & Wolff, 1989). Rasio deposisi basah meningkat dengan ukuran partikel dan menurun dengan intensitas curah hujan (Schroeder et al., 1987). Partikel kromium diameter aerodinamis kurang dari 20 pM dapat tetap di udara untuk waktu yang cukup lama dan diangkut untuk jarak yang lebih besar dibandingkan dengan partikel yang lebih besar.
partikel kromium diangkut dari troposfer ke stratosfer (Pacyna & Ottar, 1985). Dengan analogi dengan waktu tinggal partikel umum dengan diameter rata-rata massa mirip dengan partikel kromium, waktu tinggal kromium atmosfer diperkirakan akan kurang dari 10 hari (Nriagu, 1979). Berdasarkan troposfer ke stratosfer waktu omset dari 30 tahun (USEPA, 1979), partikel atmosfer dengan waktu tinggal kurang dari 10 hari tidak diharapkan akan diangkut dari troposfer ke stratosfer.
Limbah rumah tangga dan industri yang mengandung kromium, beberapa di antaranya adalah dalam chromium (VI) bentuk, yang dipancarkan ke permukaan air. Jika sejumlah besar bahan organik yang hadir dalam air, kromium (VI) dapat dikurangi menjadi kromium (III), yang kemudian dapat diserap pada partikulat. Jika tidak terserap, kromium (III) akan membentuk besar, kompleks polynucleate yang tidak lagi larut. Ini mungkin tetap dalam suspensi koloid dan diangkut ke laut seperti itu, atau mereka mungkin mengendap dan menjadi bagian dari endapan sungai (IPCS, 1988). Whalley et al. (1999) menemukan bahwa sebagian dari kromium (III) selanjutnya dapat remobilized dalam bentuk kromium larut (III) kompleks -organic. Proses serupa terjadi di lautan, di mana chromium (VI) berkurang dan menempel di dasar laut (IPCS, 1988). Dalam air laut, proporsi kromium (III) meningkat dengan meningkatnya kedalaman (Fukai, 1967).
pada tingkat lebih rendah, pada kandungan besi (III) oksida dan kandungan organik tanah. Kromium yang ireversibel diserap ke tanah dalam kisi interstitial geothite (FeOOH), misalnya, tidak akan bioavailable tanaman dan hewan dalam kondisi apapun (Calder, 1988; Hassan & Garrison, 1996). Kromium (III) tampaknya jauh lebih kuat diserap ke tanah dari kromium (VI) (Hassan & Garrison, 1996). Bahan organik dalam tanah untuk mengkonversi kromat larut (chromium (VI)) ke kromium larut (III) oksida (Cr2O3) (Calder, 1988). Kromium dalam tanah dapat diangkut ke atmosfer sebagai aerosol. Limpasan permukaan dari tanah dapat mengangkut kedua endapan larut dan sebagian besar kromium ke permukaan air. Larut dan unadsorbed chromium (VI) dan kromium (III) dalam tanah dapat larut ke dalam air tanah. Pelindian kromium (VI) dalam tanah meningkat sebagai pH tanah meningkat. Sebaliknya, saat pH rendah dalam hujan asam dapat memfasilitasi pencucian asam-larut kromium (III) dan kromium (VI) senyawa dalam tanah.
3. Konsentrasi Ambien Chromium (hexavalent chromium/Cr-VI)
Konsentrasi atmosfer total kromium:
- di daerah terpencil berkisar 0,005-2,6 ng / m3;
- dengan konsentrasi khas <10 ng / m3 di daerah pedesaan; - namun 10-30 ng / m3 di daerah perkotaan; dan
- Konsentrasi yang lebih tinggi (> 500 ng / m3) telah dilaporkan di dekat sumber antropogenik.
Total konsentrasi kromium dalam air sungai di Amerika Serikat biasanya berkisar <1 sampai 30 ug / L, dengan nilai rata-rata 10 mg / l. Di Eropa, konsentrasi kromium jumlah rata-rata 0,38 mg / L (<0,01-43,3 ug / L) telah dilaporkan untuk air permukaan. Total konsentrasi kromium dalam air danau pada umumnya tidak melebihi 5 mg / L. Berarti chromium (VI) konsentrasi hingga 3 g / l telah dilaporkan untuk air permukaan. Tingginya tingkat kromium dapat berhubungan dengan sumber polusi antropogenik, dengan tingkat hingga 648 mg kromium (VI) per liter dilaporkan untuk limbah industri.
Secara umum, konsentrasi kromium dalam air laut jauh lebih rendah daripada di danau dan sungai. Konsentrasi kromium Total rata-rata dalam air laut adalah 0,3 mg / l, dengan kisaran 0,2-50 ug / l. Dalam materi tersuspensi dan sedimen badan air, jumlah tingkat kromium berkisar antara 1 sampai 500 mg / kg. Jumlah tingkat kromium dalam tanah sangat bervariasi dan tergantung pada komposisi batuan induk dari tanah terbentuk. Rentang konsentrasi total kromium dalam tanah dan materi di permukaan lain yang disurvei di Amerika Utara adalah 1-2000 mg / kg, dengan konsentrasi rata-rata geometris dari sekitar 40 mg / kg. Di Eropa, konsentrasi kromium median untuk tanah lapisan atas adalah 60 mg / kg (<3-6230 mg / kg) setelah ekstraksi asam fluorida dan 22 mg / kg (<1-2340 mg / kg) setelah ekstraksi asam nitrat. Tingkat yang lebih tinggi telah dilaporkan di lokasi yang terkontaminasi.
3.1. Pola Pajanan (eksposure) dan Rute Paparan pada Manusia
a. Udara
Chromium telah ditetapkan sebagai komponen tembakau rokok yang diproduksi di Amerika Serikat, konsentrasinya bervariasi 0,24-6,3 mg/kg, tetapi tidak ada informasi yang jelas tersedia pada fraksi yang muncul dalam arus utama asap tembakau.
b. Air Minum
Konsentrasi kromium dalam air bervariasi sesuai dengan jenis sumber industri sekitarnya dan sifat tanah yang mendasari. Sebuah analisis dari 3.834 sampel air keran di kota-kota perwakilan dari Amerika Serikat menunjukkan konsentrasi kromium mulai 0,4-8 mg / liter.
c. Makanan
Asupan kromium harian dari makanan sulit untuk menilai karena penelitian telah menggunakan metode yang tidak mudah dibandingkan. Asupan kromium dari diet khas Amerika Utara ditemukan 60-90 mg/hari dan mungkin umum di kisaran 50-200 mg / hari. Kandungan kromium minuman beralkohol komersial Inggris dilaporkan menjadi sedikit lebih tinggi dari anggur yang diproduksi di Amerika Serikat, yaitu 0,45 mg / liter untuk anggur, 0,30 mg / liter untuk bir, dan 0,135 mg / liter untuk roh.
Tabel 1. Tingkat asupan kromium setiap hari oleh manusia dari rute yang berbeda dari paparan
Rute Paparan Asupan Harian Penyerapan
Bahan makanan <200 μg <10 μg
Air minum 0.8–16 μg <1 μg
Udara ambien <1000 ng <5 ng
Paparan dari populasi umum terjadi melalui menghirup udara ambien dan menelan makanan dan drinkingwater mengandung kromium. Paparan Dermal dari masyarakat umum untuk kromium dapat terjadi melalui kontak kulit dengan produk konsumen tertentu.
4. Dosis Chromium (hexavalent chromium/Cr-VI) yang (Dapat Diterima) Tubuh
Manusia
Menurut surat keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup,
baku mutu limbah yang boleh dialirkan ke lingkungan untuk kadar kromium total
sebesar 0,1-2 mg/L, sedangkan menurut keputusan Menteri Negara
Kependudukan dan Lingkungan Hidup No Kep-02/MEN KLH/1/1988 tentang
baku mutu air golongan C dan D (air pertanian, perkotaan, dan industri) kadar
maksimal tembaga total yang diperbolehkan sebesar 1,0 mg/L. Sebelum limbah
dibuang ke lingkungan, perlu dilakukan penanganan terlebih dahulu, agar kadar
ion logam Cr(VI) dan Cu(II) tidak melebihi nilai ambang batas seperti yang
tertera di atas.
4.1. Dosis dan Respon
Beberapa metode yang tersedia untuk analisis kromium media biologis yang berbeda. Beberapa ulasan lain pada subjek memberikan penjelasan lebih rinci tentang metode analisis yang tersedia (Torgrimsen, 1982; Fishbein, 1984; USEPA, 1984a; IARC, 1986, 1990; IPCS, 1988; ATSDR, 2008). Kesulitan dengan metode analisis yang digunakan untuk mendeteksi kromium adalah kemampuan metode analisis yang digunakan untuk membedakan antara kromium (VI) dan kromium (III) (IPCS, 2006).
Penentuan jumlah jejak kromium memerlukan tindakan pencegahan khusus, dari proses pengumpulan sampel awal untuk manipulasi analisis akhir dari sampel. Kontaminasi dalam analisis total kromium dan hilangnya analit, terutama melalui pengurangan kromium (III) dalam analisis chromium (VI), adalah masalah analitis utama.
Empat metode yang paling sering digunakan untuk menentukan konsentrasi rendah total kromium dalam sampel biologis spektrometri massa, tungku grafit spektrometri serapan atom (GFAAS), analisis aktivasi neutron dan grafit percikan spektrometri emisi atom. Dari keempat metode tersebut, hanya GFAAS sudah tersedia di laboratorium konvensional, dan metode ini mampu menentukan konsentrasi kromium dalam sampel biologis ketika metode koreksi latar belakang yang sesuai digunakan (Greenberg & Zeisler, 1988; Plantz et al, 1989;. Urasa & nam, 1989; Veillon, 1989). GFAAS telah digunakan untuk mendeteksi kromium dalam darah dengan batas deteksi 0,09 ug / l (Dube, 1988), dalam serum dengan batas deteksi 0,005 mg / l (Randall & Gibson, 1987), dalam eritrosit (tidak ada batas deteksi dilaporkan .) (Lewalter et al, 1985) dan dalam urin dengan batas deteksi mulai 0,005-0,09 mg / l (Veillon et al, 1982;. Harnly et al, 1983;. Kiilunen et al, 1987;. Randall & Gibson, 1987 ; Dube, 1988).
Amerika Serikat Institut Nasional untuk Keselamatan dan Kesehatan (NIOSH) Metode No 8005 untuk darah atau jaringan dan Metode NIOSH No. 8310 untuk penggunaan urin induktif ditambah plasma spektrometri emisi atom (ICP-AES) (NIOSH, 1994a, 1994b). Persiapan untuk darah dan jaringan melibatkan pengabuan dengan asam nitrat / asam / asam sulfat perklorat. Batas deteksi 10 mg / kg darah dan 0,2 mg / g jaringan, dan pemulihan adalah 114% pada 10 ug / sampel. Persiapan urine melibatkan penyerapan ke resin polydithiocarbonate, ashing di suhu rendah oksigen plasma dan larut dalam asam asam / perklorat nitrat. Batas deteksi sampel adalah 0,1 mg / sampel, dengan 100% recovery pada 20 ug / l urine. Metode ini tidak membedakan antara spesies kromium.
ukuran sampel 200-2000 liter (NIOSH, 1994d) dan Metode 7600 untuk pengelasan asap (jumlah kromium dan kromium (VI)) menggunakan spektrofotometri pada 540 nm dengan batas deteksi 0,05 ug / sampel untuk ukuran sampel dari 8-400 liter (NIOSH, 1994e). Prosedur ekstraksi sekuensial untuk kromium larut dan tidak larut (VI) senyawa telah dikembangkan (ISO, 2005; ASTM, 2008).
Pengukuran konsentrasi rendah kromium dalam air yang telah dibuat dengan metode khusus, seperti GFAAS-misalnya, USEPA Metode 218,2 total kromium, dengan batas deteksi 1 ug / l (USEPA, 1983). Untuk chromium (VI) dalam air minum, air tanah dan air limbah, USEPA Metode 7199 melibatkan kromatografi ion diikuti oleh derivatisasi dengan Diphenylcarbazide dan spektrofotometri pada 530 nm, dengan batas deteksi 0,3 ug / l (USEPA, 1996). Baru-baru ini, Thomas et al. (2002) dijelaskan metode kromatografi ion krom(VI) dalam drinkingwater dengan batas deteksi serendah 0,06 mg/l.
Kromatografi cair kinerja tinggi dihubungkan dengan arus spektrometer emisi plasma langsung telah digunakan untuk penentuan kromium (VI) dalam sampel air (Krull et al., 1983). USEPA Metode 3060A dan 7196A menggambarkan prosedur pencernaan alkali diikuti oleh ultraviolet / terlihat spektroskopi yang dapat mengukur chromium (VI) dalam tanah, sedimen dan sludge (USEPA, 1997a, 1997b).
Dari dosis yang diuraikan diatas, efek/respon pada kesehatan manusia yang terpajan hexavalent chromium (Cr-VI) berupa ulserasi dan iritasi berat pada hidung, dermatitis dan iritasi akut pada kulit, dan alergi (pada paparan puncak yang melebih 20 mg/m3.
Mancuso & Hueper menggambarkan pneumoconiosis (jerawatan) yang parah tapi tidak
memiliki nodular pada pekerja kromat di Afrika Selatan dan Pakistan adalah dampak dari terpajan hexavalent chromium (Cr-VI).
hexavalent chromium (Cr-VI) juga memberikan efek yang cukup mematikan dan sistemik dari senyawa hexavalent chromium (Cr-VI) pada ginjal, hati, kulit dan saluran udara manusia. Sebagai level saat paparan senyawa hexavalent chromium (Cr-VI) pada umumnya cukup rendah di tempat kerja di dunia barat (Eropa, US). Efek racun utama hexavalent chromium (Cr-VI) yang terjadi pada kulit, hati, ginjal dan organ pembentuk darah kecil di negara-negara barat, namun terjadi cukup besar di antara para pekerja di negara-negara berkembang.
Munculnya ulserasi dan perforasi berikutnya dari septum hidung berikut paparan hexa valent chromium (Cr-VI) senyawa dianggap salah satu penanda efek racun akibat paparan. Deposisi partikulat yang mengandung hexavalent chromium (Cr-VI) dapat menjelaskan terjadinya septum ulserasi pada tingkat rendah paparan.
Nekrosis ginjal telah dilaporkan, dimulai dengan nekrosis tubular dan glomeruli tidak rusak, serta nekrosis menyebar dari hati dan kehilangan fungsinya. Sejumlah laporan tentang konsumsi manusia hexavalent chromium (Cr-VI) senyawa, sehingga perdarahan gastrointestinal utama dari ulserasi mukosa usus, dengan kejutan kardiovaskular akibat kemungkinan, muncul 80-90 tahun yang lalu, kadang-kadang menyebabkan kerusakan ginjal atau hati.
5. Efek Kesehatan Manusia yang Tak Diinginkan
Kedua jenis Chromium berbeda secara drastis dalam tingkat toksisitas. Trivalent Chromium (Cr-III) dalam jumlah yang tepat merupakan nutrisi penting, tetapi bisa berbahaya dalam jumlah besar. Hexavalent Chromium (Cr-VI) adalah karsinogen dikenal dan ketika dihirup telah terbukti menyebabkan kanker paru-paru pada manusia. Ada pemahaman yang kurang dari dampak kesehatan manusia menelan Hexavalent Chromium (Cr-VI) dalam air minum. Beberapa studi terbaru telah menghubungkan konsumsi dengan peningkatan risiko untuk perut dan kanker paru-paru, tapi pemerintah belum diakui secara resmi dampak kesehatan dari ingestion. Namun, sebagai pengakuan toksisitas diketahui elemen USEPA telah menerbitkan standar membatasi tingkat kromium dalam air minum.
6. Dampak Akhir dan Risiko
Pekerja di berbagai pekerjaan yang berbeda yang terpajan hexavalent chromium (Chromium (VI)), memiliki risiko yang serius untuk kesehatan. Pajanan yang diterima pekerja terjadi terutama bagi mereka yang menangani pigmen yang mengandung kromat kering dan semprot cat dan coating yang mengandung kromat; mengoperasikan alat plating chrome; dan pengelasan atau logam dipotong mengandung kromium, seperti baja stainless. Pengelasan stainless steel yang paling besar memberikan dampak eksposur terbesar dari hexavalent chromium (VI).
Sumber hexavalent chromium (Cr-VI)
Penggunaan Chromium (VI) bahan kimia
Pigmen untuk cat, tinta, plastik
Timbal kromat (kuning, hijau krom, molibdenum orange), seng kromat, barium kromat, kalsium kromat, kalium dikromat, natrium kromat Pelapis anti-korosi kromat trioksida (asam kromat), seng kromat, barium chromate, kalsium
kromat, natrium kromat, strontium kromat
Stainless stell Chromium (VI) dilepaskan ketika stainless steel dicetak, dilas, atau dipotong obor plasma
Tekstil pewarna Amonium dikromat, kalium kromat, natrium kromat Kayu pengawet Chromium trioksida
Kulit tainning Ammonium dikromat
Sumber-sumber lain termasuk krom plating, peleburan bijih ferrochromium, dan sisa/limbah dari proses produksi yang ada di semen Portland.
Efek hexavalent chromium (Cr-VI) bagi
kesehatan manusia:
1.
Ruam pada kulit
2.
Sakit perut dan mual
3.
Kanker dan kerusakan liver/ginjal
4.
Perubahan genetic dan penurunan daya
Heksavalen paparan kromium dapat terjadi melalui kontak langsung atau dapat masuk ke dalam tubuh dengan menghirup udara yang mengandung kontaminan atau ditelan. Keterbukaan di tempat kerja untuk Chromium (VI) dapat menyebabkan efek kesehatan berikut:
a. Kanker - Chromium (VI) diklasifikasikan sebagai karsinogen dikenal. Pekerja yang terpapar hexavalent kromium di tempat kerja memiliki tarif jauh lebih tinggi dari kanker paru-paru.
b. Efek sistem pernapasan - Chromium (VI) adalah saluran pernapasan iritasi pada hidung dan tenggorokan. Gejala mungkin termasuk pilek, bersin, batuk, gatal-gatal, dan sensasi terbakar. Berulang atau berkepanjangan dapat menyebabkan luka berkembang di hidung dan mengakibatkan nose¬bleeds. Jika kerusakan parah, septum nasal (tembok yang memisahkan bagian hidung) mengembangkan lubang (perforasi). Beberapa karyawan dapat menjadi alergi terhadap hexavalent chromium sehingga menghirup senyawa kromat dapat menyebabkan gejala asma seperti mengi dan sesak napas.
c. Mata - Chromium (VI) adalah iritasi mata. Kontak mata langsung dengan asam kromat atau kromat debu dapat menyebabkan kerusakan mata permanen.
d. Efek kulit - Chromium (VI) senyawa tidak hanya iritasi kulit kuat, tetapi juga bisa korosif. Kontak dengan kulit yang tidak utuh juga dapat menyebabkan borok krom. Ini adalah luka kulit crusted kecil dengan perbatasan bulat. Ulkus dapat menembus jauh ke dalam jaringan lunak atau menjadi tempat infeksi sekunder. Mereka menyembuhkan perlahan dan meninggalkan bekas luka. Situs umum untuk bisul ini termasuk akar kuku, buku-buku jari dan jari jaring, punggung tangan, dan lengan. e. Beberapa pekerja mengembangkan reaksi alergi pada kulit, yang disebut dermatitis
kontak alergi. Hal ini terjadi dari penanganan cairan atau padatan yang mengandung hexavalent chromium. Setelah seorang pekerja menjadi peka, kontak dengan bahkan jumlah kecil dapat menyebabkan ruam kulit yang serius. Dermatitis kontak alergi adalah tahan lama dan lebih berat dengan kontak kulit berulang.
f. Air konsentrasi kromium telah diukur dalam beberapa tahun terakhir, menunjukkan tingkat sekitar 0,5 mg / m3 untuk pekerjaan terkena dan lebih dari 2 mg / m3 untuk pekerjaan yang sangat terbuka. Di antara 41 mengamati kematian akibat kanker paru-paru (diharapkan = 35,3), 24 telah terjadi di kalangan pekerja dalam pekerjaan dengan paparan kromium pigmen. Kematian akibat kanker paru-paru di seluruh Kohort berhubungan dengan risiko absolut dari 8,1 × 10-4, dibandingkan 7,0 × 10-4 diharapkan. Untuk pekerja dengan masa kerja kumulatif 1-9 dan 10 + tahun, standar rasio kematian (SMR) adalah 176 dan 174 masing-masing (tes untuk tren, P = 0,04). Di antara mereka dengan 10 + tahun kerja, SMR bagi mereka yang itu 30 tahun sejak kerja pertama adalah 321 berdasarkan enam kasus. Sebuah kelebihan sedikit risiko kanker paru-paru di krom pigmen pelukis semprot ditunjukkan dalam satu studi, tetapi tidak ada kelebihan ditemukan pada penelitian lain. Ada bukti kuat bahwa seng kromat adalah karsinogen lebih kuat daripada kromat timbal.
VII.KERUSAKAN DNA DAN PENYEBAB KANKER ADA KASUS RISIKO DARI PENCEMARAN HEXAVALENT CHROMIUM (Cr-VI)
Pada keadaan normal pergantian dan peremajaan sel akan terjadi sesuai kebutuhan melalui proliferasi sel dan apoptosis (kematian sel terprogram) di bawah pengaruh proto-onkogen dan gen supresor tumor. Perubahan DNA yang terjadi di dalam proto-proto-onkogen dan gen supresor tumor akan mengubah kecepatan proliferasi dan apoptosis. Keadaan demikian dapat menyebabkan proliferasi tanpa terkendali dan berakhir menjadi kanker
Kerusakan oksidatif pada DNA akibat radiasi, radikal bebas dan senyawa oksigen reaktif yang bersifat oksidatif merupakan penyebab penting kanker. Radikal bebas yang dibentuk di dalam tubuh akan menginduksi proses apoptosis yang menyebabkan kematian sel termasuk sel tumor dan berarti menghambat karsinogenesis.
Antioksidan adalah peredam radikal bebas, dan secara epidemiologis antioksidan dalam makanan terutama sayur dan buah bersifat protektif terhadap kanker. Akan tetapi hasil penelitian eksperimental tentang hubungan antara antioksidan dan karsinogenesis tidak konsisten. Pendapat yang menyatakan bahwa antioksidan bersifat antikanker masih memerlukan penelitian yang lebih rinci. Fakta yang telah ada menunjukkan bahwa konsumsi suplemen antioksidan tunggal dosis tinggi secara sembarangan perlu dihindari.
1. Mutasi Gen dan Kanker
Kanker dianggap suatu kelompok penyakit seluler dan genetik karena dimulai dari satu sel yang telah mengalami mutasi DNA sebagai komponen dasar gen. Sel-sel yang mengalami kerusakan genetik tidak peka lagi terhadap mekanisme regulasi siklus sel normal sehingga akan terus melakukan proliferasi tanpa kontrol. Mutasi yang terjadi pada DNA di dalam gen yang meregulasi siklus sel (pertumbuhan, kematian dan pemeliharaan sel) akan menyebabkan penyimpangan siklus sel, dan salah satu akibatnya adalah pembentukan kanker atau karsinogenesis. Ada tiga cara atau faktor penting dalam proses terjadinya mutasi gen yaitu:
(1) faktor lingkungan yang meliputi nutrisi, agen infektor, gaya hidup; (2) faktor kebetulan, dan
(3) faktor keturunan atau bawaan.
Faktor lingkungan seperti gaya hidup dan pola makan berkorelasi dengan insiden kanker; misalnya paparan sinar ultraviolet dengan kanker kulit, merokok dengan kanker paru-paru. Tetapi tidak semua perokok akan mengidap kanker paru-paru atau berjemur akan selalu menderita kanker kulit; berarti ada faktor lain di luar faktor lingkungan yakni kesalahan replikasi DNA dan bawaan.
Ada tiga kelompok utama gen yang terlibat dalam regulasi pertumbuhan sel yaitu: (1) proto-onkogen, (2) gen penekan tumor (tumor suppresor gene = TSG), dan (3) gen gatekeeper.
Proto-onkogen menstimulasi dan meregulasi pertumbuhan dan pembelahan sel. Gen penekan tumor biasanya menghambat pertumbuhan sel atau menginduksi apoptosis (kematian sel terprogram). Kelompok gen ini dikenal sebagai anti-onkogen, karena berfungsi melakukan kontrol negatif (penekanan) pada pertumbuhan sel. Gen p53 merupakan salah satu dari TSG yang menyandi protein dengan berat molekul 53 kDa. Gen p53 juga berfungsi mendeteksi kerusakan DNA, menginduksi reparasi DNA. Gen gatekeeper berfungsi mempertahankan integritas genomik dengan mendeteksi kesalahan pada genom dan memperbaikinya. Mutasi pada gen-gen ini karena berbagai faktor membuka peluang terbentuknya kanker
Pada keadaan normal, pertumbuhan sel akan terjadi sesuai dengan kebutuhan melalui siklus sel normal yang dikendalikan secara terpadu oleh fungsi ketiga gen: proto-onkogen, gen tumor supressor dan gen gatekeeper secara seimbang. Jika terjadi ketidakseimbangan fungsi ketiga gen ini, atau salah satu tidak berfungsi dengan baik karena mutasi, maka keadaan ini akan menyebabkan penyimpangan siklus sel. Pertumbuhan sel tidak normal pada proses terbentuknya kanker dapat terjadi melalui tiga mekanisme, yaitu perpendekan waktu siklus sel, sehingga akan menghasilkan lebih banyak sel dalam satuan waktu, penurunan jumlah kematian sel akibat gangguan proses apoptosis, dan masuknya kembali populasi sel yang tidak aktif berproliferasi ke dalam siklus proliferasi. Misalnya, pada kondisi TSG kurang aktif atau proto-onkogen terlalu aktif.
Gabungan mutasi dari ketiga kelompok gen ini akan menyebabkan kelainan siklus sel, yang sering terjadi adalah mutasi gen yang berperan dalam mekanisme kontrol sehingga tidak berfungsi baik, akibatnya sel akan berkembang tanpa kontrol (yang sering terjadi pada manusia adalah mutasi gen p53). Akhirnya akan terjadi pertumbuhan sel yang tidak diperlukan, tanpa kendali dan karsinogenesis dimulai.
Karsinogenesis berlangsung lama dan dibagi tiga tahap yakni: (1) inisiasi, (2) promosi dan (3) perkembangan.
Pada tahap (1) inisiasi sudah terjadi perubahan permanen di dalam genom sel akibat kerusakan DNA yang berakhir pada mutagenesis. Sel yang telah berubah ini tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan sel normal di sekitarnya. Pada tahap ini proses mutasi akan mengaktivasi atau menghambat onkogen. Yang mengubah fungsi proto-onkogen dan tumor suppressor gene antara lain adalah karsinogen yang mengubah struktur DNA, radiasi yang memicu pembentukan spesies kimia reaktif dan radikal bebas, dan virus. Tahap inisiasi berlangsung dalam satu sampai beberapa hari.
Tahap (2) promosi berlangsung lama bisa lebih dari sepuluh tahun. Suatu proses panjang yang disebabkan oleh kerusakan yang melekat dalam materi genetik di dalam sel. Melalui mekanisme epigenetik akan terjadi ekspansi sel-sel rusak membentuk premalignansi dari populasi multiseluler tumor yang melakukan proliferasi (10). Senyawa-senyawa yang merangsang pembelahan sel disebut promotor atau epigenetik karsinogen.
(menyerang) dan potensi metastatiknya meningkat. Selama tahapan ini, sel-sel maligna berkembang biak menyerbu jaringan sekitar, menyebar ke tempat lain. Jika tidak ada yang menghalangi pertumbuhannya, akan terbentuk dalam jumlah yang cukup besar untuk mempengaruhi fungsi tubuh, dan gejala-gejala kanker muncul. Tahap terakhir ini berlangsung selama lebih dari satu tahun, sehingga seluruh karsinogenesis dapat berlangsung selama dua puluh tahun.
Insiden kanker pada orang yang lebih tua lebih tinggi daripada orang muda, karena perubahan DNA akibat paparan lingkungan berisiko dan kesempatan akumulasi yang lebih besar seiring dengan bertambahnya usia, oleh karena itu jika timbul kanker pada usia muda patut diselidiki adanya faktor keturunan. Pengenalan lebih dini risiko kanker pada satu keluarga sangat penting untuk manajemen pencegahan dan terapi.
Kasus Pencemaran Cromium (Hexavalen Chrmium-CrVII) di Beberapa Negara
No Lokasi Dasar Sumber Pencemar
Tahun 2010
1 Dhaka, Bangladesh Investigation of the Possible Sources of Heavy Metal Contamination in Lagoon
3 Dhaka, Bangladesh Investigation of the Possible Sources of Heavy Metal Contamination in Lagoon
5 Sailkot-Pakistan Adverse Health Effects of Child Labor: High Exposure to Chromium and
Agency for Toxic Substances and Disease Registry Case Studies in Environmental Medicine (CSEM) Chromium Toxicity.
Agency for Toxic Substances and Disease Registry Case Studies in Environmental Medicine (CSEM) Chromium Toxicity Course: WB 1466 Original Date: December 18, 2008 Expiration Date: December 18, 2011.
American Water Works Association. 2013. Chromium in Drinking Water: A Technical Information Primer.
Ahmad Ahov, Biiry Hilda Meutia. Bahan Beracun Lepas Kendali, Sebuah Potret Pencemaran Bahan Kimia Berbahaya dan Beracun di Badan Sungai Serta Beberapa Titik Pembuangan Industri Tak Bertuan, Studi Kasus Sungai Citarum.
Blacksmith Institute’s World´s Worst Pollution Problems Report 2010.
Blacksmith Institute’s The World’s Worst Toxic Pollution Problems Report 2011
Concise International Chemical Assessment Document. Inorganic Chromium (VI) Compounds.
Environmental Protection Agency Washington, DC. Hexavalent Chromium (CAS No. 18540-29-9) In Support of Summary Information on the Integrated Risk Information System (IRIS) August 1998 U.S.
John F. Papp; 1994. United States Departement of The Interior, Bureau of Mines Information Circular/1994, Chromium Life Cycle Study.
Hamid. M Pouran, A. Fotovat, Haghnia, Halajnia and 3M. A Case Study: Chromium Concentration and its Species in a Calcareous Soil Affected by Leather Industries Effluents. Chamsaz Kroto Research Institute, Department of Civil and Structural Engineering, University of Sheffield, UK.
International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering. Availability of Chromium, Nickel and Other Associated Heavy Metals of Ultramafic and Serpentine Soil/Rock and in Plants Adarsh Kumar, Subodh Kumar Maiti Research Scholar, Professor, Environmental Science and Engineering, Centre of Mining Environment, Indian School of Mines, Dhanbad-826004, Jharkhand, India.
James Jacobs and Stephen M. Testa. Overview of Chromium(VI) in the Environment: Background and History.
Jimma, Ethiopia. 2010. Impacts of Chromium from Tannery Effluent and Evaluation of Alternative Treatment Options Alebel Abebe Belay. School of Environmental health, Jimma University. Journal of Environmental Protection.
Kevin Brigden , Iryna Labunska & David Santillo Greenpeace Research Laboratories Technical Note 06/2010, Investigation of hazardous chemical discharges from two textile manufacturing facilities, and chemical contamination of nearby canals connecting to the lower Chao Phraya River, Thailand, 2010
N. Gandhi. 2008. Biodepollution of Paint Manufacturing Industry Waste Water Containing Chromium by Using Coagulation Process, Research Scholar Center for Environment and Climate Change School of Environmental Sciences Jawaharlal Nehru Institute of Advanced Studies (JNIAS-JNTUA), Andhra Pradesh, India.
The World’s Worst Pollution Problems: Assessing Health Risks at Hazardous Waste
Sites.
Yun Xie, Ph.D. and Mary S. Wolfe, Ph.D. 2014. Assessing NTP’s Effectiveness: A Case Study on Hexavalent Chromium. Office of Liaison, Policy and Review National Institute of Environmental Health Sciences NTP Board of Scientific Counselors Meeting.
