air untuk kehidupan manusia

AIR UNTUK KEHIDUPAN MANUSIA
SUMBER AIR
Ø Kebutuhan air : A S : 189 liter/kapita/hari, Indonesia
100 liter/kapita/hari.
Ø Sumber air 3 macam :
1) Air angkasa/ atmosfir :
Ø air hujan, air embun, salju
Ø menyerap bau, gas ataupun materi-materi
berbahaya seperti gas methane, hidrogen sulfida
Ø dapat mudah menimbulkan karat/ merusak logam.
2) Air permukaan :
Ø semua sumber air yang terdapat di permukaan
tanah, (air sungai, kolam, danau, laut)
Ø mudah terkontaminasi, baik secara fisik, kimiawi,
mikrobiologis maupun radiologis.
Ø bersifat kotor, mengandung bakteri, kaya akan O2
dan CO2
3) Air tanah :
Ø semua jenis air yang terletak di bawah tanah, air
sumur
Ø memiliki mutu lebih baik, bersih, bebas dari
bakteri
Ø mengandung mineral cukup besar (sulfat dan
nitrat), sehingga sering berwarna, berbau dan
mempunyai rasa yang tidak nyaman
KRITERIA MUTU AIR
Ø Syarat air minum harus memenuhi 4 kriteria: yakni 1)
kriteria fisik, 2) kimiawi, 3) bakteriologis dan 4)
radiologis.
Kriteria Fisik
Ø air tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau dan
jernih dengan suhu sebaiknya di bawah suhu udara
sehingga menimbulkan rasa nyaman.
Ø salah satu syarat fisik tidak terpenuhi, maka
kemungkinan besar air tersebut tidak sehat (zat kimia,
1
zat organik dapat merubah warna, bau, rasa dan
kejernihan air).
Ø semua syarat fisik terpenuhi, belum tentu baik untuk
diminum, kemungkinan mengandung zat atau bibit
penyakit yang membahayakan.
Kriteria Kimiawi
Ø untuk mendeteksi kemungkinan terdapatnya bahanbahan kimia atau mineral yang bersifat racun, serta
beberapa bahan yang dapat menimbulkan kesulitan
dalam penyediaan air pipa (piped water).
Ø Syarat kimiawi meliputi derajat keasaman (pH), jumlah
zat padat (total dissolved solids), kesadahan air, dan
bahan kimia lainnya.
Ø Kesadahan air disebabkan oleh terdapatnya garam
kalsium dan atau magnesium.
Ø Air sadah mengakibatkan :
1) terbentuknya lapisan atau pengerakan pada alat
pengolah, terutama alat pemanas,
2) Meningkatkan jumlah sabun yang harus digunakan
dan mempercepat rusaknya baju (warna abu-abu dan
merusak tekstur kain).
3) dapat menurunkan kualitas produk spesifik karena
mempengaruhi bau dan rasa, misalnya pada
minuman berkarbonat (soft drink) dan bir.
4) memperpendek umur pipa dan perlengkapannya,
Ø kandungan kalsium karbonat, 1 mEq/L setara dengan
50 mg kalsium karbonat (50 ppm)
Tabel 1. Tingkat Kesadahan Air
Tingkat Kesadahan
Jumlah
komponen
terlarut
mEq /L
mg/L
Lunak (soft)
<1
< 50
Cukup Lunak
1–3
50 – 150
(moderately hard)
Tinggi (hard)
3–6
150 – 300
Sangat tinggi (very
>6
> 300
hard)
2
Ø Kesadahan dapat dibedakan menjadi 2:
1) kesadahan sementara /karbonat
Ø kesadahan air yang disebabkan oleh terdapatnya
garam karbonat atau bikarbonat dari garam
kalsium dan magnesium.
Ø dapat
dihilangkan
perlakuan
fisika
(memanaskan air)
2) kesadahan tetap/ permanen/ non karbonat.
v adanya garam magnesium atau kalsium dari sulfat
atau klorida,
v dapat dihilangkan dengan cara kimia.
v Untuk mengurangi kesadahan air sadah dapat
dilakukan pelunakan dengan soda kapur, pelunakan
dengan pertukaran ion, penghilangan mineral,
elektrodialisis, destilasi, penyaringan membran dan
pembekuan.
v Cara ekonomis dg pelunakan dengan soda kapur
karena lebih murah, mudah didapat
Kriteria Bakteriologis
o untuk mendeteksi kemungkinan terdapatnya organisme
yang merupakan petunjuk adanya pencemaran kotoran
atau tinja (faeces) dalam air.
o Escherichia coli (E. coli), dan bakteri dari kelompok
koliform.
o Koliform digunakan sebagai indikator dengan alasan :
1) Koliform tidak secara normal terdapat di dalam air,
diekskresikan dalam jumlah besar dari usus manusia,
kontaminasi feses.
2) Koliform mudah dideteksi dalam media kultur
3) Daya tahan hidupnya lebih lama dibanding bakteri
patogen lainnya
4) Resistensi lebih besar dalam proses pemurnian air.
3
Tabel 2. Klasifikasi Kualitas Air
Kelas Kriteria
No. Jumlah
Koliform/
100 ml air
1.
0-1
1
2.
3.
4.
2
3
4
1–2
3 - 10
> 10
Sangat memuaskan (highly
satisfactory)
Memuaskan (satifactory)
Meragukan (doubtful)
Tidak memuaskan
(unsatisfactory)
Sumber : Roday (1999)
Kriteria Radiologis
o harus dijaga sekecil mungkin.
o Sisa-sisa radioaktif tidak boleh ada sama sekali dalam
sumber-sumber yang digunakan untuk persediaan air
minum.
o berasal dari instalasi energi atom dari industri,
lembaga-lembaga penelitian atau industri obat-obatan.
o dihilangkan dengan resin penukar kation, resin penukar
anion, koagulasi fosfat, atau dengan penyulingan.
WHO menetapkan 5 kriteria kualitas air :
1) Cemaran/Polutan mikroba :
a) Sepanjang tahun, 95% sampel tidak mengandung
satupun bakteri koliform dalam 100 ml air
b) Sampel tidak mengandung E. coli dalam 100 ml air
c) Sampel tidak mengandung lebih dari 10 koliform
dalam 100 ml air
d) Koliform tidak terdeteksi dalam 100 ml dalam dua
sampel air berturutan
2) Zat beracun : arsenik tidak lebih dari 0,05 mg/l,
kadmium tidak lebih dari 0,005 mg/l, timbal tidak lebih
dari 0,05 mg/l, merkuri tidak lebih dari 0,001 mg/l,
selenium tidak lebih dari 0,01 mg/l
4
3) Zat spesifik yang dapat mempengaruhi kesehatan,
seperti tingkat fluorid antara 0,5 – 0,8 mg/l.
4) Sifat yang mempengaruhi daya terima: dipengaruhi
oleh berbagai zat yang menyebabkan perubahan warna
(discolouration), bau, rasa, garam terlarut dan pH.
Semua hal tersebut dibatasi sesuai dengan syarat WHO.
5) Zat radioaktif : pencemaran air oleh zat radioaktif
sedang dalam perkembangan dan WHO mepunyai
batas yang dapat diterima.
INDIKATOR PENCEMARAN AIR
1) Adanya perubahan suhu air.
v kegiatan industri menimbulkan panas reaksi atau
panas dari suatu gerakan mesin.
v dihilangkan dengan proses pendinginan air
v dibuang ke lingkungan, yang akan mengakibatkan air
di dalam lingkungan (air sungai) menjadi panas.
v meningkatkan rasa dan bau karena reaksi biokimia
akan berjalan lebih cepat,
v daya larut oksigen menjadi berkurang serta akan
mengganggu kehidupan hewan air dan organisme
lainnya.
2) Adanya perubahan pH atau konsentrasi ion Hidrogen
v pH normal berkisar 6,5 – 7,5.
v peningkatan keasaman air buangan: (asam-asam
organik, asam mineral, besi sulfur (FeS2)
v dapat mengganggu kehidupan organisme di dalam air
v korosif terhadap logam yang mengakibtkan karat
3) Adanya perubahan warna, bau dan rasa air.
o bahan anorganik dan bahan organik dapat larut ke
dalam air maka terjadi perubahan warna air.
o zat-zat yang beracun belum tentu mengakibatkan
perubahan warna pada air sehingga tetap tampak
jernih
5
o industri kertas menghasilkan limbah logam berat
yakni Hg, Cr, Cu, Pb, Ni dan Zn, air sungai berwarna
hitam pekat dan menyebabkan penurunan produksi
udang yang cukup drastis.
o Bahan buangan pengolahan bahan makanan (protein)
dapat menimbulkan bau yang sangat menyengat
hidung.
o Adanya rasa pada air akan diikuti perubahan pH air.
4) Timbulnya endapan, koloidal dan bahan terlarut
o Buangan padat tidak dapat larut sempurna akan
mengendap di dasar sungai dan yang larut sebagian
akan menjadi koloidal.
o menghalangi masuknya sinar matahari ke dalam
lapisan air, yang mengakibatkan proses fotosintesis
tidak dapat berlangsung, mengganggu kehidupan
organisme.
o bahan anorganik yang dapat larut dalam air akan
menambah. ion-ion logam berat ke dalam air yang
bersifat racun, seperti kadmium (Cd), krom (Cr) dan
Timbal (Pb).
o berkurangnya oksigen terlarut
o menyebabkan kekeruhan pada air.
5) Adanya mikroorganisme
o Buangan yang didegradasi cukup banyak, maka
mikroorganisme akan ikut berkembang biak, tms
mikroba patogen.
o Faktor-faktor yang mepengaruhi jumlah dan jenis
mikroorganisme yaitu :
1) Sumber air, Air permukaan yang tercemar oleh
kotoran hewan dan manusia akan mengandung
bakteri E. coli, Sterptococci fecal dan Clostridium
perfringens.
2) Komponen nutrien dalam air, mikroorganisme
saprofit organotrofik sering tumbuh pada air
buangan yang mengandung sampah tanaman dan
bangkai hewan.
6
3) Komponen beracun, Asam-asam organik dan
anorganik
serta
klorin
dapat
membunuh
mikroorganisme dan kehidupan hewan
4) Organisme air, protozoa dan plankton dapat
membunuh bakteri.
5) Faktor fisik (suhu, tekanan osmotik, aerasi,
penetrasi sinar mathari)
6) Komponen polutan, tanaman dan bangkai hewan
mengadung bakteri koliform, sedangkan sampah
organik akan menyebabkan pertumbuhan bakteri
anaerob seperti Clostridium dan Disulfovibrio.
6) Oksigen terlarut (Dissolved oxygen = DO)
o Semakin tinggi tingkat pencemaran air, semakin
berkurang kadar oksigen terlarut dalam air.
o kadar oksigen terlarut mininum 5 ppm.
o Air permukaan yang sudah jenuh terhadap oksigen
terlarut dapat ditumbuhi oleh alga biru hijau dan
berbau.
o Tumbuh organisme anaerob yang menguraikan
limbah organik dan menghasilkan bahan seperti
metana dan hidrogen sulfida yang menimbulkan bau
busuk.
o Pencemaran udara oleh CO2 dari asap pabrik atau
kendaraan bermotor akan mengurangi jumlah sinar
matahari sehingga akan berpengaruh terhadap
kandungan oksigen di permukaan bumi termasuk di
dalam air.
7) Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan
o tenaga nuklir untuk kedokteran, farmasi, biologi,
pertanian, pertambangan, industri akan menghasilkan
zat radioaktif
o kerusakan biologis
7
PENGELOLAAN AIR MINUM
Berdasarkan perlu atau tidaknya pengelolaan, air
dibedakan atas :
a. Air yang tidak membutuhkan pengelolaan, yaitu air
tanah yang tidak terkontaminansi.
b. Air yang membutuhkan tindakan desinfeksi, yaitu air
dalam tanah atau air permukaan yang diperkirakan
hampir tidak terkontaminasi, warna jernih dan jumlah
E. coli tidak lebih dari 50 /100 ml air.
c. Air yang membutuhkan penyaringan pasir cepat
dilanjutkan dengan klorinasi secara tetap, yaitu air
yang mengandung E. coli lebih dari 5.000/100 ml dari 20
% sampel yang diperiksa setiap bulan.
d. Air yang memerlukan pengolahan tambahan, selain
pengelolaan di atas, yaitu pre-sedimentasi atau
penyimpanan selama 30 hari. Air mengandung E. coli
pada 20 % sampel yang diperiksa dua bulan sekali
sebanyak > 5.000 MPN/100 ml , tetapi kurang dari
20.000 MPN/100 ml pada 5 % sampel.
e. Air yang membutuhkan pengelolaan air istimewa, boleh
digunakan bila terpaksa, dengan kandungan E. coli >
250.000 MPN/100 ml.
Tahap pengelolaan air yaitu 1) penyimpanan dan
pengendapan, 2) koagulasi dan penyaringan serta 3)
klorinasi.
Penyimpanan dan pengendapan.
o Air dibiarkan sehingga terjadi koagulasi dari partikelpartikel yang ada dan membentuk endapan, sehingga
akan menjernihkan air
o 24 jam sekitar 90 % partikel akan mengendap, amonia
bebas berkurang, kandungan nitrat bertambah karena
terjadi oksidasi bakteri aerobik.
o Sekitar 90 % jumlah bakteri berkurang dalam waktu 5
– 7 hari pengendapan, optimum selama 10 – 14 hari.
o lebih dari 14 hari terjadi pertumbuhan alga yang
menyebabkan perubahan bau dan warna air.
8
Koagulasi dan Filtrasi
Koagulasi dan filtrasi dapat menghilangkan 98-99 %
bakteri dan cemaran air lainnya, dan dapat dilakukan
dengan dua cara, yaitu
1) Saringan pasir lambat (slow sand filter) di mana aliran
air hanya berdasarkan gaya gravitasi.
2) Saringan pasir cepat (rapid sand filter) di mana aliran
air berdasarkan tekanan dan perlu penambahan zat
koagulan atau proses sedimentasi sebelumnya.
Tahapan saringan pasir cepat adalah :
1) Koagulasi (Coagulation).
o Zat koagulan yaitu zat kimia yang berguna untuk
mempercepat
terjadinya
proses
koagulasi/penggumpalan.
o alum Al2 (SO4)3.14 H2O, copperas FeSO4.7H2O, ferri
sulfat Fe2(SO4)3, ferri klorida FeCl3, silika yang
diaktifkan dan tanah liat.
Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2
2Al(OH)3
+ 3CaSO4 + 6CO2
2) Pencampuran cepat (rapid mixing).
3) Flokulasi (flocculation). Pemutaran secara lambat
selama
30
menit
menghasilkan
pengendapan
flokulan/flok dari amonium hidroksida.
4) Pengendapan (Sedimentation). Air dijaga tetap tenang
selama 2 – 6 jam agar terjadi pengendapan flok,
impuritis dan bakteri.
Filtrasi (Filtration).
Ukuran dari butiran pasir antara 0,6 – 2 mm dan laju
filtrasi 5 – 15 m3/jam/m2 luas.
Klorinasi (Chlorination)
v proses desinfeksi untuk menginaktifkan bakteri dan
virus patogen, asal kotoran manusia, seperti
Salmonella typhi, Salmonella paratyphi, Bacillus
shigella dan Vibrio cholerae.
v untuk mengendalikan pertumbuhan ganggang,
mengendalikan bakteri pembentuk lendir dalam air,
9
v untuk mengikat partikel besi.
v Kadar klor yang diperbolehkan ada dalam air minum
adalah antara 0,2 – 0,5 ppm.
v Zat desinfektan yang dapat digunakan selain klor
adalah :
1) Ozon. Ozon dapat menghilangkan bau dan rasa,
memiliki pengaruh kuat yang tidak diinginkan dan
agen oksidasi yang sangat kuat. Kelemahannya tidak
berpengaruh pada germisida
2) Sinar Ultra Violet. Ultra violet efektif terhadap
banyak virus dan mikroorganisme, Radiasi ultra
violet memiliki kelemahan a) sangat mahal, b) tidak
berpengaruh pada germisida, dan c) warna dan
kekeruhan air mengurangi efektivitas UV.
Dua tahap lanjutan yaitu :
1) Pengaliran udara/aerasi/aeration.
v untuk menghilangkan rasa dan bau yang tidak enak,
v menghilangkan gas-gas yang tidak dibutuhkan seperti
CO2, methane, hidrogen sulfida,
v menaikkan derajat keasaman air
v menambah gas-gas yang diperlukan ataupun untuk
mendinginkan air.
2) Pemanasan air hingga mendidih. Pemanasan bertujuan
untuk membunuh kuman-kuman yang terdapat dalam
air, dan pendidihan selama 5 – 10 menit.
Pengolahan air di instalasi air minum, biasanya
menggunakan proses sebagai berikut :
1. Pengaliran air melalui pipa atau dipompa.
2. Pengendapan beberapa saat kemudian dialirkan ke
instalasi penyaringan.
3. Pengendapan di bak pertama
4. Pengaliran melalui tempat pembubuhan zat koagulan
berupa aluminium sulfat dan kapur kalsium karbonat.
5. Pencampuran zat kimia melalui dua cara, yaitu 1)
menerjunkan air dan 2) mengalirkan air melalui parit
berkelok-kelok (mixing device).
10
6. Pengaliran air ke dalam bak pengendapan ke dua
(dortmund tank/ ascelerator). Dalam bak ini terjadi
pemisahan antara kotoran dengan air yang sudah
bersih.
7. Pengaliran air melalui saringan pasir cepat
8. Pengaliran air ke chlorinator, dengan pembubuhan
klor.
9. Air yang sudah bersih kemudian dialiri udara (aerasi)
dan ditampung untuk siap didistribusikan
PENGELOLAAN SUMBER DAYA AIR
1. melindungi perairan agar terjaga kebersihannya
sehingga dapat menjaga kelangsungan flora dengan
menjaga perakaran tanaman dari gangguan fisik dan
kimiawi;
2. mengusahakan cahaya matahari dapat menembus dasar
perairan, sehingga proses fotosintesis dapat berjalan
lancar;
3. menjaga agar fauna mangsa dan predator selalu
seimbang dengan mempertahankan rantai makanan.
4. Mempergunakan sumber daya air seefisien mungkin,
sehingga zat hara yang ada dapat tersimpan dengan
baik, juga berarti sebagai penyimpan energi dan materi.
v memperhatikan fungsi ganda air, yakni fungsi sosial,
ekonomi dan ekologi
v mencakup aspek ketersediaan, kualitas dan distribusi.
11
PENGARUH TDK LANGSUNG AIR THD KESEHATAN
No.
1.
2.
3.
4.
5.
Tabel 3. Sumber-sumber Pengotoran Badan air
Sumber
Jenis Pengotoran
pengotoran
Sumber alamiah Udara
Mineral terlarut
Tumbuhan/hewan busuk
Tumbuhan air
Air hujan
Sumber pertanian Erosi
Kotoran hewan
Pupuk
Pestisida
Air irigasi
Air buangan
Pemukiman
Industri
Air hujan kota
Kapal/perahu
Pengolahan limah
Waduk
Lumpur
Tumbuhan akuatik
Lain-lain
Industri konstruksi
Pertambangan
Air tanah
Sampah
Sumber : Slamet (1996)
12
Zat Pengikat Oksigen
# zat kimia organik banyak dimanfaatkan oleh
mikroorganisme sebagai sumber energi dan dibutuhkan
untuk pertumbuhannya.
# zat –zat anorganik dan gas.
# memerlukan oksigen terlarut
# meningkatkan BOD air.
# Ikan yang sensitif akan mati pada kadar oksigen kurang
dari 3 – 5 mg/l.
# Pengaruh zat-zat pengikat oksigen terhadap kesehatan :
1. kematian mata rantai makanan (ikan)
2. alasan estetika.
3. dayaguna air menurun.
Pupuk Tanaman
# terjadi pertumbuhan yang berlebihan di perairan.
# mengurangi cahaya yang dapat masuk ke dalam air.
# musnahnya rantai makanan yang bersifat aerob.
# anyir dan berbau,
# menurunkan nilai estetika.
Material Tersuspensi
# materi yang mempunyai ukuran lebih besar daripada
molekul atau ion yang terlarut.
# ada dua, yaitu zat padat an koloid.
# Zat padat tersuspensi dapat mengendap apabila keadaan
air cukup tenang, atau mengapung apabila sangat
ringan dan dapat disaring.
# koloid sulit mengendap (perlu waktu sekitar 63 tahun
untuk dapat mengendap) dan tidak dapat disaring
dengan saringan air biasa.
# menyebabkan :
1. kekeruhan dan mengurangi cahaya yang dapat
masuk ke dalam air,
2. organisme yang butuh cahaya akan mati.
3. pembentukan lumpur dapat mengganggu aliran
13
dalam saluran, pendangkalan dapat terjadi (delta).
Buangan Panas
# berasal dari proses pendinginan pada industri besar
(seperti industri pembangkit tenaga listrik) yang
dibuang secara langsung ke perairan akan
meningkatkan suhu air.
# menyebabkan meningkatnya rasa dan bau, karena
reaksi biokimia akan berjalan lebih cepat.
# mematikan ikan yang sensitif, atau proses produksinya
terganggu .
# meningkatkan sifat toksisitas zat kimia yang secara tidak
langsung akan mempengaruhi biota akuatik dan
kesehatan manusia.
# di negara beriklim dingin buangan panas untuk
penghangatan, irigasi (waktu bercocok tanam dapat
diperpanjang) dan peternakan ikan serta kerang.
Pengaruh Langsung Air terhadap Kesehatan
Zat-zat kimia persisten
# zat yang tidak dapat diuraikan untuk jangka waktu
lama dalam kondisi perairan yang normal.
# akan terjadi akumulasi di dalam air maupun di dalam
organisme air.
# Contoh : 1. pembuangan deterjen : tidak dapat terurai,
menimbulkan busa
2. DDT (dichloor-diphenyl-trichloroetan)
nyamuk dan pemberantasan hama
tanaman, sangat persisten.
Zat Radioaktif
# efek terhadap kesehatan.
Penyebab Penyakit
# Adanya berbagai zat atau senyawa atau mikroba di air
dapat menjadi penyebab penyakit yang secara
langsung berpengaruh terhadap kesehatan.
14
Penyakit Menular
Air sebagai Penyebar Mikroba Patogen.
# penyakit bawaan air atau water-borne diseases.
Tabel 20. Beberapa Penyakit Bawaan Air dan Pembawanya
Pembawa/Jenis
Mikroba
Virus :
Rotavirus
V. Hepatitits A
V. poliomyelitis
Bakteri :
Vibrio cholerae
Escherichia
coli
enteropatogenik
Salmonella typhi
Salmonella paratyphi
Shigella dysentriae
Protozoa :
Entamoeba
histolytica
Balantidia coli
Giardia lamblia
Metazoa :
Ascaris lumbricoides
Clonorchis sinensis
Diphyllobothrium
latum
Taenia
saginata/solium
Schistosoma
Sumber : Slamet, 1996
Penyakit
Diare pada anak
Hepatitis A
Polio
(myelitisanterior
acuta)
Cholera
Diare/Dysenterie
Typhus abdominalis
Paratyphus
Dysenterie
Dysenterie amoeba
Balantidiasis
Giardiasis
Ascariasis
Clonorchiasis
Diphylobothriasis
Taeniasis
Schistosomiasis
15
Air sebagai Sarang Insekta Penyebar Penyakit/ vektor
penyakit
Tabel 21.Beberapa Penyakit dengan Vektor Nyamuk
Vektor
Culicines :
C. fatigans/pipiens
C. fatigans/pipiens
Aedes :
A. aegypti
A. aepypti
Anophelinie :
Anopheles spp
Penyakit
Penyebab Penyakit
Encephalitis
Filariasis/kaki gajah
Virus encephalitis
Filaria
Bancrofti/Malayi
Dengue
Dengue haemorhagic
fever (demam
berdarah)
Demam Cikungunya
Virus dengue
Virus DHF
Malaria
Protozoa
Kaki gajah
Penyakit demam berdarah atau Dengue haemorhagic fever
(DHF): demam dan perdarahan.
wabah terutama pada pergantian musim.
Di Jawa: awal Januari, puncak bulan April – Mei
3 M, yakni
1) menutup, menguras (seminggu sekali) tempat
penampungan air
2) membakar, mengubur atau membuang kaleng
bekas, botol, tempurung dan sampah lain,
3) memberi abate (abatisasi).
Demam chikungunya atau demam tulang atau flu tulang
# alphavirus.
# Nyamuk DB yaitu Aedes aegypti.
# mendadak demam yang tinggi selama lima hari,
‘demam lima hari’.
16
# ngilu dan nyeri pada tulang terutama tulang
persendian, rasa ngilu pada otot, mual sampai
muntah, bercak-bercak merah di kulit, perdarahan.
Malaria
# Ada tiga (3) gejala yaitu: menggigit (stadium frigoris),
panas (stadium caloris), dan berkeringat (stadium
sudoris).
# protozoa, yakni Plasmodium Malariae
(1) Plasmodium Vivax : malaria tertiana, paling
berbahaya, komplikasi penyakit kuning, payah
ginjal dan radang otak,
Angka kematian mencapai 10% atau lebih
(2) Plasmodium Malariae : quartana,
(3) Plasmodium Flaciparum :tropica, dan
(4) Plasmodium Ovale : ovale.
# penderita menjadi reservoir yang baik (tahunan)
# Sarang nyamuk Anopheles: ada yang di air tawar, air
payau, dan genangan air pada cabang pohon besar.
Penyediaan Air Bersih yang Kurang
1. Trachoma
# penyakit yang menyerang selaput lendir dan selaput
bening mata:
# virus trachoma,
# seluruh dunia, lingkungan kurang saniter.
# terjadi peradangan.
# Bila tidak segera diobati (virus dapat dibunuh dengan
antibiotika) dapat cacat pada selaput lendir
maupun selaput bening mata (keruhnya kornea).
# Infeksi yang sering berulang : kebutaan.
# Penularan secara langsung dari mata penderita ke
mata oang lain melalui tangan atau sapu tangan.
Scabies atau penyakit kudis
# gejala kulit terasa sangat gatal pada malam hari,
vesikula kecil-kecil berisi cairan bening.
# Penularan : langsung dari orang ke orang atau pakaian.
17
Penyakit Tidak Menular
Tabel 22. Kontaminan Logam Berat dan Efek Keracunan
Logam
Efek Keracunan
No.
Berat
1. Merkuri
Merusak sistem syaraf, depresi,
kelelahan, lesu, sakit kepala,
gangguan lambung dan usus
2. Timbal
Merusak
sistem
syaraf,
kemunduran
mental,
sistem
pembekuan darah, ginjal, sistem
reproduksi dan sistem endokrin
3. Cadmium Kelelahan, sakit kepala, mual,
anemia, gagal ginjal, hilangnya
indera penciuman
4. Aluminium Kerusakan urat syaraf dan otak
5. Khromium Kanker paru-paru dan kerusakan
ginjal
6. Kobalt
Nausea, mual, anoreksia, telinga
berdenging, kerusakan syaraf,
penyakit pernafasan
Sumber : Anwar (2004)
Berbagai logam berat tersebut sangat berbahaya,
dalam jumlah kecil dapat menyebabkan keracunan yang
fatal. Untuk menjaga keamanan pangan maka perlu
ditentukan tingkat kandungan logam berbahaya tersebut
dalam bahan pangan (tabel 23). Berbagai aturan
penentuan batas kandungan logam untuk bahan aditif
makanan adalah :
1) Bahan yang bersifat kumulatif diberlakukan aturan
Provisional Tolerable Weekly Intake (PTWI)
2) Bahan yang bersifat esensial tetapi dapat menjadi toksik
dan bahan yan nonesensial dan bersifat toksik
diberlakukan aturan Provisional Maximum Tolerable
Daily Intake (PMTDI)
3) Bahan bahan yang nonesensial dan bersifat toksik
diberlakukan aturan Provisional Maximum Tolerable
Daily Intake (PMTDI)
18
4) Bahan esensial yang selalu ada (tidak apat dihindari)
dengan Maximum Tolerable Daily Intake (MTDI)
Tabel 23. Batas Kandungan Logam yang
Direkomendasikan untuk
Konsumsi Menurut Ketentuan FAO/WHO
Batas Kandungan
Jenis Loagm Ketentuan
mg/orang
µg/kg BB
Hg (total)
PTWI
0,3
5,0
Hg (metil)
PTWI
0,2
3,3
Pb
PTWI
3,0
50
Cd
PTWI
0,5
8,3
Cu
PMTDI
50 - 500
P
MTDI
70.000
Sn
PMTDI
2.000
(inorganik)
Zn
PMTDI
300 - 1.000
Sumber : Veltorazzi (1982) dalam Darmono (1995)
Nitrat
Kandungan nitrat yang tinggi dalam air minum
merupakan masalah yang memprihatinkan karena bisa
mempunyai konsekuensi serius, dan bahkan fatal pada
balita di bawah enam bulan. Nitrat direduksi menjadi
nitrit, setelah diabsorpsi bergabung dengan haemoglobin
untuk membentuk methaemoglobin yang tidak mampu
mengikat oksigen, sehingga tidak mampu mengirim
oksigen dari paru-paru ke jaringan tubuh. Akibatnya
adalah cyanosis pada bayi (sindrom bayi biru), yang dapat
mengakibatkan kematian ketika methaemoglobin dalam
darah naik di atas 20 % dari total konsentrasi
haemoglobin. Orang dewasa dan anak-anak sekolah tidak
akan sakit jika minum air yang konsentrasi nitrat dan
nitritnya cukup tinggi.
Nitrit yang terbentuk melalui reduksi nitrat bisa
berikatan dengan substansi lain untuk menghasilkan
nitrosamin dan senyawa penyebab kanker. Ekspos jangka
panjang nitrat dapat meningkatkan insiden beragam
bentuk kanker (misal kanker gastrik), tetapi sampai saat
19
ini belum diperkuat dengan studi epidemiologi. Nitrit juga
akan dibahas dalam bab 6.
Keracunan Air Raksa (Hg)
Kasus keracunan air raksa yang terkenal adalah
penyakit Minamata yang menyebabkan cacat bawaan
pada bayi. Keracunan ini berlansung selama tujuh tahun
(1953 – 1960) disebabkan pabrik plastik membuang air
raksa ke dalam perairan. Ikan di Minamata mengandung
merkuri antara 27 – 102 ppm berat kering. Keracunan air
raksa menyebabkan 111 orang cacat, 43 diantaranya
meninggal, dan 19 bayi lahir cacat. Kadar merkuri
ditemukan di rambut dan adanya kerusakan-kerusakan
jaringan.
Kasus serupa terjadi pula di Irak (1961), Pakistan
Barat (1963), Guatemala (1966), Nigata-Jepang (1968).
Kasus pencemaran merkuri juga terjadi di Indonesia.
Sungai-sungai Di Kalimantan Tengah diperkirakan setiap
tahun tercemar 10 ton merkuri atau limbah air raksa sisa
penambangan emas tradisional. Kegiatan tersebut telah
mengakibatkan pencemaran sungai di Kalimantan cukup
serius, karena sudah di atas ambang batas (Kompas, 26
Juli 1999). Kondisi tersebut terjadi pula di daerah Amazon
di Brasil (WHO, 2000). Limbah Bahan Berbahaya dan
Beracun (B3) termasuk merkuri telah ditemukan pula di
kawasan Pelabuhan Teluk Bayur, Padang, Sumatera
Barat (Kompas, 16 Juni 1999).
Penggunaan merkuri yang tidak terkontrol
menyebabkan tersebarnya merkuri melalui perairan laut
dan sungai. Di dalam air, merkuri mengalami metilasi oleh
jasad
renik
dan
menjadi
sangat
beracun.
Monometilmerkuri larut dalam air dan mudah terserap
oleh ikan dan dari ikan terakumulasi dalam tubuh
manusia yang memakan ikan. Merkuri anorganik
merusak ginjal dan hati. Metilmerkuri menganggu fungsi
otak dan metabolisme sistem syaraf serta membentuk
ikatan yang kuat dengan gugus sulfur dalam protein dan
enzim sehingga menganggu berbagai sistem enzim dan
20
mekanisme sintetik. Menurut catatan WHO (2000)
prevalensi penyakit akibat kerja yang berupa keracunan
merkuri sebesar 2,6 – 37 %.
Penggunaan merkuri oleh industri berpotensi untuk
mencemari lingkungan baik melalui air buangan maupun
melalui ventilasi udara. Selain ikan yang dapat
terkontaminansi limbah merkuri, kerang juga dapat
mengumpulkan merkuri di dalam rumahnya. Apabila
ikan-ikan dan hewan air yang telah terkontaminasi
merkuri dikonsumsi oleh manusia maka manusia dapat
mengumpulkan merkuri di dalam tubuhnya. Berikut
digambarkan diagram alir merkuri.
Ikan &
kerang
Limbah
Sungai, Danau,
Ikan &
kerang
Air
Minu
m
Dikonsumsi
Usus
Gambar 27. Diagram Alir Merkuri (Sunu,
2001)
Proses transformasi ion metil merkuri dalam sistem
rantai makanan mengalami pelipatgandaan. Konsentrasi
ion metil merkuri yang masuk dan terakumulasi dalam
jaringan biota terus meningkat seiring dengan
peningkatan strata atau posisi dari biota tersebut dalam
sistem rantai makanan; sehingga biota seperti ikan besar
yang makanannya ikan-ikan kecil yang telah
terkontaminasi merkuri mempunyai kandungan metil
merkuri yang lebih besar dalam tubuhnya. Pelipatgadaan
akumulasi merkuri dalam jaringan biota perairan ini
sesuai pula dengan proses biomagnifikasi yang terjadi
dalam lingkungan perairan. Akhirnya manusia yang
menempati posisi puncak dari semua sistem rantai
21
makanan akan mengkonsumsi metil merkuri yang lebih
besar dari organisme lainnya. Penelitian pada gandum
yang diberi perlakuan dengan merkuri ditemukan sekitar
0,03 ppm Hg pada bijinya, sedangkan pada tanaman
kontrol hanya sekitar 0,014 ppm Hg. Pada telur ayam
yang diberi makanan dengan gandum yang diberi
perlakuan merkuri mengandung sekitar 0,022 –0,029 ppm
Hg, sedangkan pada telur ayam yang diberi gandum
lainnya mengandung sekitar 0,008 – 0,012 ppm Hg (Palar,
1994).
Hasil penelitian Suwirna (1981) dalam Darmono
(2001) terhadap kandungan logam merkuri pada ikan di
tempat pelelangan ikan Kali Baru Jakarta tahun 1976 –
1977, talah menemukan kandungan merkuri yang cukup
tinggi, walaupun masih di bawah batas rekomendasi
untuk konsumsi manusia yakni 0,5 mg/kg. Kandungan
merkuri pada ikan bawal 0,31 mg/kg, ikan kembung 0,36
mg/kg dan ikan tongkol 0,38 mg/kg. Penelitian serupa
dilakukan oleh Kariada (1998) pada ikan yang hidup di
Sungai Kaligarang Semarang menemukan kandungan
merkuri sekitar 0,011 – 0,031 mg/L. Ikan yang diperoleh
di danau kecil di Pinchi, Columbia mengandung merkuri
10 ppm dan danau St Clair mengandung 7,03 ppm
(Philp,1995). Menurut Darmono (2001) secara alamiah
kandungan merkuri dalam ikan air tawar hanya sekitar
0,1 – 0,2 ppm, tetapi pada daerah yang terkontaminasi
kandungannya dapat meningkat sampai mencapai 9 – 22
ppm.
Darmono (2001) menyatakan jumlah akumulasi
logam dari yang besar ke yang kecil berturut-turut ialah
Hati > ginjal > insang > daging. Sedangkan kekuatan
penetrasi logam ke dalam jaringan berturut-turut ialah
Cd > Hg > Pb > Zn > Ni. Sedangkan Darmono (1995)
menyatakan bahwa urutan toksisitas logam dari yang
paling tinggi ke paling rendah adalah Hg > Cd > Ag > Ni >
Pb > As > Cr > Sn > Zn. Hal tersebut menunjukkan
bahwa merkuri memiliki toksisitas paling tinggi terhadap
manusia. Derajat toksisitas tergantung pada diet per
22
harinya, lama mengkonsumsi dan umur penderita. Anakanak lebih peka terhadap toksisitas metilmerkuri
daripada orang dewasa.
Mekanisme keracunan merkuri di dalam tubuh
belum diketahui dengan jelas, namun untuk daya
racunnya dapat dijelaskan sebagai berikut (Sunu, 2001):
1) Kerusakan tubuh yang disebabkan merkuri pada
umumnya permanen.
2) Masing-masing
komponen
merkuri
mempunyai
perbedaan karakteristik yang berbeda seperti daya
racunnya, distribusi, akumulasi atau pengumpulan, dan
waktu retensinya (penyimpanan) di dalam tubuh.
3) Semua komponen merkuri dalam jumlah relatif tinggi
akan beracun terhadap tubuh.
4) Merkuri dapat menghambat kerja enzim dan
menyebabkan kerusakan sel. Sifat-sifat membran dari
sel akan rusak karena pengikatan dengan merkuri,
sehingga aktivitas sel dapat terganggu.
5) Transformasi biologi dapat terjadi pada lingkungan
atau di dalam tubuh, di mana komponen merkuri
diubah menjadi bentuk lain.
Triad klasik pada keracunan kronik uap merkuri
adalah eretisme, tremor, dan stomatitis. Gejala-gejala
neurologis dan psikis adalah yang paling karakteristik.
Gejala non spesifik (anoreksia, penurunan berat badan,
sakit kepala) diikuti gangguan-gangguan yang lebih
spesifik : iritabilitas meningkat, gangguan tidur (sering
terbangun, insomnia), mudah terangsang, kecemasan,
depresi, gangguan daya ingat, dan kehilangan
kepercayaan diri. Tremor merkuri adalah tipe campuran,
yaitu tremor menetap dan intensional. Pertama kali
tampak sebagai tremor halus kelopak mata yang tertutup,
bibir dan lidah serta jari-jari. Tulisan tangan menjadi
kacau, tidak teratur dan sering tidak terbaca. Tremor
berlanjut ke lengan dan akhirnya seluruh tubuh.
Keracunan berat berakibat kelainan bicara terutama
mengenai pengucapan. Tanda-tanda neurologis lain
termasuk kulit bersemu merah, perspirasi meningkat dan
23
dermatografia. Gingivitis kronik sering terjadi dan dapat
menyebabkan hilangnya gigi.
Sistem syaraf pusat adalah target organ dari
toksisitas metilmerkuri, sehingga gejala yang terlihat erat
hubungannya dengan kerusakan syaraf. Gejala yang
timbul adalah sebagai berikut:
1) Gangguan saraf sensoris : paraesthesia, kepekaan
menurun dan sulit menggerakkan jari tangan dan kaki,
penglihatan menyempit, daya pendengaran menurun,
serta rasa nyeri pada lengan dan paha.
2) Gangguan syaraf motorik : lemah, sulit berdiri, mudah
jatuh, ataksia, tremor, gerakan lambat, dan sulit
berbicara.
3) Gangguan lain : gangguan mental, sakit kepala, dan
hipersalivasi (Darmono, 2001).
Waktu paruh dari metilmerkuri pada tubuh manusia
sekitar 70 – 90 hari, tetapi eliminasi dari jaringan sangat
lambat dan tidak teratur, sedangkan akumulasinya dapat
dengan
mudah
menimbulkan
gejala
toksisitas.
Konsentrasi merkuri dalam darah sekitar 10 –20 µg%
biasanya belum menimbulkan gejala toksisitas, tetapi
pada konsentrasi sekitar 50 – 100 µg% akan mulai
menunjukkan gejala keracunan.
Terjadinya perubahan pola menu makanan dari
daging sapi yang banyak mengandung kolesterol ke
daging ikan yang sedikit mengandung kolesterol dan
tinggi protein, di satu sisi sangat menguntungkan. Namun
di sisi lain karena telah terkontaminasinya sumbersumber penghasil ikan, baik sungai, tambak dan laut oleh
logam-logam
berat
termasuk
merkuri
cukup
mengkhawatirkan. Hal tersebut dapat merupakan sumber
meluasnya problem toksisitas merkuri.
Timbal (Plumbum/ Pb)
Polusi timbal atau timah hitam dapat terjadi di air,
udara dan tanah. Dalam industri, timbal digunakan dalam
pembuatan batere (40 %), industri pengolahan minyak
bumi (10 %) dan industri lainnya seperti amunisi, pelapis
24
kabel, pipa dan solder (untuk kemasan kaleng), pewarna
cat dan pelapis keramik. Sumber polusi timbal ke dalam
makanan dapat berasal dari 1) perobohan gedung-gedung,
2) pembakaran bensin dari kendaraan bermotor, 3) pipa
saluran air, 4) pematrian kemasan kaleng, 5) zar warna
tekstil yang digunakan untuk makanan, dan 6) alat-alat
dapur yang terbuat dari kuningan atau tembaga yang
dilapisi timah hitam atau timah putih..
Konsentrasi timbal di udara di daerah perkotaan
kemungkinan mencapai 5 - 50 kali lebih besar daripada di
daerah pedesaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
keracunan timbal cukup tinggi terutama di kota-kota
besar. Di Bandung sekitar 30 - 46 % pengemudi, polisi dan
50 % pedagang kakilima telah memiliki kadar timbal di
atas normal dalam darahnya, yakni lebih besar dari 40
µg/100 ml darah.
Kontaminasi timbal telah terjadi di dalam makanan.
Makanan yang memiliki kadar timbal tinggi adalah
makanan kaleng (50 - 100 µg/kg), jeroan hati, dan ginjal
ternak (150 µg/kg), ikan (150 µg/kg), dan kelompok yang
paling tinggi adalah kerang-kerangan dan udang-udangan
dengan kandungan timbal lebih dari 250 µg/kg.
Sedangkan pada tanaman sayuran, buah-buahan dan bijibijian tergolong rendah sekitar 15- 20 µg/kg, sedangkan
pada daging sekitar 50 µg/kg. Hasil tanaman yang berasal
dari daerah dekat jalan raya atau highway memiliki 10
kali lebih tinggi kandungan timbalnya dibanding dari
daerah pedalaman di pedesaan. Batas yang diijinkan oleh
Dirjen Pengawasan Obat dan Makanan sebesar 2 ppm (2
mg/kg bahan).
Timbal yang terisap atau tertelan ke dalam tubuh
tidak seluruhnya akan tertinggal di dalam tubuh, dengan
rincian 5 - 10 % dari jumlah yang tertelan akan diabsorbsi
melalui saluran pencernaan dan 30 % dari jumlah yang
terisap melalui hidung akan diabsorbsi saluran
pernafasan. Jumlah yang diabsorbsi dari saluran
pernafasan tersebut hanya sekitar 5 - 30 % yang
tertinggal di dalam tubuh. Timbal yang telah masuk ke
25
dalam tubuh akan bersifat racun kumulatif, yang dapat
mengakibatkan efek yang terus menerus, terutama pada
sistem haematopoietik, urat syaraf dan ginjal serta
mempengaruhi perkembangan otak anak balita.
Pada wanita hamil muda, kadar timbal yang tinggi
dapat menybabkan keguguran atau kelahiran prematur,
sedangkan pada kadar yang agak tinggi dapat
menghambat pengembangan sistem syaraf dan otak janin
dalam kandungan. Kadar timbal yang tinggi pada wanita
lanjut usia dapat mengakibatkan terjadinya osteoporosis
(rapuh tulang). Efek keracunan timbal pada anak-anak
berdampak pada kecerdasan otak. Hasil penelitian pada
anak umur 5 - 7 tahun yang memiliki kadar timbal lebih
tinggi setelah remaja lebih banyak yang tidak lulus SMA,
karena pada waktu kecilnya mendapat kesulitan
membaca. Anak umur dua tahun yang memiliki kadar
timbal 30 µg/dl memiliki skor IQ 3 point lebih rendah
daripada anak dengan kadar timbal 10 µg/dl.
Hasil penelitian yang dilakukan dengan mengukur
kadar timbal pada gigi susu anak menghasilkan hal yang
sama. Anak-anak yang memiliki kadar timbal tinggi pada
gigi susunya bersifat mudah bosan, mudah terpengaruh
dan sulit berkonsentrasi terhadap sesuatu yang ada di
lingkungannya, termasuk pelajaran di sekolah. Di
samping itu anak-anak yang berkelakuan dan bersifat
hiperaktif juga merupakan gejala keracunan timbal.
Keracunan akut timbal dapat diobati dengan
chelating agent yang mampu mengikat kelebihan timbal
dalam darah dan menariknya keluar melalui air seni.
Berbagai cara pencegahan kontaminasi timbal antara lain
: 1) penggunaan sambungan kaleng untuk makanan tidak
menggunakan bahan timbal tetapi diganti dengan
electronic welding, 3) pembatasan kadar timbal maksimum
yang terlepas dari alat-alat dapur dan alat makan dari
keramik yang migrasi ke dalam makanan, yakni 1,7
mg/dm3 untuk wadah datar dan 2,5 - 5,0 mg/l untuk
wadah cekung, 3) perlu ditanamkan kebiasaan mencuci
tangan, 4) menghindari penggunaan cat pada dinding, alat
26
rumah tangga dan mainan anak-anak, 5) penggunaan
bensin bertimbal diganti dengan bensin tidak
menggunakan timbal.
Keracunan Cadmium
Cadminum (Cd) adalah logam yang berwarna putih
keperakan, lunak, dan tahan korosi. Cadmium banyak
dipakai dalam hampir semua proses bidang industri di
antaranya pengolahan roti, minuman ringan, pencelupan
tekstil, proses electroplating, pembuatan plastik polyvunil
khlorida, dsb. Cadminum juga ditemukan pada berbagai
pertambangan logam, seperti timah hitam dan seng.
Cadmium banyak ditemukan di dalam perairan, baik di
dalam sedimen maupun di dalam penyediaan air minum
Berikut disajikan kandungan Cd dalam berbagai jenis air
limbah.
Tabel 24. Kandungan Cadmium dalam Beberapa
Jenis Air Limbah
Konsentrasi
No. Jenis Industri
Cd ( µ g L-1)
1. Pengolahan roti
11
2. Pengolahan ikan
14
3. Makanan lain
6
4. Minuman ringan
3
30
5. Pencelupan tekstil
6. Bahan kimia
27
7. Pengolahan lemak
6
8. Bakery
2
9. Minuman
5
10. Es cream
31
11. Pengolahan dan
115
pencelupan bulu
binatang
12. Laundry
134
Cadmium merupakan logam asing yang tidak
diperlukan dalam proses metabolisme manusia sehingga
27
cadminum dapat diabsorbsi tubuh dalam jumlah tidak
terbatas. Apabila cadmium masuk ke dalam tubuh maka
sebagian besar akan terkumpul di dalam gnjal, hati dan
ada sebagian yang dikeluarkan melalui saluarn
pencernaan. Hasil otopsi di Amerika Serikat
menunjukkan akumulasi cadmium dalam tubuh manusia
secara rata-rata didapat 30 mg, dengan rincian 33 % di
dalam ginjal, 14 % hati, 2 % di paru-paru and 0,3% di
dalam pankreas. Kasus keracunan Cd secara epidemis
terjadi di kota Toyama Jepang. Sekelompok mengeluh
sakit pinggang selama beberapa tahun, kemudian tulangtulang punggung terasa sangat nyei dan diikuti
osteomalacia (pelunakan tulang) dan fraktur tulang
punggung yang multiple. Penderita mengalami pelunakan
seluruh kerangka, dan kematian diakibatkan gagal ginjal.
Masyarakat yang kekurangan gizi lebih peka daripada
oang normal. Sumber Cd di Toyama adalah tanah
pertanian untuk menam padi, dimana di daerah hulu
terdapat usaha pertambangan seng dan timah hitam yang
membuang partikulat Cd. Kandungan Cd dalam padi
sebesar 1,6 ppm, sedangkan pada tulang rusuk manusia
sebesar 11.472 ppm.
28