Prinsip Dasar Toksikologi Lingkungan
1.1 Interaksi Manusia dan LingkunganManusia sebagai makhluk hidup tertinggi didunia ini hidupnya sangat tergantung pada sumber data alam. Sebagai keubutuhan dasar. Manusia juga memerlukan makanan yang terdiri atas fauna dan flora, juga tempat tinggal yang dimulai dari pohon, gua, dan sekarang berbentuk rumah dan pemukiman. Selama hidupnya pula manusia perlu membuang kotoran yang tidak diperlukannya kembali ke lingkungan. Limbah udara kembali ke udara , limbah cair kembali ke hidrosfir, juga limbah padat kembali ke tanah/litosfir. Maka alam masih mampu membersihkan dari segala macam buangan/kotoran dengan mekanisme yang berada di alam (ekosistem), yang dikenal sebagai selft furification proses melalui siklus hidrobiogeokimianya.
Telah menjadi sifat manusia, untuk selalu berusaha meningkatkan taraf hidupnya. Berbagai inovasi peralatan yang dapat mempermudah dan meningkatkan kehidupannya. Hal ini dimungkinkan oleh karena tangannya yang dapat membuat alat (prehensile hands) dan matanya yang stereoskopik, sehingga ia dapat melakukan konseptualisasi dan mengimplementasikan konsepnya.
Penemuan mesin uap (alat) oleh james watt, mengakibatkan mekanisasi dalam proses produksi, kemudian dengan ditemukannya listrik, terjadi elektrifikasi, dan elektronifikasi, dan akhirnya saat ini orang menggunakan peralatan sistem informasi. peralatan ini dibutuhkan untuk menunjang kegiatan manusia yang makin tinggi, mulai dari untuk berburu, bercocok tanam (agraris), dan kemudian dengan ditemukannya mesin uap dimulailah proses industrialisasi lewat mekanisasi. Industrialisasi ini diperlukan untuk mempercepat produksi bahan dan jasa yang meningkatkan taraf hidup manusia. Pada tahap awal industrialisasi terjadi kerusakan sumber daya alam dan lingkungan, baik karena eksploitasi bahan baku alami maupun buangan industri. Inovasi dibidang kedokteran dan kesehatan, sehingga peningkatan jumlah penduduk semakin tinggi. Dengan demikian meningkat jumlah maupun keanekaragaman buangan, baik buangan industri maupun buangan domestik. Konsentrasi penduduk di industri menjadi semakin padat dan membuat konsentrasi buangan semakin tinggi, potensi terjadinya penularan penyakit/wabah dan keracunan. Pada akhirnya buangan yang bertambah banyak dan seringkali tidak bersifat alamiah, membuat lingkungan tidak mmapu membersihka dirinya. Pengelolaan kualitas lingkungan sangat diperlukan agar semua kegiatan manusia tidak kembali merugikan manusia beserta harta bendanya.
1.2 Perkembangan Toksikologi
Ilmu toksikologi lingkungan, untuk melakukan uji toksisitas di laboraturium, untuk dapat memperkirakan/memprediksikan toksisitas suatu limba, bahan baku baru atau efeknya terhadap masyarakat. Ilmu toksikologi yakni:
Diperlukan untuk penelitian daya racun obat-obatan. Farmakotoksikologi merupakan ilmu toksikologi yang tertua dan mempelajari dosis yang efektif membunuh penyebab penyakit, tetapi tidak terlalu mempengaruhi sel yang sehat.
Toksikologi makanan dan kosmetika
Kebutuhan untuk pengawetan, dan penyimpanan, agar produksi pangan dan kosmetika dapat terus ditingkatkan.
Toksikologi pestisida
Pestisida adalah racun yang sengaja dibuat oleh manusia untuk membunuh organisme pengganggu tanaman pangan dan insekta penyebar penyakit. Pertisida yang pertama ditemukan adalah DDT (dietil-difenil-trikloro-etan), suatu organoklorin, ditemukan oleh seorang ahli swiss, dan mendapat penghargaan Nobel. DDT itu sangat persisten di lingkungan, maka penggunaannya dilarang di seluruh dunia. Pestisida baru yang lebih mudah terdegradasi di dalam lingkungan, yakni, yang tergolong organofosfat dan karbamat.
Toksikologi Industri
Toksikologi Industri saat ini telah banyak memberikan pengalaman dan sumbangan dalam penentuan kadar aman suatu zat yang bearda dalam ligkungan kerja, didasarkan atas 8 jam kerja per hari atau 40 jam kerja per minggu, untuk masyarakat dewasa dan sehat. Toksikologi industri sudah maju jauh kedepan sebelum berkembangnya toksikologi lingkungan. Kadar aman suatu zat yang boleh ada di lingkungan kerja: Threshold Limit Values (TLV) ataupun maximum Allowable Concentration (MAC), ataupun Nilai Ambang Batas (NAB)
Toksikologi Militer
Telah terkenal bagaimana ampuhnya senjata fisis seperti bom atom yang merusak semua kehidupan dan benda di muka bumi ini, seperti yang telah dirasakan oleh masyarakat di Hiroshima dan Nagasaki. Tetapi para ahli sangat khawatir, bahwa penggunaan senjata seperti itu akan memusnahkan seluruh umat manusia. Dan akhirnya orang sadar bahwa senjata semacam itu perlu dimusnahkan.
Toksikologi Forensik
Ilmu toksikologi forensik yang secara khusus mempelajari tentang keracunan dalam bidang kriminologi. Arsen misalnya, sudah sejak lama digunakan untuk meracuni orang secara perlahan. Arsen juga dikenal sebagai racun tikus.
Toksikologi medis
Selanjutnya dikenal pula toksikologi medis dan eksperimental dalam uji toksisitas berbagai obat baru dan/atau zat racun yang akan digunakan baik di industry maupun di masyarakat umum.
Semua zat beracun ataupun metabolitnya tentu akan kembali memasuki lingkungan, sehingga kualitas lingkungan akhirnya bertambah buruk dengan terdapatnya berbagai racun, dan dengan demikian diperlukan toksikologi lingkungan.
Dapat dimengerti, bahwa baik racun, maupun kontaminasi lingkungan dengan zat berbahaya bukanlah hal yang baru. Sejak beberapa puluh tahun yang lalu, duniapun sudah sepakat untuk bekerja sama untuk membuat lingkungan menjadi tempat yang tidak berbahaya untuk dihuni. Pertemuan dunia tentang hal ini, berhasil sepakat membuat berbagai rekomendasi, a.l. :
Perlu dilakukan penelitian dan penilaian tentang sumber-sumber pencemar, media transport, dan paparan serta resiko yang terjadi terhadap organisme. Memberikan penyuluhan, bantuan teknis untuk mempercepat partisipasi berbagai negara; tertulis sebagai rekomendasi nomor 73 dalam konferensi “Stockholm” pada tahun 1972 (Butler, 1978).
Perlu dilakukan kerjasama penelitian dalam bidang i. Ekologi terestial,
ii. Membuat jaringan kerjasama regional dan global dalam rangka
Man and the Biosphere Program (MBP) di semua ekosistem regional yang utama,
iii. Melakukan surveilans tentang efek pencemaran,
iv. Melaksanakan pemantauan tentang terjadinya akumulasi zat berbahaya pada komponen biotik dan abiotic serta jumlah populasi berbagai spesies.
Perhatian dunia terhadap toksikologi lingkungan ini juga didasarkan atas hasil inventaris ataupun perkiraan jumlah produksi zat kimia yang semakin meningkat.
1.3. Berbagai Pencemar Terkenal Dan Efeknya Terhadap Kesehatan
Pengaruh racun terhadap manusia dapat dipelajari dari berbagai kejadian/event yang tidak disengaja ataupun disengaja, atau terjadi sesuatu kecelakaan. Orang dapat belajar dari berbagai kasus misalnya :
saat menjadi tidak berbahaya. Masyarakat yang hdup cukup jauh dari pusat jatuhnya bom atom tidak meninggal tetapi menderita berbagai penyakit, terutama leukemia. Radiasi pengion di lingkungan dapat juga diakibatkan oleh bocornya suatu reactor nuklir seperti yang terjadi di Chernobyl, Rusia.
Pencemaran Hg yang pernah di-identifikasi bersumber dari pabrik plastic dengan bahan baku vinylklorida dan asetaldehida. Pabrik ini membuang merkuri ke teluk Minamata, dan merkuri masuk pula ke sungai Minamata. Ikan yang berada di dalam peraiaran tersebut mengandung 27-102 ppm berat kering Hg.selama tahun 1953-1960 ditemukan keracunan Hg pada 111 orang nelayan yang awal nya merasa cepat lelah, sakit kepala, lengan dan kaki kebas, sulit menelan, penglihatan kabur, dan lapangan penglihatan mencuit. Bebreapa orang merasa seperti ada logam di mulut dan penderita diare terdapat banyak sekali. 43 orang diantaranya meninggal akibat infeksi sekunder ataupun sakit yang semakin parah. Selain itu juga ditemukan 19 bayi yang lahir cacat. Kasus/epidemi yang sama terjadi di Niigata, tahun 1965. Dari 26 penderita yang ditemukan 5 orang meninggal. Ikan yang terdapat didaerah ini mengandung Hg sebanyak 5-20 ppm. Di Swedia, tahun 1960 populasi burung berkurang secara drastis, yang dikorelasikan dengan makanan burung yang diawetkan dengan fungisida yang mengandung merkuri. Di Irak, 221 penderita ditemukan dan 22 orang meninggal. Mereka memakan roti yang gandumnya diawetkan dengan Granosan M, satu fungsida yang mengandung 3,2 % total merkuri. Di Pakistan pada tahun 1961 juga ditemukan 34 penderita dan 4 di antaranya meninggal. Mereka juga mengkonsumsi roti dan gandum yang diawetkan dengan Agrosan GN yang mengandung fenil dan etil merkuri.
Di Pongkor, Jawa Barat dilaporkan, bahwa konsentrasi Hg di sedimentasi sungai berkisar antara 0-2,688 ppm, sedangkan di Sulawesi Utara, di daerah aliran sungai Talawaan diperkirakan PETI (Penambangan Emas Tanpa Izin) mendeposisikan Hg sebanyak 1,5-2 ton Hg/th ke dalam perairan tanah, dan organisme. Air tanah mengandung Hg 521 % lebih tinggi dari standar yang berlaku. Tidak adanya laporan tentang penyakit Minamata di Indonesia mungkin disebabkan oleh karena pencacatan penyakit cacat bawaan yang tidak didasarkan atas penyebab, dan cacat bawaan dapat disebabkan oleh banyak hal. Juga, laporan keracunan dilaporkan menjadi satu kesatuan saja.
Tahun Tempat Peneliti Hasil Penelitian
Akhir 1950 Inggris Sir Edwin Landseer, kekurangan bahan, karena populasi mink (cerpelai) turun
Didapat >satu betina/sarang
burung, jumlah telur
1988 Eropa Utara Albert Ostherhaus Kematian Anjing laut th.1990 sebanyak 18.00, sebab virus,
Biologi, SMU Niels
Skakkabaek, Peneliti reproduksi
seperti terdapat dua kepala, dua ekor, dll. Jumlah sperma pada manusia turun 50% dari 1938-1990, insiden kanker testes naik tajam, disertai kelainan anatomi alat reproduksi; PCB Sumber : Colborn. Theo, et.al., 1997.
Pencemaran Cd yang prnah didokumentasi bersumber dari buangan pertambangan timah hitam dan Zn di Toyama, Jepang. Uap logam yang mngandung Cd akhirnya dibawa oleh air ke dalam sawah dan memasuki beras. Beras dimakan masyarakat setempat, yang akhirnya menderita keracunan Cd yang disebut penyakit ‘Itai-Itai’. Kasus sejenis terjadi di Ishinosawa, bersumber dari pabrik pelelhan seng, limbah cair memasuki sawah, dan beras. Beras mengandung 1,6 ppm Cd, dan dari iga penderita yang meninggal didapat 11.472 ppm Cd. Penyakit Itai-Itai merupakan suatu kelainan ginjal disertai dengan melunaknya (osteomalacia) dan dan fraktur tulang-tulang belakang dan iga
TCDD atau 2,3,7,8-tetracloro-dibenzeno-p-dioxin mencemari lingkungan akibat meledaknya pabrik kimia di Seyesso Italia, pada tanggal 10 jli 1976, karena reactor yang menjadi panas dari semestinya. Beberpa ribu orang terpapar TCDD/dioxin. Kerusakan petama Nampak pada daun dan pohon-pohonyang menjadi coklat, berlubang dan mematikan tanaman pangan, rumput, bunga dan kemudian juga hewan. Masyarakat terpapar mengalami penyakit kulit cukup parah, memerah, bengkak, melepuh,dan beberapa puluh anak mengalami kloracne parah. Dua minggu tanaman maupun produk hewan dilarang dikonsumsi.
Penelitian keracunan Flour dalam bentuk fluoris gigi dan kerangka yang dihubungkan dengan kadar flour dalam air sumur. Kadar F terkecil dalam air adalah 1,4 ppm dan yang terbesar 9,7 ppm. Penelitian di Indonesia menunjukan, adanya fluorisis gigi disekitar gunung berapi. Ternyata hubungan statistic kadar F dengan suplai air kurang baik. Penelitian ini juga mulai tampak pada intake F>1mg/hari. Apabila fluorisis pad ternak maka harus disembelih karena saoi mengalami patah tulang dan tidak dapt berdri.
Pencemaran Pb bersumber kendaraan motor dari BBM dalam bentuk (TEL) sebanyak 0,42 mg/l sejak 1990. Demikian banyaknya Pb yang telah masuk di lingkungan Indonesia namun belum didapat dokumen yang melaporkan penurunan IQ anak akibat Pb.
turis juga mengan dung logam tersebut. Hal ini diperkirakan karena proses bioknsentrasi.
Trihalometan (THM) terbentuk dalam system pengolahan air minum apabila menggunakan air bakuyang mengandung banyka zat organic dan lakukan desinfeksi dengan kloron seperti halnya di Indonesia. Dilaporkan bahwa THM penyebab kanker kandung kemih.
Insektisida di Indonesia sudah lama dipergunakan dalan industrialisasi petani dan pembrantasan penyakit bawaan vector seperti malaria dan dbd. Banyak telah tercapai dan banyak juga efek sampingnya. Hal ini disebabkan penanganan racun yang diserahkan pada mereka yang tidak mengetahui arti yang sebenarnya. Kcelakaan pabrik insektisida tahun 1984 di Bhopal India sangat terkenal karena mematikan sekitar 2000 orang akibat paparan gas metil-isosianida.
Kebakaran hutan memberi banyak kontribusi pada pencemaran udara dlam waktu yang relative singkat. Belum diketahui pengendalian yang efekti sehingga kebakaran terjadi praktis setiap tahun. pada ahun 1997 terjadi kebakaran yang dikonstantir paling buruk selama ini. Banyak kerugian, antara lain yaitu hilangnya fungsi hutan, siklus hidrologis, divertisasi, suplai pangan, hilangnya habitat flora fauna dan lainnya. Kebanyakan zat pencemar itu pada hakekatnya dapat digolongan pada racun baik hidup maupun mati shingga menimbulkan beberpa efek keracunan. Keracuna buangan beracun dapat menyerang prgan tubuh sehingga timbul gejala yang berupa gejalaorgan yang diserang mislanya saraf, panca indra, otot dsb.
1.4 Definisi
1.4.1 Toksikologi
Dari beberpa literature didapat berbagai definisi toksikologi yaitu:
- Ilmu yang mempelajari kerusakan pada organism (hewan, tumbuhan, manusia) yang diakibatkan oleh materi, substansi / energy
- Ilmu yang mempelajari racun, tidak saja efeknya taoi juga mekanismenya - Ilmu yang mempelajari secara kuantitatif dan kualitatif pengaruh buruk zat
kimia, fisis, biologis terhadap system biologis (Borzelleca, di Ruchirawat, 1996)
1.4.2 Toksin atau Racun
- Zat yang dalam dosis terkecil dapat menimbulkan kerusakan jaringan tubuh (sax, 1957)
- Zat yang bila mask kedalam tubuh dalam dosis yang cukup bereaksi secara kimiawi dapat menimbulkan kematian atau kerusakan berat (Goodman&Gillmsn, 1956)
- Semua xat pada hakekatmya adalah racun, dosisnya yang membedakan - Zat yang bidala dapat memasuki tubuh dalam keadaan cukup, secara
