TIMAH HITAM

a.       Karakteristik fisik dan kimia

Sifat Fisik

·         Fasa pada suhu kamar            : padatan

·         Densitas                                  : 11,34 g/cm³

·         Titik leleh                                : 327,5 ⁰C

·         Titik didih                               : 1749⁰C

·         Panas Fusi                              : 4,77 kJ/mol

·         Panas Penguapan                    : 179,5 kJ/mol

·         Kalor jenis                              : 26,650 J/molK

[1]

Timbal atau timah hitam memiliki warna putih kebiruan yang terlihat ketika logam Pb dipotong akan tetapi warna ini akan segera berubah menjadi putih kotor atau abu-abu gelap ketika logam Pb yang baru dipotong tersebut terekspos oleh udara. Timbal merupakan logam yang lunak, tidak bisa ditempa, memiliki konduktivitas listrik yang rendah, dan tergolong salah satu logam berat seperti halnya raksa, timbal dapat membahayakan kesehatan manusia. Karena logam timbal berifat tahan korosi, maka kontainer dari timbal sering dipakai untuk menampung cairan yang bersifat korosif ataupun sebagai lapisan kontruksi bangunan.

Senyawa Pb-organik seperti Pb-tetraetil dan Pb-tetrametil merupakan senyawa yang penting karena banyak digunakan sebagai zat aditif pada bahan bakar bensin dalam upaya meningkatkan angka oktan secara ekonomi. PB-tetraetil dan Pb tetrametil berbentuk larutan dengan titik didih masing masing 110°C dan 200°C.

Karena daya penguapan kedua senyawa tersebut lebih rendah dibandingkan dengan daya penguapan unsur-unsur lain dalam bensin, maka penguapan bensin akan cenderung memekatkan kadar P-tetraetil dan Pb-tetrametil. Kedua senyawa ini akan terdekomposisi pada titik didihnya dengan adanya sinar matahari dan senyawa kimia lain diudara seperti senyawa halogen asam atau oksidator. [2]

Sifat Kimia

·         Bilangan oksidasi                                   : 4,2,-4

·         Elektronegatifitas                                    : 2,33 (skala pauli)

·         Energi ionisasi 1                                      : 715,6 kJ/mol

·         Energi ionisasi 2                                      : 1450,5 kJ/mol

·         Energi ionisasi 3                                      : 3081,5 kJ/mol

·         Jari-jari atom                                           : 175 pm

·         Radius ikatan kovalen                              : 146 pm

·         Jari-jari Van Der Waals                           : 202 pm

·         Struktur Krista  l                                      : kubik berpusat muka

·         Sifat kemagnetan                                     : diamagnetik

·         Resistifitas termal                                    : 208 nohm.m

·         Konduktifitas termal                               : 35,3 W/mK

[3]

Timbal memiliki empat isotop yang stabil yaitu ²⁰⁴Pb, ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb, dan ²⁰⁸Pb. Standar massa atom Pb rata-rata adalah 207,2. Sekitar 38 isotop pb telah ditemukan termasuk isotop sintesis yang bersifat tidak stabil. Isotop timbal dengan waktu paruh yang terpanjang dimiliki oleh 205Pb yang waktu paruhnya adalah 15,3 juta tahun dan 202Pb yang memiliki waktu paruh 53.000 tahun.

Timbal memiliki nomor atom 82 dan nomor massa 207,2. Dengan nomor atom 82 maka timbal memiliki konfigurasi electron [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2 dengan jumlah elektron tiap selnya adalah 2, 8, 18, 32, 18, 4. Timbal berada pada golongan IVA (14) bersama dengan C, Si, Ge, dan Sn, periode 6 dan berada pada blok s.

[4]

b.      Sumber dan distribusi

Sumber dan distribusi yang berasal dari alam

Timbal tidak ditemukan bebas di alam akan tetapi biasanya ditemukan sebagai biji mineral bersama dengan logam lain misalnya seng, perak, dan tembaga. Sumber mineral timbal yang utama adalah “Galena (PbS)” yang mengandung 86,6% Pb, “Cerussite (PbCO3)”, dan “Anglesite (PbSO4). Kandungan timbal di kerak bumi adalah 14 ppm, sedangkan di lautan antara lain:

·         Permukaan samudra atlantik                              : 0,00003 ppm

·         Bagian dalam samudra atlantik                           : 0,000004 ppm

·         Permukaan Samudra pasifik                               : 0,00001 ppm

·         Bagian dalam samudra pasifik                             : 0,000001 ppm

[5]

Gambar Sumber Mineral Timbal (dari atas ke bawah) : Galena, Cerussite, dan Anglesite [6]

Sumber dan distribusi yang berasal dari aktivitas masyarakat

Pembakaran Pb-alkil sebagai zat aditif pada bahan bakar kendaraan bermotor merupakan bagian terbesar dari seluruh emisi Pb ke atmosfer berdasarkan estimasi skitar 80–90% Pb di udara ambien berasal dari pembakaran bensin tidak sama antara satu tempat dengan tempat lain karena tergantung pada kepadatan kendaraan bermotor dan efisiensi upaya untuk mereduksi kandungan Pb pada bensin. Penambangan dan peleburan batuan Pb di beberapa wilayah sering menimbulkan masalah pencemaran tingkat kontaminasi Pb di udara dan air sekitar wilayah tersebut tergantung pada jumlah Pb yang diemisikan tinggi cerobong pembakaran limbah tpopgrafi dan kondisi lokal lainnya. Peleburan Pb sekunder, penyulingan dan industri senyawa dan barang-barang yang mengandung Pb, dan insinerator juga dapat menambah emisi Pb ke lingkungan. Karena batubara seperti juga mineral lainnya (batuan dan sedimen) pada umumnya mengandung Pb kadar rendah, maka kegiatan berbagai industri yang terutama menghasilkan besi dan baja peleburan tembaga dan pembakaran batubara, harus dipandang sebagai sumber yang dapat menambah emisi Pb ke udara. Penggunaan pipa air yang mengandung Pb dirumah tangga terutama pada daerah yang kesadahan airnya rendah (lunak) dapat menjadi sumber pemajanan Pb pada manusia. Demikian juga didaerah dengan banyak rumah tua yang masih menggunakan cat yang mengandung Pb dapat menjadi sumber pemajanan Pb. [7]

c.       Dampak

-          Kesehatan Manusia

Pemajanan Pb dari industri telah banyak tercatat tetapi kemaknaan pemajanan di masyarakat luas masih kontroversi. Kadar Pb di alam sangat bervariasi tetapi kandungan dalam tubuh manusia berkisar antara 100–400 mg. Sumber masukan Pb adalah makanan, terutama bagi mereka yang tidak bekerja atau kontak dengan Pb. Diperkirakan rata-rata masukkan Pb melalui makanan adalah 300 ug per hari dengan kisaran antara 100–500 mg per hari. Rata-rata masukkan melalui air minum adalah 20 mg dengan kisaran antara 10–100 mg. Hanya sebagian asupan (intake) yang diabsorpsi melalui pencernaan. Pada manusia dewasa absorpsi untuk jangka panjang berkisar antara 5–10% bila asupan tidak berlebihan kandungan Pb dalam tinja dapat untuk memperkirakan asupan harian karena 90% Pb dikeluarkan dengan cara ini. Kontribusi Pb di udara terhadap absorpsi oleh tubuh lebih sulit diperkirakan. Distribusi ukuran partikel dan kelarutan Pb dalam partikel juga harus dipertimbangkan biasanya kadar Pb di udara sekitar 2 mg/m³ dan dengan asumsi 30% mengendap disaluran pernapasan dan absorpsi sekitar 14 mg/per hari. Mungkin perhitungan ini bisa dianggap terlalu besar dan partikel Pb yang dikeluarkan dari kendaraan bermotor ternyata bergabung dengan filamen karbon dan lebih kecil dari yang diperkirakan walaupun agregat ini sangat kecil (0,1 mm) jumlah yang tertahan di alveoli mungkin kurang dari 10%. Uji kelarutan menunjukkan bahwa Pb berada dalam bentuk yang sukar larut. Hampir semua organ tubuh mengandung Pb dan kira-kira 90% dijumpai di tulang, kandungan dalam darah kurang dari 1% kandungan dalam darah dipengaruhi oleh asupan yang baru (dalam 24 Jam terakhir) dan oleh pelepan dari sistem rangka. Manusia dengan pemajanan rendah mengandung 10–30 mg Pb/100 g darah manusia yang mendapat pemajanan kadar tinggi mengandung lebih dari 100 mg/100 g darah kandungan dalam darah sekitar 40 mg Pb/100g dianggap terpajan berat atau mengabsorpsi Pb cukup tinggi walau tidak terdeteksi tanda-tanda keluhan keracunan. Terdapat perbedaan tingkat kadar Pb di perkantoran dan pedesaan, wanita cenderung mengandung Pb lebih rendah dibanding pria, dan pada perokok lebih tinggi dibandingkan bukan perokok. Gejala klinis keracunan timah hitam pada individu dewasa tidak akan timbul pada kadar Pb yang terkandung dalam darah dibawah 80 mg Pb/100 g darah, namun hambatan aktivitas enzim untuk sintesa haemoglobin sudah terjadi pada kandungan Pb normal (30–40 mg). Timah Hitam berakumulasi di rambut sehingga dapat dipakai sebagai indikator untuk memperkirakan tingkat pemajanan atau kandungan Pb dalam tubuh Anak-anak merupakan kelompok risika tinggi Menelan langsung bekas cat yang mengandung Pb merupakan sumber pemajanan, selain emisi industri dan debu jalan yang berasal dari lalu lintas yang padat, mungkin keracunan Pb ada juga hubungannya dengan keterbelakangan mental tetapi belum ada bukti yang jelas. Senyawa Pb organik bersifat neurotoksik dan tidak menyebabkan anemia. Hampir semua Pb–tetraetil diubah menjadi Pb Organik dalam proses pembakaran bahan bakar bermotor dan dilepaskan ke udara. Pengaruh Pb dalam tubuh belum diketahui benar tetapi perlu waspada terhadap pemajanan jangka panjang. Timah hitam dalam tulang tidak beracun, tetapi pada kondisi tertentu bisa dilepaskan karena infeksi atau proses biokimia dan memberikan gejala keluhan. Garam Pb tidak bersifat karsiogenik terhadap manusia. Gangguan kesehatan adalah akibat bereaksinya Pb dengan gugusan sulfhidril dari protein yang menyebabkan pengendapan protein dan menghambat pembuatan haemoglobin. Gejala keracunan akut didapati bila tertelan dalam jumlah besar yang dapat menimbulkan sakit perut muntah atau diare akut. Gejala keracunan kronis bisa menyebabkan hilang nafsu makan, konstipasi, lelah sakit kepala, anemia, kelumpuhan anggota badan, kejang, dan gangguan penglihatan. [8]

-          Ekosistem dan Lingkungan

Timbal dapat menimbulkan pencemaran baik di udara, air, maupun tanah. Timbal yang terkandung dalam udara, air, dan tanah akan berdampak bagi kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan. Apabila terdapat di air, akan ikut terkonsumsi oleh makhluk hidup dan akhirnya akan menimbulkan penyakit dan dampak negatif lainnya. Dampak pada lingkungan dan ekosistem akan selalu berhubungan satu sama lain karena adanya keterkaitan yang tidak bisa diputuskan, seperti manusia dan hewan mengonsumsi tumbuhan. Tumbuhan menyerap zat hara dari tanah yang mengandung timbal, maka manusia dan hewan pun akan terkena dampaknya.

-          Hewan

Umumnya keracunan Pb pada hewan akan memperlihatkan gejala-gejala, yaitu dungu, tidak nafsu makan, dyspnoe, kolik dan diare yang terkadang diikuti konstipasi. Menurut Christian dan Tryphonas (1971) gejala klinis yang muncul pada hewan yang keracunan Pb adalah depresi susunan syaraf pusat, kebutaan, menguak, dan berlari seperti bingung, menekankan kepala, serta anorexia.[9]

-          Tumbuhan

a.       Pb dapat menurunkan persentase perkecambahan dan panjang radikula.

b.      Pb cenderung berpengaruh pada parameter pertumbuhan yang dianalisis yaitu menurunkan tinggi tanaman, jumlah daun, panjang akar, dan kadar klorofil daun. Akan tetapi, Pb tidak berpengaruh pada diameter akar, diameter trakea, dan jumlah trakea.

c.       Pb diakumulasi di bagian-bagian tanaman yang berbeda-beda (mengikuti pola: akar>batang) dengan konsentrasi meningkat sejalan dengan peningkatan konsentrasi perlakuan.

d.      Konsentrasi Pb yang terdeteksi di bagian-bagian tanaman sangat kecil bila dibandingkan dengan konsentrasi yang diberikan. Artinya sangat sedikit Pb yang terserap oleh akar.

Dengan demikian, pengaruh Pb yang terlihat bukan hanya karena adanya Pb di tanaman tetapi juga seperti tidak terserapnya zat-zat makanan dari tanah karena rusaknya akar.[10] 

 -          Material

·         Timbal digunakan dalam accu dimana accu ini banyak dipakai dalam bidang automotif.

·         Timbal dipakai sebagai agen pewarna dalam bidang pembuatan keramik terutama untuk warna kuning dan merah.

·         Timbal dipakai dalam industri plastic PVC untuk menutup kawat listrik.

·         Timbal dipakai sebagai proyektil untuk alat tembak dan dipakai pada peralatan pancing untuk pemberat disebakan timbale memiliki densitas yang tinggi, harganya murah dan mudah untuk digunakan.

·         Lembaran timbal dipakai sebagai bahan pelapis dinding dalam studio musik

·         Timbal dipakai untuk pelindung alat-alat kedokteran, laboratorium yang menggunakan radiasi misalnya sinar X.

·         Timbal cair dipergunakan sebagai agen pendingin dalam peralatan reactor yang menggunakan timbale sebagai pendingan.

·         Kaca timbale mengandung 12-28% Pb dimana dengan adanya Pb ini akan mengubah karakteristik optis dari kaca dan mereduksi transmisi radiasi.

·         Timbal banyak dipakai untuk elektroda pada peralatan elektrolisis.

·         Timbal digunakan untuk solder untuk industri elektronik.

·         Timbal dipakai dalam berbagai kabel listrik bertegangan tinggi untuk mencegah difusi air dalam kabel.

·         Timbal ditambahkan dalam peralatan yang terbuat dari kuningan agar tidak licin dan biasanya digunakan dalam peralatan permesinan.

·         Timbal dipakai dalam raket untuk memperberat massa raket.

·         Timbal karena sifatnya tahan korosi maka dipakai dalam bidang kontruksi.

·         Dalam bentuk senyawaan, maka tetra-etil-lead dipakai sebagai anti-knock pada bahan bakar.

·         Semikonduktor berbahan dasar timbal seperti Timbal telurida, timbale selenida, dan timbale antimonida dipakai dalam peralatan sel surya dan dipakai dalam peralatan detector inframerah.

·         Timbal biasanya dipakai untuk menyeimbangkan roda mobil tapi sekarang dilarang karena pertimbangan lingkungan.[11]

d.      Pengendalian

-          Pencegahan

Sumber Tidak Bergerak

a) Memasang scruber pada cerobong asap.

b) Memodifikasi pada proses pembakaran.

Manusia

Apabila kadar timah hitam dalam udara ambien telah melebihi baku mutu (2 ug/Nm3 dengan waktu pengukuran 24 jam), maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya sebagai berikut:

a) Menggunakan alat pelindung diri seperti masker.

b) Mengurangi aktifitas diluar rumah.[12]

Menurut Umar Fahmi Achmad menyatakan pengendalian Pb yang merupakan sebagian dari gas buang kendaraan bermotor cukup sulit karena cukup banyak variabel yang mempengaruhinya di antaranya cara mengemudi, ketaatan perawatan, kemacetan, banyaknya kendaraan pribadi, kendaraan dapat berpindah-pindah, dan terkonsentrasi pada suatu wilayah. Untuk itu perlu dilakukan beberapa pendekatan antara lain :

1.       Pendekatan Teknis

Mengendalikan bahan bakar yang akan digunakan oleh kendaraan bermotor. Hal ini dapat dilakukan dengan menggantikan TEL dengan anti knocing yang lain yang tidak mengandung Pb. Dr Jurg grutter, peneliti pada Swisscontact, Swiss, menyatakan hal itu.

2.       Pendekatan Planatologi, administrasi dan hukum

Pemerintah mempunyai posisi yang paling strategis dalam upaya mengendalikan pencemaran Pb ini. Dengan wewenang yang dimiliki, pemerintah dapat menyusun tata kota dan rambu lalu lintas yang memungkinkan kendaraan dapat berjalan lancar, mengontrol polutan Pb secara berkala saat pajak kendaraan dan mengenakan sangsi bagi yang melanggar.

3.       Pendekatan Edukatif

Upaya mengurangi Pb dalam udara bukan hanya tugas pemerintah saja, melainkan tanggung jawab seluruh masyarakat. Untuk itu dapat dilakukan dengan cara :

·    Memberikan informasi secara intensif tentang dampak Pb pada kesehatan dan lingkungan serta cara bagaimana mengatasinya. Dengan mengetahui dampak tersebut diharapkan timbul kesadaran masyarakat untuk melakukan upaya mengatasinya.

·    Melakukan pendidikan pelatihan pada orang-orang yang potensial menjadi penyebab meningkatnya pencemaran Pb seperti pengemudi, pemilik kendaraan bermotor, mekanik/teknisi yang melakukan perawatan kendaraan.[13]

-          Penanggulangan

a) Memperbaiki alat yang rusak

b) Bila terjadi keracunan maka dapat dilakukan :

· Pemberian pengobatan.

· Kirim segera ke rumah sakit atau puskesmas terdekat.[14]

DEBU

a. Karakteristik fisik dan kimia

Partikulat debu melayang (Suspended Particulate Matter/SPM) merupakan campuran yang sangat rumit dari berbagai senyawa organik dan anorganik yang terbesar di udara dengan diameter yang sangat kecil, mulai dari < 1 mikron sampai dengan maksimal 500 mikron. Partikulat debu tersebut akan berada di udara dalam waktu yang relatif lama dalam keadaan melayang-layang di udara dan masuk kedalam tubuh manusia melalui saluran pernafasan. Selain dapat berpengaruh negatif terhadap kesehatan, partikel debu juga dapat mengganggu daya tembus pandang mata dan juga mengadakan berbagai reaksi kimia di udara. Partikel debu SPM pada umumnya mengandung berbagai senyawa kimia yang berbeda, dengan berbagai ukuran dan bentuk yang berbeda pula, tergantung dari mana sumber emisinya. Karena komposisi partikulat debu udara yang rumit dan pentingnya ukuran partikulat dalam menentukan pajanan, banyak istilah yang digunakan untuk menyatakan partikulat debu di udara. Beberapa istilah digunakan dengan mengacu pada metode pengambilan sampel udara seperti : Suspended Particulate Matter (SPM), Total Suspended Particulate (TSP), black smoke. Istilah lainnya lagi lebih mengacu pada tempat di saluran pernafasan dimana partikulat debu dapat mengedap, seperti inhalable/thoracic particulate yang terutama mengendap di saluran pernafasan bagian bawah, yaitu di bawah pangkal tenggorokan (larynx). Istilah lainnya yang juga digunakan adalah PM-10 (partikulat debu dengan ukuran diameter aerodinamik <10 mikron), yang mengacu pada unsur fisiologi maupun metode pengambilan sampel. [1]

b. Sumber dan distribusi

Sumber pencemaran udara dapat dikatagorikan atas sumber bergerak dan sumber tidak bergerak, yang meliputi berbagai faktor termasuk transportasi, industri dan domestik. Pada umumnya proses pembakaran bahan bakar fosil, baik yang didalam mesin (transportasi), proses pembakaran dan pengolahan industri, maupun pembakaran terbuka (domestik), mengeluarkan pencemar-pencemar udara yang hampir sama, walaupun secara spesifik jumlah masing-masing pencemar yang diemisikan masih tergantung pada karakteristik (properti) bahan bakar dan kondisi pembakaran.(UAQ-i SDP. 2006)

Secara alamiah partikulat debu dapat dihasilkan dari debu tanah kering yang terbawa oleh angin atau berasal dari muntahan letusan gunung berapi. Pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar yang mengandung senyawa karbon akan murni atau bercampur dengan gas-gas organik seperti halnya penggunaan mesin diesel yang tidak terpelihara dengan baik. Partikulat debu melayang (SPM) juga dihasilkan dari pembakaran batu bara yang tidak sempurna sehingga terbentuk aerosol kompleks dari butir-butiran tar. Dibandingkan dengan pembakaraan batu bara, pembakaran minyak dan gas pada umumnya menghasilkan SPM lebih sedikit. Kepadatan kendaraan bermotor dapat menambah asap hitam pada total emisi partikulat debu. Demikian juga pembakaran sampah domestik dan sampah komersial bisa merupakan sumber SPM yang cukup penting. Berbagai proses industri seperti proses penggilingan dan penyemprotan, dapat menyebabkan abu beterbangan di udara, seperti yang juga dihasilkan oleh emisi kendaraan bermotor.

[2]

c. Dampak

- Kesehatan Manusia

Dampak kesehatan yang paling umum dijumpai adalah ISPA (infeksi saluran pernapasan akut), termasuk di antaranya, asma, bronkitis, dan gangguan pernapasan lainnya. Beberapa zat pencemar dikategorikan sebagai toksik dan karsinogenik. http://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_udara#Dampak_terhadap_tanaman

Inhalasi merupakan satu-satunya rute pajanan yang menjadi perhatian dalam hubungannya dengan dampak terhadap kesehatan. Walau demikian, ada juga beberapa senyawa lain yang melekat bergabung pada partikulat, seperti timah hitam (Pb) dan senyawa beracun lainnya, yang dapat memajan tubuh melalui rute lain. Pengaruh partikulat debu bentuk padat maupun cair yang berada di udara sangat tergantung kepada ukurannya. Ukuran partikulat debu yang membahayakan kesehatan umumnya berkisar antara 0,1 mikron sampai dengan 10 mikron. Pada umumnya ukuran partikulat debu sekitar 5 mikron merupakan partikulat udara yang dapat langsung masuk kedalam paru-paru dan mengendap di alveoli. Keadaan ini bukan berarti bahwa ukuran partikulat yang lebih besar dari 5 mikron tidak berbahaya karena partikulat yang lebih besar dapat mengganggu saluran pernafasan bagian atas dan menyebabkan iritasi. Keadaan ini akan lebih bertambah parah apabila terjadi reaksi sinergistik dengan gas SO2 yang terdapat di udara juga. Selain itu, partikulat debu yang melayang dan beterbangan dibawa angin akan menyebabkan iritasi pada mata dan dapat menghalangi daya tembus pandang mata (visibility). Adanya ceceran logam beracun yang terdapat dalam partikulat debu di udara merupakan bahaya yang terbesar bagi kesehatan. Pada umumnya udara yang tercemar hanya mengandung logam berbahaya sekitar 0,01% sampai 3% dari seluruh partikulat debu di udara. Akan tetapi, logam tersebut dapat bersifat akumulatif dan kemungkinan dapat terjadi reaksi sinergistik pada jaringan tubuh. Selain itu, diketahui pula bahwa logam yang terkandung di udara yang dihirup mempunyai pengaruh yang lebih besar dibandingkan dengan dosis sama yang berasal dari makanan atau air minum. Oleh karena itu kadar logam di udara yang terikat pada partikulat patut mendapat perhatian.

http://www.depkes.go.id/downloads/Udara.PDF

Partikulat, bagian terkecil debu berdiameter 10 mikron (PM10) atau sekitar sepertujuh dari ukuran rambut manusia, dikhawatirkan berdampak buruk terhadap sistem pernapasan yang dapat menyebabkan kematian prematur. Ada dugaan, 9% kematian bayi usia 1 - 12 bulan akibat polusi PM10.

[3]

- Ekosistem dan Lingkungan

Bila polusi semakin parah, hujan asam tidak terelakkan. Jika betul terjadi, semua jadi serba asam (pH <6). Indikasi umumnya pH 5,6. Akibatnya akan merusak ekosistem darat dan air, juga merusak hutan dan bangunan, serta mempengaruhi iklim global.

[4]

- Hewan

Apabila terjadi hujan asam dimana pH<6, akan berdampak bagi kehidupan mahkluk renik. Mahkluk renik yang merupakan sumber makanan ikan akan mati. Pada pH<5,5, ikan tidak mampu bereproduksi, kurang nutrisi, dan mati lemas. Pada pH<5, ikan pun akan mati. Apabila pH<4, kemungkinan kehidupan akan menjadi sama sekali berbeda dari sebelumnya.

[5]

- Tumbuhan

Tanaman yang tumbuh di daerah dengan tingkat pencemaran udara tinggi dapat terganggu pertumbuhannya dan rawan penyakit, antara lain klorosis, nekrosis, dan bintik hitam. Partikulat yang terdeposisi di permukaan tanaman dapat menghambat proses fotosintesis.

[6]

- Material

Adanya partikel udara yang menempel pada benda-benda logam akan menimbulkan korosi apabila terkena air hujan. Selain itu, partikel debu juga akan merusak lapisan cat.

d. Pengendalian

- Pencegahan

a) Dengan melengkapi alat penangkap debu ( Electro Precipitator ).

b) Dengan melengkapi water sprayer pada cerobong.

c) Pembersihan ruangan dengan sistem basah.

d) Pemeliharaan dan perbaikan alat penangkap debu.

e) Menggunakan masker.

- Penanggulangan

a) Memperbaiki alat yang rusak.

HIDROKARBON

a.       Karakteristik fisik dan kimia

Hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik. Sebagai contoh, metana (gas rawa) adalah hidrokarbon dengan satu atom karbon dan empat atom hidrogen:  CH₄. Etana adalah hidrokarbon (lebih terperinci, sebuah alkana) yang terdiri dari dua atom karbon bersatu dengan sebuah ikatan tunggal, masing-masing mengikat tiga atom karbon: C₂H₆. Propana memiliki tiga atom C (C₃H₈) dan seterusnya (C_nH_2·n+2).

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, struktur Hidrokarbon (HC) terdiri dari elemen hidrogen dan karbon dan sifat fisik HC dipengaruhi oleh jumlah atom karbon yang menyusun molekul HC. HC adalah bahan pencemar udara yang dapat berbentuk gas, cairan maupun padatan. Semakin tinggi jumlah atom karbon, unsur ini akan cenderung berbentuk padatan. Hidrokarbon dengan kandungan unsur C antara 1-4 atom karbon akan berbentuk gas pada suhu kamar, sedangkan kandungan karbon diatas 5 akan berbentuk cairan dan padatan.

HC yang berupa gas akan tercampur dengan gas-gas hasil buangan lainnya, sedangkan bila berupa cair maka HC akan membentuk semacam kabut minyak, bila berbentuk padatan akan membentuk asap yang pekat dan akhirnya menggumpal menjadi debu.

Pada dasarnya terdapat tiga jenis hidrokarbon, antara lain :
1. Hidrokarbon aromatik, mempunyai setidaknya satu cincin aromatik.
2. Hidrokarbon alisiklik.
3. Hidrokarbon alifalik yang tidak mengandunh cincin atom karbon dan semua atom   karbon tersusun dalam bentuk rantai lurus.[1]

Gambar Struktur 3 Jenis Senyawa Organik[2]

b.      Sumber dan distribusi

Sebagai bahan pencemar udara, hidrokarbon dapat berasal dari proses industri yang diemisikan ke udara dan kemudian merupakan sumber fotokimia dari ozon. HC merupakan polutan primer karena dilepas ke udara ambien secara langsung, sedangkan oksidan fotokima merupakan polutan sekunder yang dihasilkan di atmosfir dari hasil reaksi-reaksi yang melibatkan polutan primer.

Kegiatan industri yang berpotensi menimbulkan cemaran dalam bentuk HC adalah industri plastik, resin, pigmen, zat warna, pestisida dan pemrosesan karet. Diperkirakan emisi industri sebesar 10 % berupa HC.

Sumber HC dapat pula berasal dari sarana transportasi. Kondisi mesin yang kurang baik akan menghasilkan HC. Pada umumnya pada pagi hari kadar HC di udara tinggi, namun pada siang hari menurun. Sore hari kadar HC akan meningkat dan kemudian menurun lagi pada malam hari.

Gambar Proses Pembentukan Senyawa Hidrokarbon [3]

         

Hasil pengolahan industri senyawa-senyawa hidrokarbon untuk kepentingan manusia akan menjadi bersifat polutan karena pengolahan/pemakaiannya yang tidak sempurna. Misalnya asap hasil pembakaran motor yang tidak sempurna merupakan hasil pengolahan senyawa hidrokarbon yang tidak sempurna.

Adanya hidrokarbon di udara terutama metana, dapat berasal dari sumber-sumber alami terutama proses biologi aktivitas geothermal seperti explorasi dan pemanfaatan gas alam dan minyak bumi dan sebagainya Jumlah yang cukup besar juga berasal dari proses dekomposisi bahan organik pada permukaan tanah, Demikian juga pembuangan sampah, kebakaran hutan

dan kegiatan manusia lainnya mempunyai peranan yang cukup besar dalam memproduksi gas hidrakarbon di atmosfer. [4]

c.       Dampak

Hidrokarbon ke lingkungan dapat menjadi polutan primer maupun sekunder. Jumlahnya yang berlebih pada manusia, hewan, tumbuhan, ekosistem, maupun material tertentu akan memberi dampak negatif.

-          Kesehatan Manusia

Beberapa dari bahan bahan pencemar ini merupakan senyawa-senyawa yang bersifat karsinogenik dan mutagenik, seperti etilen, formaldehid, benzena, metil nitrit dan hidrokarbon poliaromatik (PAH).

Emisi kendaraan bermotor yang mengandung senyawa karsinogenik diperkirakan dapat menimbulkan tumor pada organ lain selain paru. Akan tetapi untuk membuktikan apakah pembentukan tumor tersebut hanya diakibatkan karena asap solar atau gas lain yang bersifat sebagai iritan (Tugaswati, 2004).
Menurut Anonim (2004), hidrokarbon di udara akan bereaksi dengan bahan-bahan lain dan akan membentuk ikatan baru yang disebut plycyclic aromatic hidrocarbon (PAH) yang banyak dijumpai di daerah industri dan padat lalulintas. Bila PAH ini masuk dalam paru-paru akan menimbulkan luka dan merangsang terbentuknya sel-sel kanker. Pengaruh hidrokarbon aromatic pada kesehatan manusia dapat terlihat pada tabel dibawah ini, yang dikeluarkan oleh Departemen Kesehatan :

Konsentrasi Jenis Hidrokarbon (ppm)	Dampak Kesehatan
Benzena (C6H6) 100 3000 7500 20000	Iritasi membran mukosa Lemas setelah ½ – 1 jam Pengaruh sangat berbahaya setelah pemaparan 1 jam Kematian setelah pemaparan 5-10 menit
Toluena (C7H8) 200 600	Pusing lemah dan berkunang-kunang setelah pemaparan 8 jam Kehilangan koordinasi bola mata terbalik setelah pemaparan 8 jam

[5]

-          Ekosistem dan Lingkungan

Reaksi pembakaran hidroakarbon yang melibatkan O2 akan menghasilkan panas yang tinggi. Panas yang tinggi ini menimbulkan peristiwa pemecahan (Cracking) menghasilkan rantai hidrokarbon pendek atau partikel karbon.

Gas hidrokarbon dapat bercampur dengan gas buangan lainnya. Cairan hidrokarbon membentuk kabut minyak (droplet). Padatan hidrokarbon akan membentuk asap pekat dan menggumpal menjadi debu/partikel. Hidrokarbon bereaksi dengan NO₂ dan O₂mengahsilkan PAN (Peroxy Acetyl Nitrates).

-          Hewan

Hidrokarbon yang bersifat mutagenik akan sangat rentan pada hewan. Beberapa percobaan pada hewan telah membuktikan adanya indikasi perubahan gen pada hewan tersebut. Dengan kekalan massa yang berlaku, konsumsi hewan yang tercemar oleh manusia akan memindahkan kandungan senyawa hidrokarbon ke manusia.

-          Tumbuhan

Campuran PAN dengan gas CO dan O₃ disebut kabut foto kimia (Photo Chemistry Smog) yang dapat merusak tanaman. Daun menjadi pucat karena selnya mati. Jika hidrokarbon bercampur bahan lain toksitasnya akan meningkat (Anonim, 2008).

-          Material

Dampak hidrokarbon pada material biasanya disebabkan oleh sifat kimiawi hidrokarbon. Sebagai contoh, karet gelang yang direndam dalam bensin makan akan bertambah volumenya tetapi berkurang sifat elastisnya. Dengan demikian, hidrokarbon mampu melarutkan beberapa senyawa penting lain dalam material sehinga akan mengubah tidak hanya sifat fisik, tetapi juga kimia.

d.      Pengendalian

-          Pencegahan

Hidrokarbon sebagai senyawa yang dibutuhkan manusia dalam kehidupan sehari-hari tentunya menjadi sebuah dilema ketika dampak dari penggunaannya membahayakan manusia sendiri. Meski demikian, pada dasarnya, pengolahan yang tidak baiklah sehingga senyawa tersebut menjadi polutan. Oleh karena itu, pencegahan dari dampak negatif hidrokarbon sesuai yang dirumuskan oleh Departemen Kesehatan adalah sebagai berikut : 

Sumber Bergerak

a) Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap baik.

b) Melakukan pengujian emisi secara berkala dan KIR kendaraan.

c) Memasang filter pada knalpot.

Sumber Tidak Bergerak

a) Memasang scruber pada cerobong asap.

b) Memodifikasi pada proses pembakaran.

-          Penanggulangan

Penanggulangan adalah langkah terakhir yang dapat dilakukan untuk meminimalisir dampak negatif polutan hidrokarbon pada manusia. Langkah penanggulangan dapat berupa penggatian peralatan-peralatan yang memanfaatkan senyawa hidrokarbon, mengatur sirkulasi udara, baik dirumah maupun di industri, misalnya dengan LEV. Seandainya telah jatuh korban, langkah siaga yang dapat dilakukan adalah memberikan pernafasan buatan, dan mengirimkan korban ke rumah sakit atau puskemas.

OKSIDAN

·         Karakteristik fisik dan kimia

Oksidan adalah komponen atmosfir yang diproduksi oleh proses fotokimia, yaitu suatu proses kimia yang membutuhkan sinar matahari mengoksidasi komponen-komponen yang tak segera dioksidasi oleh oksigen. Senyawa yang terbentuk merupakan bahan pencemar sekunder yang diproduksi karena interaksi antara bahan pencemar primer dengan sinar. Hidrokarbon merupakan komponen yang berperan dalam produksi oksidan fotokimia. Oksidan memiliki beberapa jenis senyawa, seperti ozon (O₃), peroksiasetilnitrat, dan oksida-oksida lain. Oksidan merupakan senyawa di udara selain oksigen yang memiliki sifat sebagai pengoksidasi. Reaksi ini juga melibatkan siklus fotolitik NO2 Polutan sekunder yang dihasilkan dari reaksi hidrokarbon dalam siklus ini adalah ozon dan peroksiasetilnitrat.

·         Sumber dan distribusi

Yang dimaksud dengan oksidan fotokimia meliputi Ozon, Nitrogen dioksida, dan peroksiasetilnitrat (PAN) karena lebih dari 90% total oksidan terdapat dalam bentuk ozon maka hasil monitoring udara ambien dinyatakan sebagai kadar ozon. Karena pengaruh pencemaran udara jenis oksidan cukup akut dan cepatnya perubahan pola pencemaran selama sehari dan dari suatu tempat ketempat lain, maka waktu dimana kadar Ozon paling tinggi secara umum ditentukan dalam pemantauan. Mencatat jumlah perjam per hari, perminggu, per musim atau per tahun selama kadar tertentu dilampaui juga merupakan cara yang berguna untuk melaporkan sejauh mana Ozon menjadi masalah. Kadar ozon alami yang berubah-ubah sesuai dengan musim pertahunnya berkisar antara 10–100mg/m3 (0,005–0,05 ppm). Diwilayah pedesaan kadar ozon dapat menjadi tinggi karena adanya kiriman jarak jauh O3 dari udara yang berasal dari perkotaan. Didaerah perkotaan yang besar, tingkat ozon atau total oksidan maksimum 1 jam dapat berkisar dari 300–800 mg/ m3 (0,15-0,40 ppm) atau lebih. 5–30% hasil pemantauan di beberapa kota besar didapatkan kadar oksida maksimum 1jam yang melampaui 200 mg/m3 (0,1 ppm). Peroksiasetilnitrat umumnya terbentuk secara serentak bersama dengan ozon. Pengukuran kadar PAN di udara ambien yang telah dilakukan relatif sedikit, tetapi dari hasil pengukuran Pb dapat diamati perbandingan antara PAN dengan ozon antara 1:50 dan 1:100, dan variasi kadar kadang-kadang mengikuti ozon.

·         Dampak

-          Kesehatan Manusia

Oksidan fotokimia masuk kedalam tubuh dan pada kadar subletal dapat mengganggu proses pernafasan normal, selain itu oksidan fotokimia juga dapat menyebabkan iritasi mata. Beberapa gejala yang dapat diamati pada manusia yang diberi perlakuan kontak dengan ozon, sampai dengan kadar 0,2 ppm tidak ditemukan pengaruh apapun, pada kadar 0,3 ppm mulai terjadi iritasi pada hidung dan tenggorokan. Kontak dengan Ozon pada kadar 1,0–3,0 ppm selama 2 jam pada orang-orang yang sensitif dapat mengakibatkan pusing berat dan kehilangan koordinasi. Pada kebanyakan orang, kontak dengan ozon dengan kadar 9,0 ppm selama beberapa waktu akan mengakibatkan edema pulmonari. Pada kadar di udara ambien yang normal, peroksiasetilnitrat (PAN) dan Peroksiabenzoilnitrat (PbzN) mungkin menyebabkan iritasi mata tetapi tidak berbahaya bagi kesehatan. Peroksibenzoilnitrat (PbzN) lebih cepat menyebabkan iritasi mata.

-          Ekosistem dan Lingkungan

Dampak yang terjadi pada ekosistem adalah terganggunya atau bahkan putusnya rantai makanan pada tingkat konsumen di ekosistem perairan karena penurunan jumlah fitoplankton.

-          Hewan

Dampak bagi hewan adalah dapat menyebabkan timbulnya kanker pada mata sapi karena Ozon (salah satu oksida) yang semakin tipis.

-          Tumbuhan

Bagi tumbuhan, dampak terhadap oksidan adalah dapat merusak tanaman sehingga tanaman tersebut tidak dapat tumbuh dan berkembang dengan baik.

-          Material

Pada material, Ozon (salah satu senyawa oksidan) yang berlebih dapat meracuni air minum dan menimbulkan rasa pahit. BPOM telah menetapkan jumlah ozon dalam AMDK adalah sebesar maksimal 0,4 ppm. [1]

·         Pengendalian

-          Pencegahan

Pencegahan yang dapat dilakukan adalah dengan cara

-          Penanggulangan

Penanggulangan dari pencemaran udara oleh oksidan dilakuakan dengan cara menentukan baku mutu untuk batas maksimum yang masih diperbolehkan bagi oksidan, agar tidak terlalu berpengaruh tehadap kesehatan manusia, hewan, tumbuhan, dan material yang ada di bumi ini.

SOx (SULFUR OKSIDA)

·         Karakteristik fisik dan kimia

Sulfuroksida (SOx) terdiri dari sulfurdioksida (SO₂) dan sulfurtrioksida (SO₃). Gas SO₂ berbau tajam dan tidak mudah terbakar, sedangkan gas SO₃ bersifat sangat reaktif. Gas SO₃ mudah bereaksi dengan uap air yang ada di udara untuk membentuk asam sulfat atau H₂SO₄. Asam sulfat ini sangat reaktif, mudah bereaksi (memakan) benda-benda lain yang mengakibatkan kerusakan, seperti proses perkaratan (korosi) dan proses kimiawi lainnya (Pohan, 2002).

·         Sumber dan distribusi

Dua pertiga jumlah sulfur yang terdapat di atmosfir merupakan hasil kegiatan manusia dan kebanyakan dalam bentuk SO₂. Dua pertiga bagian lagi berasal dari sumber-sumber alam seperti vulkano dan terdapat dalam bentuk H₂S dan oksida (Anonim, 2004). Pencemaran SOx di udara terutama berasal dari pemakaian baru bara yang digunakan pada kegiatan industri, transportasi, dan lain sebagainya. Selain tergantung dari pemecahan batu bara yang dipakai sebagai bahan bakar, penyebaran gas SOx, ke lingkungan juga tergantung dari keadaan meteorologi dan geografi setempat. Kelembaban udara juga mempengaruhi kecepatan perubahan SOx menjadi asam sulfat maupun asam sulfit yang akan berkumpul bersama awan yang akhirnya akan jatuh sebagai hujan asam (Pohan, 2002).

[1]

Pabrik peleburan baja merupakan industri terbesar yang menghasilkan Sox. Hal ini disebabkan adanya elemen penting alami dalam bentuk garam sulfida misalnya tembaga (CUFeS2 dan CU2S), zink (ZnS), Merkuri (HgS) dan Timbal (PbS). Kerbanyakan senyawa logam sulfida dipekatkan dan dipanggang di udara untuk mengubah sulfida menjadi oksida yang mudah tereduksi. Selain itu sulfur merupakan kontaminan yang tidak dikehandaki didalam logam dan biasanya lebih mudah untuk menghasilkan sulfur dari logam kasar dari pada menghasilkannya dari produk logam akhirnya. Oleh karena itu SO2 secara rutin diproduksi sebagai produk samping dalam industri logam dan sebagian akan terdapat di udara.

·         Dampak

terhadap:

-          Kesehatan Manusia

Udara yang telah tercemar SOx menyebabkan manusia akan mengalami gangguan pada sistem pernapasaannya. Hal ini karena gas SOx yang mudah menjadi asam tersebut menyerang selaput lendir pada hidung, tenggorokan dan saluran napas yang lain sampai ke paru-paru. Serangan gas SOx tersebut menyebabkan iritasi pada bagian tubuh yang terkena (Pohan, 2002). SO₂ berbahaya bagi anak-anak, orang tua, dan orang yang menderita kardiovaskuler. Otot saluran pernapasan akan mengalami kejang (spasma). Akan lebih berat lagi jika konsentrasi SO₂ tinggi dan suhu udara rendah. Pada paparan lama akan terjadi peradangan yang hebat pada selaput lendir yang diikuti paralysis cilia (kelumpuhan sistem pernapasan), kerusakan lapisan ephitelium, akhirnya kematian. Pada konsentrasi 6 – 12 ppm dengan paparan pendek yang berulang-ulang dapat menyebabkan hiperplasia dan metaplasia sel-sel epitel yang akhirnya menjadi kangker (Anonim, 2008).

Menurut Anonim (2004), Kadar SO₂ yang berpengaruh terhadap gangguan kesehatan adalah sebagai berikut :

Konsentrasi (ppm)	Pengaruh
3-5	Jumlah terkecil yang dapat dideteksi dari baunya
8-12	Jumlah terkecil yang segera mengakibatkan iritasi tenggorokan
20	Jumlah terkecil yang akan mengakibatkan iritasi mata
20	Jumlah terkecil yang akan mengakibatkan batuk
20	Maksimum Yang diperbolehkan untuk konsentrasi dalam waktu lama
50-100	Maksimum yang diperbolehkan untuk kontrak singkat (30 menit)
400-500	Berbahaya meskipun kontak secara singkat

-          Ekosistem dan Lingkungan

Pengaruh pencemaran SO₂ terhadap lingkungan telah banyak diketahui. Pada tumbuhan, daun adalah bagian yang paling peka terhadap pencemaran SO₂, dimana akan terdapat bercak atau noda putih atau coklat merah pada permukaan daun. Dalam beberapa hal, kerusakan pada tumbuhan dan bangunan disebabkan karena SO₂ dan SO₃ di udara, yang masing-masing membentuk asam sulfit dan asam sulfat. Suspensi asam di udara ini dapat terbawa turun ke tanah bersama air hujan dan mengakibatkan air hujan bersifat asam. Reaksi terbentuknya hujan asam adalah:
SO₂ + ½ O₂ + H₂O (₂H + SO₂)aq

Sifat asam dari air hujan ini dapat menyebabkan korosif pada logam-logam dan rangka-rangka bangunan, merusak bahan pakian dan tumbuhan (Tugaswati, 2004). Adanya hujan asam akan dapat menyebabkan danau atau kolam menjadi terlalu asam, akibat yang ditimbulkan adalah ikan-ikan yang terdapat di dalam kolam tersebut akan mengelami kematian dan tanaman di sekitarnya menjadi banyak yang mati. Pada benda-benda, SO₂ bersifat korosif. Cat dan bangunan gedung warnanya menjadi kusam kehitaman karena PbO pada cat bereaksi dengan SO_x menghasilkan PbS. Jembatan menjadi rapuh karena mempercepat pengkaratan (Anonim, 2008).

-          Hewan

Pencemaran sulfur dioksida dapat menimbulkan dampak terhadap hewan pada kadar sebesar 0,5 ppm. Dampak yang terjadi hamper menyerupai dengan yang terjadi pada manusia.

-          Tumbuhan

Pada kadar sebesar 0,5 ppm, pencemaran sulfur memiliki dampak bagi tumbuhan. Dampak ini dapat berupa bintik-bintik putih pada daun dan tanama, kemudian lama kelamaan daun tersebut akan berguguran.

-          Material

Pada benda-benda, SO₂ bersifat korosif. Cat dan bangunan gedung warnanya menjadi kusam kehitaman karena PbO pada cat bereaksi dengan SO_x menghasilkan PbS. Jembatan menjadi rapuh karena mempercepat pengkaratan.[2]

·         Pengendalian

-          Pencegahan

-          Sumber Bergerak

a) Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap berfungsi baik

b) Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkala

c) Memasang filter pada knalpot

-          Sumber Tidak Bergerak

a) Memasang scruber pada cerobong asap.

b) Merawat mesin industri agar tetap baik dan lakukan pengujian secara berkala.

c) Menggunakan bahan bakar minyak atau batu bara dengan kadar Sulfur rendah.

-          Bahan Baku,  pengelolaan bahan baku SO2 sesuai dengan prosedur pengamanan.

-          Manusia, apabila kadar SO2 dalam udara ambien telah melebihi Baku Mutu (365mg/Nm3 udara dengan rata-rata waktu pengukuran 24 jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan, dilakukan upaya-upaya :

a) Menggunakan alat pelindung diri (APD), seperti masker gas.

b) Mengurangi aktifitas diluar rumah.

-          Penanggulangan

1) Memperbaiki alat yang rusak

2) Penggantian saringan/filter

3) Bila terjadi/jatuh korban, maka lakukan :

· Pindahkan korban ke tempat aman/udara bersih.

· Berikan pengobatan atau pernafasan buatan.

· Segera bawa ke rumah sakit atau Puskesmas terdekat.