Thursday, June 21, 2012

LOGAM BERAT DALAM AIR



LOGAM BERAT DALAM AIR MINUM
Ir. Joko Waluyo Dipl EIA. MScPH

CHROMIUM
Baku Mutu

Berdasar pertimbangan kesehatan , konsentrasi chrom hexavalen (Cr VI) dalam air minum harus dibawah 0,05 mg/l. Jika konsentrasi total chromium melebihi nilai terebut maka analisis lanjutan chromium hexavalen harus dilakukan.u

Gambaran Umum
Cr ada di alam dalam bentuk valensi 3 (Cr III) dan valensi 6(CrVI). Cr valensi 3 adalah bentuk yang paling banyak dijumpai. Kebanyakan di tanah dan di batuan mengandung sedikit sekali logam ini yaitu dalam bentuk oksida, dan oleh pengaruh cuaca, oxidasi dan kegiatan bakteri akan mengubah  senyawa yang tidak larut menjadi larut.
Cr valensi 3 banyak digunakan dalam penyamakan kulit, sebagai catalyst pada industri dan pewarna pada cat , fungicida, dan juga keramik serta pabrik gelas. Cr valensi 3 adalah unsure penting sebagai trace element dan masuk ke manusia melalui makanan.
Cr valensi 6 jarang ditemukan di alam. Banyak di jumpai di perairan sebagai akibat dari kegiatan industri dan aktivitas domestic di air limbahnya. Senyawa Cr hexavalen banyak digunakan pada industri metalurgi terutama produksi chrom alloy dan chrom metal. Dan di industri kimia sebagai agent oxidator. Chrom hexavalen tidak termasuk dalam zat essensial dan bisa menimbulkan effek yang berbahaya bagi manusia. Kandungan total Cr dalam air minum yang diijinkan adalah kurang dari 0,005 mg/l .
Pengolahan Cr
Cr dapat dihilangkan dari air minum dengan cara coagulasi kemudian di filtrasi , ion exchange, reverse osmosis, dan bisa juga dengan lime softening.
Pemeriksaan/Pengukuran
Konsentrasi total Cr dalam air minum dapat diperiksa dengan ICP Inductively Couple Plasma atau AAS ( Atomic Absorbtion Spectroscopy). Limit deteksi metode ini adalah 0,01 mg/l. Sedangkan Cr (VI) dapat diperiksa dengan metode colorimetri metode diphenyl carbizide. Limit methode ini adalah 0,005 mg/l
Penelitian epidemiologi tentang unsure ini sering di asosiasikan dengan masuknya Cr(VI) kedalam tubuh manusia dengan akibat penyakit cancer paru terutama pada pekerja yang bekerja pada produksi chrom.
Banyak data yang mengatakan bahwa chrom  bisa menyebabkan cancer pada binatang. Chrom valensi 6 juga bisa menyebabkan mutasi genetic. Kejadian mutagenic bisa dikurangi atau dihilangkan dengan minum zat reduktor seperti gastric juice. Study pada binatang menemukan bahwa secara oral chrom valensi 3 tidak menyebabkan kanker  ataupun menyebabkan mutasi genetik. Sedangkan Chrom valensi 6 bisa menyebabkan cancer.
Penyusunan Baku Mutu
Baku mutu mengenai chrom dalam air minum berdasarkan telaah WHO dan harus ditinjau ulang dari segi toxicology bila ditemukan bukti baru. Hal hal yang perlu diperhatikan adalah:
  1. Kandungan chrom sebesar 0,05 mg/l telah banyak dipakai di banyak Negara selama ber tahun tahun dengan tidak pernah ada laporan ditemukan nya keracunan chrom.
  2. Nilai tersebut sebenarnya didasarkan pada study pada binatang yang menyebabkan kanker.
  3. Chrom valensi 3 adalah unsur essensial untuk manusia dan tidak menyebabkan effek toxic.
  4. Belum ada data yang menemukan bahwa kandungan yang lebih tinggi akan aman.
Analisis 2 valensi chrom yang berbeda akan sangat memakan waktu dan biaya sehingga disarankan bila ditemukan kandungan chrom total yang melebihi NAB harus dilakukan analysis yang terpisah..
  


LEAD (TIMAH HITAM)
Baku Mutu
Berdasarkan baku mutu , konsentrasi Pb dalam air minum tidak boleh lebih dari 0,01 mg/l.
Gambaran  umum
Pb dalam air minum sebagai hasil dari pelarutan dari sumber alam, atau dari rumah tangga, system perpipaan yang mengandung Pb. Bisa berasal dari pipa yang mengandung Pb atau solder sambungannya. Jumlah Pb yang larut dalam air tergantung banyak factor termasuk pH, kadar kesadahan, dan waktu kontak.
Pb adalah logam berat yang paling umum dan banyak ditambang di seluruh dunia. Banyak digunakan untuk batteray, solder, alloys, pembungkus kabel, dan pewarna cat, pencegah karat, amunisi, glass, dan stabilisator plastic. Senyawa organo-lead seperti Tetra EtylMead dan Tetra Etyl Lead banyak digunakan sebagai anti knocking dan senyawa lubrikasi dalam gasoline.
Konsentrasi dalam Air minum biasanya kurang dari 0,002 mg/l, tetapi pada konsentrasi 0,1 mg/l seperti yang telah dilaporkan di Scotlandia sumbernya bersal dari  pipa air minum yang mengandung Pb dan air yang bersifat basa.
Diperkirakan sebanyak 80% daily intake adalah dari makanan, kotoran dan debu. Makanan berisi sejumlah kecil Pb yang akan meningkat bila makanan yang asam disimpan dalam wadah keramik yang berlapis Pb atau kaleng yang berlapis Pb. Pemakaian solder yang bebas Pb semakin banyak dipakai terutama oleh pabrik pengolah makanan. Pada orang dewasa di Australia intake Pb rata rata adalah 0,1 mg/hari.
Qualitas Air Minum di Indonesia
Konsentrasi Total Pb di air minum di Indonesia  pada umumnya adalah kurang dari 0,01 mg/l.
Pengolahan Air Minum
 Konsentrasi Pb di air minum dapat dikurangi dengan cara konvensional yaitu dengan koagulan atau dengan kapur.
Pemeriksaan/Pengukuran
Pengukuran Pb dalam air minum dapat diperiksa dengan menggunakan AAS . Limit deteksi alat ini adalah 0,005mg/l
Dampak Kesehatan
Pb bisa diabsorbsi keseluruh tubuh melalui inhalasi, makanan, atau lewat placenta. Pada orang dewasa hanya 10 % yang diabsorbsi , namun pada anak anak bias 4 -5 kali lebih besar. Setelah di absorbsi Pb didistribusikan keseluruh jaringan lunak seperti ginjal, liver, sumsum tulang belakang dan mempunyai waktu paruh pada orang dewasa kurang dari 40 hari dan di tulang kerangka manusia selama 20-30 tahun.
Pada manusia , Pb adalah racun yang terakumulasi yang bisa berpengaruh pada susunan saraf pusat . Pada infant , fetous dan wanita hamil lebih susceptible/ lebih mudah dipengaruhi. Transfer Pb melalui placenta bisa terjadi pada minggu ke 12 dan berlanjut hingga lahir.
Banyak penelitian epidemiologi yang menemukan effek/pengaruh  Pb pada kecerdasan  anak2 . Meskipun ada beberapa penelitian yang bertolak belakang namun secara umum para ahli sepakat bahwa Pb sangat berpengaruh pada inteligensi anak2. Hasil ini didukung oleh percobaan pada primata bahwa primate yang terpapar Pb berpengaruh pada tingkah laku dan kesulitan dalam /adaptasi belajar sebagaimana yang ditemukan pada anak2.
Dampak kesehatan lainnya yang diasosiasikan dengan akibat Pb adalah kerusakan ginjal, pengaruh pada produksi sel darah merah, gangguan pada metabolisme calcium yang diperlukan dalam pembentukan tulang.
Study epidemiology mendapatkan bahwa kejadian penyakit tumor berhubungan dengan kadar Pb. Tumor pada ginjal ditemukan pada tikus, mice, dan hamster yang makan garam Pb , bila diberi makanan yang mengandung Pb dengan kadar 27 mg/kg berat badan per hari. Gliomas (tumor otak) dilaporkan juga terjadi di tikus. Selain itu garam Pb yang diberikan secara oral kepada tikus akan meningkatkan kejadian canceratau  yang dikenal dengan nama carcinogens.
Test mutagenicity yang di lakukan pada bakteri dilaporkan negative/tidak terjadi. Dan ada beberapa yang melaporkan terjadinya kerusakan chromosome. The International Agency for Research on Cancer menyimpulkan bahwa Pb sangat mungkin menyebabkan carcinogenic pada manusia. Sedangkan pada binatang sangat banyak bukti bukti tentang pengaruh senyawa Pb in organic namun sangat kurang data mengenai pengaruhnya terhadap manusia.
Penyusunan Baku Mutu
Baku mutu Pb pada air minum didasarkan pada rekomendasi WHO dan didasarkan pada pentingnya melindungi anak2 , bayi dan wanita hamil sebagai kelompok yang paling beresiko. Didapatka formula sbb:
0,01 mg/l = 0,0035 mg/kg berat badan per harix 13 kg x 0,2
                                              1 l/ hari
Dimana:
-      0,0035 mg/kg berat badan per hari adalah intake Pb yang didasarkan pada study metabolic pada bayi, dan tidak mengakibatkan retensi Pb.
-      13 kg adalah berat rata 2 pada anak anak berumur 2 tahun.
-      0,2 adalah perbandingan intake Pb total dari air yang diminum. Banyak data yang menyebutkan bahwa 80% intake Pb adalah berasal dari makanan, kotoran dan debu.
-      1 l/hari adalah konsumsi rata2 air minum oleh anak2.
    


CADMIUM (Cd)
Baku Mutu
Kadar /konsentrasi maksimum Cadmium dalam air minum adalah tidak melebihi 0,002 mg/l
Gambaran Umum
Kontaminasi air minum oleh cadmium bisa terjadi oleh campuran dari pipa yang digalvanized atau solder yang digunakan dalam fitting perpipaan, pemanas air , pendingin air dan kran air. Cadmium dapat dilepaskan ke lingkungan misalnya dalam limbah cair, melalui kontaminasi pupuk dan industri metalurgi. Logam cadmium digunakan sebagai pelapis anti corrosive pada baja tetapi pelapisan dengan Cd saat ini sudah hampir ditinggalkan. Senyawa cadmium biasanya digunakan sebagai bahan pewarna  pada plastic, batteray, dan industri metalurgi. Kadar cadmium dalam air yang tidak tercemar biasanya lebih rendah dari 0,001 mg /l
Makanan adalah sumber intake cadmium. / Perkiraan intake cadmium  rata2 orang Australia adalah   0,03 mg/hari. Merokok adalah tambahan sumber intake cadmium yang sangat tinggi.
Kadar Cd dalam  Air Minum di Indonesia
Kebanyakan kadar Cd pada air minum di Indinesia adalah kurang dari 0,002 mg/l
Pengolahan air minum
Cadmium bisa secara effective dihilangkan dengan air kapur ( 98% dihilangkan pada pH 8,5 hingga 11,3) dan dengan coagulasi dengan ferri chloride ( bisa menurunkan  90 % pada pH 8 tetapi jadi kurang effective pada pH yang lebih rendah).
Pengukuran/ Pemeriksaan Cd
Konsentrasi Cd dalam air minum dapat diperiksa dengan AAS . Limit deteksi dengan AAS untuk Cd adalah 0,0002 mg/l.
Dampak terhadap Kesehatan
 Absorbsi Cadmium dalam Gastro intestinal  (Saluran Pencernaan) tergantung dari banyak factor termasuk kelarutan senyawa tersebut waktu ditelan , tetapi orang yang sehat biasanya menyerap sekitar 3-7% Cadmium. Angka ini bisa menjadi lebih tinggi pada orang yang mengalami deffisiensi besi, calcium, dan protein. Cadmium terakumulasi dalam ginjal dan dibuang secara pelan2 dengan half life 10-15 tahun.
Pada manusia yang terpapar Cd dalam waktu yang lama bisa menyebabkan kegagalan ginjal   Hal ini bisa terjadi pada manusia yang yang mengandung Cd dalam cortex ginjalnya melebihi 200 mg/kg. 10% dari penduduk diduga memiliki sensitivitas ini. Effek lain yang bisa terjadi adalah osteomalacia (pelunakan tulang). Kasus Itai Itai disease yang terjadi di Jepang  disebabkan oleh logam ini yang terjadi pada orang perempuan tua usia dan terpapar Cd melalui makanan dan minuman.
Study epidemiologi telah menunjukkan bahwa ada hubungan yang sangat kuat antara cancer paru dan penyerapan Cd di tempat kerja , dan bukti bukti sudah sangat jelas.
Penyerapan jangka panjang dalam suatu study yang dilakukan pada tikus telah dilaporkan terjadinya peningkatan pada kejadian tumor pada paru. Tidak ada peningkatan kejadian kanker paru pada Cd yang diberikan secara oral.
Tidak ada bukti ilmiah yang mengatakan bahwa Cd bersifat mutagenic . Pada percobaan dibuktikan bahwa tidak ada kejadian mutagenic dan kerusakan chromosome pada percobaan dengan cell mamalia. Study yang dilakukan oleh International Agency for Research on Cancer telah menyimpulkan bahwa Cadmium sangat mungkin carcinogenic pada manusia dan ada banyak bukti yang jelas pada binatang.
Penyusunan Baku Mutu
 Nilai pada baku mutu untuk Cadmium dalam air minum diperoleh dari rumus sebagai berikut:
0,002 mg/l = 0,0007 mg/kg berat badan perhari x 70 kg x 0,1
                       2 l/ hari
Dimana:
-      intake kurang dari 0,0007 mg /berat badan perhari akan menjamin bahwa setelah 70 tahun cadmium dalam tubuh akan dijaga tetap dibawah angka kritis 200 mg/kg jaringan cortex ginjal. Gambaran ini didasarkan pada kalkulasi yang memperhitungkan rate absorbsi/kecepatan penyerapan sebesar 5% , excresi harian sebesar 0,005% dari beban tubuh dan factor keselamatan
-      Berat rata2 orang dewasa 70 kg
-      Konsumsi harian air minum sebesar 2 L per hari.

Tidak ada factor keselamatan oleh karena sudah dimasukkan dalam nilai intake. Nilai dalam baku mutu sudah memasukkan / memperhitungkan intake cadmium yang lebih tinggi, per kg berat badan baik bagi bayi maupun anak2.  Baku mutu dari WHO sebesar 0,003 sedikit berbeda disebabkan pembulatan dalam perhitungan. Perbedaaan tersebut tidak bermakna


Merqury (Hg)

Baku Mutu

Berdasarkan baku mutu kadar mercury dalam air minum yang diijinkan adalah tidak melebihi 0,001.

Gambaran Umum
Lepasnya mercury kedalam air minum secara alamiah sangat kecil kemungkinannya, tetapi contaminasi bisa berasal dari emisi industri atau spills(tumpahan). Senyawa mercury dibagi dalam dua category yaitu garam mercury an organic yang berifat sangat mudah larut dalam air dan senyawa organic yang sering disebut metyl mercury,. Mercury anorganic dapat berubah  menjadi metyl organic, oleh karena kerja bacteri dalam sediment dan akhirnya masuk kedalam rantai makanan.
Mercury banyak sekali digunakan dalam komponen alat alat listrik, termasuk cell batteray, lampu, rectifier(pengubah atrus dari AC ke DC) dan tombol listrik (switch). Juga banyak digunakan dalam amalgam gigi, fungicida, antiseptic, pengawet dan berbagai produk pharmasi. Konsentrasi total mercury didalam air secara alamiah sangat rendah sehingga analysis mercury yang accurate sangat sulit. Study yang dilakukan di Jepang melaporkan bahwa konsentrasi Hg dalam air minum yang ditemukan kurang dari 0,0005 mg/L, den di  sumber air minum kurang dari 0,00003 mg/L (30 ng/L). Kandungan tertinggi adalah 0,0055 mg/ L dari beberapa sumur di jepang.
Makanan adalah sumber paparan/exposure  yang utama dengan concentrasi yang paling tinggi didapatkan pada ikan dan product ikan. Rata2 intake bagi orang dewasa di Australia adalah 0,004 mg per hari.  Air minum hanya menyumbang/berkontribusi sangat kecil dalam  kandungan Hg dalam air minum.
Kandungan Mercury dlam air minum di Indonesia
Sebagian besar air minum di Indonesia mengandung total mercury hingga yang tertinggi adalah 0,001 mg/L. Biasanya air minum mengandung Hg tidak lebih dari 0,0001 mg/L.
Pengolahan Mercury
Methode Coagulasi adalah yang paling effektif dalam menurunkan mercury an organic dalam air minum. Sedangkan Granular carbon aktiv sangat effektif dalam menghilangkan mercury an organic maupun mercury organic .

Pengukuran/Pemeriksaan
Pengukuran atau pemeriksaan mercury dalam air minum dapat ditentukan dengan methode AAS Uap dingin. Limit deteksi dari alat ini adalah 0,0001 mg/L.
Dampak Terhadap Kesehatan
  1. Mercury an Organic
Kurang dari 15% mercury dalam air minum diabsorbsi oleh saluran pencernaan . Senyawa mercury an organic terakumulasi dalam ginjal dan  mempunyai waktu paruh yang lama. Kemungkinan bisa bertahun tahun. Banyak study yang telah dilakukan terhadap kelompok pekerja yang terexpose mercury dan terbukti mengalami tremor, gangguan mental dan gingivitis (pembengkaan pada mucous membrane sekitar gigi). Effec toxic yang paling berbahaya adalah pada ginjal dan bisa mengarah pada gagal ginjal.
Study pada binatang menunjukkan bahwa target organ yang utama dalam keracunan mercury adalah ginjal dan susunan syaraf pusat . Beberapa kerusakan juga ditemukan pada ovulasi tikus betina . Dilaporkan juga bahwa ikatan mercury inorganic dan kerusakan DNA pada mamalia. Penelitian lain juga menemukan carcinogenicity pada tikus.
  1. Mercury organic
Senyawa mercury organic tidak mungkin ditemukan dalam air yang tidak terkontaminasi, namun effect toxicnya lebih parah dari mercury an organic. Senyawa metyl mercury hampir diserap semuanya oleh saluran pencernaan. Metyl mercury mempunyai kelarutan yang lebih besar pada lemak dari pada mercury in organic. Dan bisa masuk kedalam membrane , terutama otak, spinal cord, jaringan saraf tepi dan plasma. Effek utama keracunan methylmercury adalah kelainan syaraf irreversible dan kelainan/ cacat mental.
Di Jepang ada 2 kejadian epidemic keracunan mercuryl , yang terkenal dengan nama Minamata Disease yang disebabkan pencemaran Methyl Mercury dari Industri ke Teluk Minamata. Senyawa mercury ndi perairan umum akan teracumulasi pada ikan dan secara berurutan akan dikonsumsi oleh manusia. Sedangkan negara lain yang melaporkan kasus keracunan mercury yang didapatkan dari roti dan cereal.
Study pada tikus, kucing , kera , dan tupai menunjukkan hasil yang sama yaitu effek jangka panjang yang ditunjukkan dengan perubahan tingkah laku, kelainan syaraf, dan gangguan gerakan pada kaki dan ekor.
Penyusunan Baku Mutu
Dalam baku mutu nilai mercury dalam air minum diperoleh sebagai berikut:
0,001 mg/L = 0,00047 mg/kg berat badan perharix 70 kg x 0,1
                                                 2 L / hari
Dimana:
-      0,00047 mg/kg berat badan perhari adalah intake harian yang msih bisa ditoleransi untuk menjamin bahwa tidak ada effek yang merugikan
-      70 kg adalah rata2 berat badan orang dewasa.
-      0,1 adalah perbandingan total daily intake yang diakibatkan oleh konsumsi air.
-      2 L /hari adalah jumlah rata2 konsumsi air oleh orang dewasa.

Baku mutu disusun berdasar tingkat toxicitas metyl mercury. Sangat mungkin bahwa bentuk metyl mercury adalah berjumlah kurang dari 10% dari total mercury. Baku mutu ini harus cukup menjamin perlindungan bagi wanita hamil dan wanita menyusui yang merupakan kelompok paling beresiko akibat metyl mercury.

No comments:

Post a Comment

Post a Comment