PKM "deteksi limbah Pb pada rambut pedagang asongan"

A. JUDUL PROGRAM

"DEBAT ASONGAN" Deteksi Logam Berat Timbal pada Pedagang Asongan IWA Kereta Api Lintas Banyuwangi - Jember Akibat Asap Buang Lokomotif.

B. LATAR BELAKANG

Salah satu unsur kimia yang dapat membahayakan kesehatan manusia adalah

logam berat. Logam yang bersifat racun dan mencemari lingkungan misalnya merkuri (Hg), timbal (Pb), kadmium (Cd), dan tembaga (Cu). Timbal yang mencemari udara dapat berasal dari sisa pembakaran bahan aditif bensin dari kendaraan bermotor. Timbal yang berupa partikel di udara berasal dari sumber - sumber lain seperti pabrik alkil Pb dan Pb-oksida, pembakaran arang, dan lain-lain (Sunu, 2001). Udara yang telah tercemar timbal akan masuk ke dalam tubuh melalui proses pernafasan. Sebagian besar dari timbal yang terhirup pada saat bernafas akan masuk ke dalam pembuluh darah paru-paru. Tingkat penyerapan itu sangat dipengaruhi oleh ukuran partikel dari senyawa timbal yang ada dan volume udara yang mampu dihirup pada saat peristiwa bernafas berlangsung. Logam timbal yang masuk ke paru-paru melalui peristiwa pernafasan akan terserap dan berikatan dengan darah paru-paru untuk kemudian diedarkan ke seluruh jaringan dan organ tubuh. Pada jaringan atau organ tubuh logam timbal akan terakumulasi pada tulang. Meskipun jumlah timbal yang diserap oleh tubuh hanya sedikit, logam ini ternyata menjadi sangat berbahaya. Hal itu disebabkan senyawa-senyawa timbal dapat memberikan efek racun terhadap banyak fungsi organ yang terdapat dalam tubuh (Palar, 1994). Mekanisme lain masuknya timbal ke dalam tubuh manusia dapat melalui oral, ataupun langsung melalui permukaan kulit. Kira-kira 40% dari timbal yang masuk melalui pernafasan, diabsorbsi sampai ke saluran pernafasan. Sekitar 5-10% dari senyawa timbal yang masuk diserap oleh saluran gastrointestinal (Naria, 2005).

Kereta api merupakan sarana transportasi yang umunya mengunakan tenaga diesel sebagai tenaga penggeraknya. Asap buang lokomotif yang diperkirakan mengandung logam berat timbal (Pb) akibat proses pembakaran akan berbahaya jika terhirup oleh tubuh dalam jangka waktu tertentu. Dalam keadaan bebas tidak banyak asap buang lokomotif yang masuk kedalam gerbong penumpang. Namun dalam ruang tertutup (terowongan) asap lokomotif bisa dengan mudah masuk kedalam kereta penumpang. Asap yang mengandung timbal (Pb) sebagian akan terikat oleh rambut karena adanya gugusan - gugusan sulfihidril (- SH) dan disulfida sistin ( - S - S -) yang mudah terikat oleh logam berat (Pettrucci, 1982).

Bahaya asap kendaraan yang masuk berpengaruh jangka panjang dalam tubuh manusia. Asap yang mengandung logam berat Pb umumnya ditemui pada kendaraan yang menggunakan bahan bakar yang dicampuri oleh senyawa timbal sebagai senyawa antiknocknya. Unsur Pb dalam tubuh dapat terdeposit pada jaringan lunak (sumsum tulang, sistem saraf, ginjal, dan hati) dan jaringan keras (tulang, gigi, kuku, dan rambut). Unsur Pb dalam jaringan lunak bersifat toksik terhadap jaringan itu sendiri (Ardiyanto, 2005), sedangkan masuknya unsur Pb kedalam tubuh manusia dalam jumlah besar dapat menyebabkan gagal ginjal (Soesanto, 1998). Juga dapat mengakibatkan kanker, gangguan pada sistem saraf tepi dan pusat, jantung,

pencernaan, dan sistem reproduksi (Ardyanto, 2005). Disamping itu, pada wanita hamil logam Pb dapat melewati plasenta dan kemudian akan ikut masuk dalam sistem peredaran darah janin dari selanjutnya setelah bayi lahir, Pb akan dikeluarkan bersama air susu (Palar, 1994).

Banyak penelitian-penelitian yang telah meneliti kadar Pb di dalam tubuh. Namun, yang menjadi fokus dari penelitian kami adalah kelompok pedagang asongan "IWAKA" yang beroperasi di kereta api lintas Banyuwangi-Jember dimana jalur

kereta tersebut melewati dua terowongan, Merawan dengan panjang 790 meter dan Grahan yang panjangnya 90 meter sehingga mengakibatkan asap buang lokomotif

akan lebih banyak masuk ke dalam kereta dan gerbong. Oleh sebab itu perlu dilakukan penelitian ini dengan tujuan untuk mengetahui kadar Pb yang terakumulasi dalam tubuh para pedagang.

C. PERUMUSAN MASALAH

Adapun yang menjadi rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Berapakah kadar timbal (Pb) pada rambut para pedagang asongan IWAKA?. 2. Apakah akumulasi logam Pb sudah melampaui batas aman?.

D. TUJUAN

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Mengetahui kadar logam berat timbal (Pb) yang terkandung dalam rambut

pedagang asongan IWAKA.

2. Mengetahui apakah akumulasi logam Pb sudah melampaui batas aman yang

ditentukan.

E. LUARAN YANG DIHARAPKAN

Melalui penelitian ini diharapkan dapat menginformasikan kadar pencemaran

logam berat Pb yang dihasilkan dari asap buang lokomotif. Serta diharapkan dapat menjadi refrensi untuk meminimalkan bahaya logam berat timbal bagi tubuh, khusunya untuk para pedagang IWAKA.

F. KEGUNAAN

Adapun kegunaan dari karya tulis ini dapat menumbuhkan kereatifitas mahasiswa

dalam mendeteksi pencemaran logam berat pada udara. Dan melatih kepekaan mahasiswa terhadap segala jenis pencemaran pada lingkungan.

G. TINJAUAN PUSTAKA

G.1 Kereta Api

Menurut Undang - Undang Nomor 23 Tahun 2007 tentang perkeretaapian,

definisi dari kereta api adalah kendaraan dengan tenaga gerak, baik berjalan sendiri maupun dirangkaikan dengan sarana perkeretaapian lainnya, yang akan ataupun sedang bergerak di atas jalan rel yang terkait dengan perjalanan kereta api. Kereta api sendiri terdiri dari lokomotif, kereta, dan gerbong. Lokomotif merupakan kendaraan rel yang dilengkapi dengan mesin penggerak dan

pemindah tenaga kepada roda - roda dan khusus digunakan untuk menarik kereta penumpang dan atau gerbong barang. Kereta merupakan salah satu rangkaian dari kereta api yang berfungsi untuk mengangkut penumpang. Sedangkan rangkaian yang digunakan untuk mengangkut barang atau binatang disebut gerbong.

Di dalam Peraturan Pemerintah nomor 69 tahun 1998 meyebutkan bahwa model transportasi kereta api memiliki karakteristik dan keunggulan khusus. Beberapa keunggulan dari kereta api adalah kemampuannya dalam mengangkut baik penumpang maupun barang secara massal, hemat energi, hemat dalam penggunaan ruang, memiliki faktor keamanan yang tinggi, tingkat pencemaran yang rendah, serta lebih efisien untuk angkutan jarak jauh.

G.2 Logam Timbal (Pb)

Timbal atau dalam keseharian lebih dikenal dengan nama timah hitam dalam

bahasa ilmiahnya dinamakan plumbum dan logam ini disimbolkan dengan simbol Pb. Logam ini termasuk kedalam kelompok golongan logam - logam IVA pada tabel periodik unsur kimia mempunyai nomor atom (NA) 82 dengan bobot atau berat atom (BA) 207,2 (Palar, 1994). Timbal (Pb) adalah logam lunak kebiruan atau kelabu keperakan yang lazim terdapat dalam kandungan endapan sulfit yang tercampur mineral - mineral lain, terutama seng dan tembaga. Timbal merupakan logam yang amat beracun yang pada dasarnya tidak dapat dimusnahkan serta tidak terurai menjadi zat lain dan bila berakumulasi dalam tanah relatif lama. Oleh karena itu, apabila timbal yang terlepas ke lingkungan akan menjadi ancaman bagi makhluk hidup (Sunu, 2001).

Timbal (Pb) merupakan mineral yang tergolong mikroelemen, merupakan logam berat dan berpotensi menjadi bahan toksik. Emisi timbal ke dalam lapisan atmosfer bumi dapat berbentuk gas dan partikulat. Emisi Pb yang masuk dalam bentuk gas, terutama sekali berasal dari buangan gas kendaraan bermotor. Emisi tersebut merupakan hasil samping dari pambakaran yang terjadi dalam mesin-mesin kendaraan (Palar, 1994). Sumber-sumber lain yang menyebabkan Pb dapat masuk ke udara ada macam-macam. Di antara sumber alternatif ini yang tergolong besar adalah pembakaran batu bara, asap dari pabrik yang mengolah senyawa alkil-Pb, Pb-oksida, dan peleburan bijih Pb, karena senyawa alkil-Pb yang terdapat dalam bahan bakar tersebut dengan sangat mudah menguap (Palar, 1994). Udara yang telah tercemar timbal akan masuk ke dalam tubuh melalui proses pernafasan. Sebagian besar dari timbal yang terhirup pada saat bernafas akan masuk ke dalam pembuluh darah paru- paru. Tingkat penyerapan itu sangat dipengaruhi oleh ukuran partikel dari senyawa timbal yang ada dan volume udara yang mampu dihirup pada saat peristiwa bernafas berlangsung. Logam timbal yang masuk ke paru-paru melalui peristiwa pernafasan akan terserap dan berikatan dengan darah paru-paru untuk kemudian diedarkan ke seluruh jaringan dan organ tubuh. Pada jaringan atau organ tubuh logam timbal akan terakumulasi pada tulang. Meskipun jumlah timbal yang diserap oleh tubuh hanya sedikit, logam ini ternyata menjadi sangat berbahaya. Hal itu disebabkan senyawa- senyawa timbal dapat memberikan efek racun terhadap banyak fungsi organ yang terdapat dalam tubuh (Palar, 1994).

Efek racun dari timbal terjadi setelah timbal masuk dan terakumulasi dalam tubuh manusia melalui saluran pencernaan (digesti) atau melalui saluran pernafasan (inhalasi). Dalam tubuh manusia logam berat akan dibuang antara lain melalui rambut. Mengingat rambut lebih mencerminkan tingkat pencemaran logam berat yang telah masuk ke tubuh manusia (Kamal, 2007). Timbal yang masuk melalui makanan, masuk ke saluran cerna (digesti), dan dapat masuk ke dalam darah. Pada anak-anak, tingkat penyerapan timbal mencapai 53%. Hal ini jauh berbeda pada tingkat penyerapan orang dewasa, yaitu sekitar 10%. Defisiensi besi (Fe) dan Kalsium (Ca) serta diet lemak tinggi dapat meningkatkan absorbsi timbal gastrointestinal. Peningkatan asam lambung dapat meningkatkan absorbsi usus sehingga absorbsi timbal juga meningkat (Riyadina,1997).

Jumlah Pb (timbal) yang ditambahkan ke dalam bensin berbeda - beda di setiap negara. Di Indonesia setiap liter bensin premium yang dijual dengan nilai oktan 87 dan bensin super dengan nilai oktan 98, masing - masing mengandung 0,70 gram dan 0,84 gram senyawa timbal-tetraetil atau timbal-tetrametil, yang berarti sebanyak 0,56 gram Pb akan dibuang ke udara untuk setiap liter bensin yang digunakan (Rustiawan, 1994). Partikel Pb yang dikeluarkan oleh asap kendaraan bermotor berukuran antara 0,08 - 1,00 µm dengan masa tinggal (residence time) di udara selama 4 - 40 hari. Masa tinggal yang cukup lama ini menyebabkan partikel Pb dapat disebarkan angin hingga mencapai jarak 100 - 1000 km dari sumbernya (Fergusson, 1991).

Unsur Pb yang terabsorbsi diangkut oleh darah ke seluruh organ tubuh. Sebanyak 95% Pb dalam darah diikat oleh eritrosit dan disebarkan ke seluruh jaringan tubuh (Ardiyanto, 2005). Unsur Pb dalam tubuh dapat terdeposit pada jaringan lunak (sumsum tulang, sistem saraf, ginjal, dan hati) dan jaringan keras (tulang, gigi, kuku, dan rambut). Unsur Pb dalam jaringan lunak bersifat toksik terhadap jaringan itu sendiri (Ardiyanto, 2005). Masuknya unsur Pb kedalam tubuh manusia dalam jumlah besar dapat menyebabkan gagal ginjal (Soesanto, 1998). Juga dapat mengakibatkan kanker, gangguan pada sistem saraf tepi dan usat, jantung, pencernaan, dan sistem reproduksi (Ardyanto, 2005).

G.3 Rambut

Rambut adalah struktur solid yang terdiri atas sel yang mengalami keratinisasi

padat, berasal dari folikel epidermal yang berbentuk seperti kantong yang tumbuh ke dalam dermis. Rambut normal dan sehat, tampak berkilat, elastis, tidak mudah patah, serta dapat menyerap air. Komposisi rambut terdiri atas karbon 50,60%, hidrogen 6,36%, nitrogen 17,14%, sulfur 5,0%, dan oksigen 20,80% (Pusponegoro, Erdina

H.D. 2002). Rambut juga merupakan salah satu adneksa kulit yang terdapat pada seluruh tubuh kecuali telapak tangan, telapak kaki, kuku, dan bibir (Soepardiman, Lily. 2002). Jenis rambut pada manusia pada garis besarnya dapat digolongkan 2 jenis, yaitu; rambut terminal, rambut kasar yang mengandung banyak pigmen, terdapat di kepala, alis, bulu mata, ketiak, dan genitalia eksterna, serta rambut velus, rambut halus sedikit mengandung pigmen, terdapat hampir di seluruh tubuh. (Soepardiman, Lily. 2002).

Dalam tubuh manusia logam berat akan dibuang antara lain melalui rambut. Mengingat rambut lebih mencerminkan tingkat pencemaran logam berat yang telah masuk ke tubuh manusia (Kamal, 2007). Hal ini karena rambut banyak mengandung protein struktural yang tersusun oleh asam - asam amino sistin yang mengandung ikatan disulfida (- S - S -) dan sistein yang mengandung gugus sulffhidril (- SH) yang berkemampuan mengikat logam - logam berat yang masuk ke dalam tubuh. Manusia yang terpapar oleh Pb dalam batasan normal atau dalam batasan toleransi yaitu untuk

rambut 12 g/g, maka daya racun yang dimiliki oleh Pb tidak akan berbahaya (

Palar,1994 ).

Faktor - faktor yang mempengaruhi kadar Pb rambut meliputi lama cemaran, umur, genetik dan nutrisi sehingga rambut dapat digunakan sebagai indikator tingkat pencemaran Pb pada manusia dan hewan (Ashraf et al. 1995).

G.4 Spektrometri Serapan Atom

Spektrofotometri serapan atom adalah suatu metode yang digunakan untuk

mendeteksi atom-atom logam dalam fase gas. Metode ini seringkali mengandalkan nyala untuk mengubah logam dalam larutan sampel menjadi atom - atom logam berbentuk gas yang digunakan untuk analisis kuantitatif dari logam dalam sampel (Bender, 1987).

Spektrofotometri Serapan Atom adalah suatu metode analisis yang dapat digunakan untuk menetukan unsur-unsur di dalam suatu bahan dengan kepekaan, ketelitian serta selektivitas yang tinggi. Perkembangan terakhir cara analisis SSA selain atomisasi dengan nyala dapat juga dilakukan atomisasi tanpa nyala yaitu ada yang menggunakan energi listrik pada batang karbon atau bahkan hanya dengan penguapan (Gunandjar, 1985).

Alat spektrofotometer serapan atom, disamping dapat digunakan untuk analisis unsur-unsur dengan metode serapan atom umumnya dapat juga digunakan untuk analisis unsur-unsur dengan metode emisi (Gunandjar, 1985).

G.5 Prinsip Spektrometer Serapan Atom

Metode SSA berprinsip pada absorpsi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap

cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, bergantung pada sifat unsurnya. Keberhasilan analisis ini bergantung pada proses eksitasi dan cara memperoleh radiasi yang tepat (Gunandjar, 1985).

Spektrofotometri serapan atom adalah suatu metode analisis yang didasarkan pada proses penyerapan tenaga radiasi oleh atom-atom yang berada pada tingkat tenaga dasar (ground state). Penyerapan tersebut menyebabkan tereksitasinya elektron ke tingkat tenaga yang lebih tinggi. Penguraian intensitas radiasi yang diberikan sebanding dengan jumlah atom pada tingkat dasar yang menyerap tenaga radiasi tersebut (Gunandjar, 1985).

H. METODE PELAKSANAAN

H.1 Tempat dan Waktu Pelaksanaan

Pengambilan sampel dilakuakan di kereta api ekonomi lintas Banyuwangi -

Jember. Analisa dilakukan di Laboratorium Kimia Anorganik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Jember.

H.2 Rancangan Percobaan

H.2.1 Alat dan Bahan

 Alat

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Spektrofotometer Serapan

Atom, gunting rambut, sisir, kantong plastik, kertas label, kertas saring, erlenmeyer 100 mL, gelas piala 100 mL, pinset, sudip, spatula, tabung reaksi, pengaduk, labu takar ukuran 25 mL dan 50 mL, pipet volume ukuran 5 ml dan 10 ml, pipet tetes, oven, neraca digital, hot plate, dan termometer.

 Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel rambut yang diperoleh

dari pedagang asongan IWAKA, Aquades, HNO3, HClO4, H2SO4 Pa.

H.2.2 Pengambilan Sampel Rambut

Sampel diambil dari pedagang asongan IWAKA sejumlah limabelas orang.

Sampel rambut yang dibutuhkan kurang lebih sebanyak hingga 1,2 gram dari tiap - tiap pendonor. Setiap sampel yang diperoleh ditempatkan dalam kantong plastik/tabung sampel yang diberi label.

H.2.3 Diagram Alir Penelitian

Sampel

Direndam dalam aseton pro analyse

Ditiriskan

Direndam dalam 10 ml aseton

Dibilas dengan aquades

Dibungkus dengan kertas saring

Ditambahkan HNO3 5 ml

Dibiarkan 1 jam

Dipanaskan dengan hot plate,

T=110oC

Ditimbang

Didinginkan

Di oven 24 jam,

T=105oC

Ditambahkan

0,4 ml H2SO4

pa

Ditambahkan 2 tetes campuran HNO3 dan

Dipanaskan ± 1 jam

HCl4 (1:2) saat perubahan warna

Dipanaskan ± 15 menit                         Diuji kadar Pb dengan AAS

Dilakukan perhitungan kadar Pb

Dianalisis dan diolahan datanya

STOP

K. DAFTAR PUSTAKA

Ardyanto D. 2005. Deteksi Pencemaran Timah Hitam (Pb) Dalam Darah

Masyarakat Yang Terpajan Timbal (Plumbum). Jurnal Kesehatan Lingkungan, VOL. 2, No.1, Juli 2005 : 67 - 76.

Ashraf W, Jaffar M, Anwer K, Ehsan U. 1995. Age - and sex - based comparative

distribution of selected metals in the scalp hair of an urban population from two cities in Pakistan. Environ Pollut 87: 61-62.

Bender G, T. 1987. Principal of Chemical Instrumentation. Philadhelphia: W.B.

Sounders Company. Page. 98.

Darmono. 1995. Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta: UI-Press.

DepKes. 2001. Kerangka Acuan Uji Petik Kadar Timbal (Pb) pada Spesimen Darah

Kelompok Masyarakat Berisiko Tinggi Pencemaran Timbal. Ditjen PPM dan PLP Departemen Kesehatan RI Jakarta.

Fergusson J, E. 1991. The Heavy Elements Chemistry Environmental Impact and

Health Effects. Pergamon Press.

Gunandjar. 1985. Diktat Kuliah Spektrofotometer Serapan Atom. Yogyakarta: PPNY

BATAN.

Kamal Z, Supriyanto C, Samin. 2007. Analisa Cemaran Logam Berat Pb, Cu, dan Cd

pada Ikan Air Tawar dengan Metode Spektrometri Nyala Serapan Atom (SSA). Seminar Nasional, Yogyakarta.

Khopkhar, S, M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI Press.

Moskoagouw D. 2000. Kajian Peredaran Logam Berat (Hg, Cd, Pb, Cu, dan Zn)

pada Perairan Pantai di Kodya Bitung Propinsi Sulawesi Utara. Bogor: Program Pascasarjana IPB.

Naria E. 2005. Mewaspadai Dampak Bahan Pencemar Timbal (pb) di lingkungan

terhadap Kesehatan. Jurnal Komunikasi Penelitian Volume 17 ( 4) 2005.

Palar H . 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Bandung: Rineka Cipta.

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 69 Tahun 1998 tentang Prasarana

dan Sarana Kereta Api. Jakarta: Presiden Republik Indonesia.

Pettrucci R,H. 1982. General Chemistry (3 rd ed). New York: Mc. Millan Publishing

Co, Inc.

10

Pusponegoro, Erdina H,D. 2002. Kerontokan Rambut Etiopatogenesis. Dalam:

Wasitaadmadja, Sjarif M, dkk. Kesehatan dan Keindahan Rambut. Jakarta: Kelompok Studi Dermatologi Kosmetik Indonesia, 1-13.

Riyadina W. 1997. Pengaruh Pencemaran Plumbum Terhadap Kesehatan. Media

Litbangkes Balitbang Dep. Kes RI Jakarta.

Rustiawan A. 1994. Kandungan Logam Berat Timah Hitam pada Komoditi Buah-

Buahan dan Sayuran di DKI Jakarta. Bogor: Program Pascasarana IPB.

Soepardiman, Lily. 2002. Berbagai Macam Kerontokan Rambut. Dalam:

Wasitaadmadja, Sjarif M, dkk. Kesehatan dan Keindahan Rambut. Jakarta: Kelompok Studi Dermatologi Kosmetik Indonesia, 15-27.

Soesanto. 1998. Studi perbandingan akumulasi plumbum (Pb) dalam jaringan bulu,

darah, dan tulang pada ayam broyler. [Tesis]. Bogor. Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

Sunu, Pramudya. 2001. Melindungi Lingkungan Dengan Menerapkan ISO 14001.

Jakarta. PT.Gramedia Widiasarana Indonesia.

Undang - Undang Republik Indonesia Nomor 23 Tahun                      2007       tentang

Perkeretaapian. Jakarta: Presiden Republik Indonesia.