Parameter pencemaran udara: Karbon Monoksida

A. SIFAT FISIKA DAN KIMIA

Karbon dan Oksigen dapat bergabung membentuk senjawa karbon monoksida (CO) sebagai hasil pembakaran yang tidaksempurna dan karbon dioksida (CO₂) sebagai hasil pembakaran sempurna. Karbon monoksida merupakan senyawa yang tidakberbau, tidak berasa dan pada suhu udara normal berbentuk gas yang tidak berwarna. Senyawa CO mempunyaipotensi bersifat racun yang berbahaya karena mampu membentuk ikatan yang kuat dengan pigmen darah yaitu haemoglobin.

B. SUMBER DAN DISTRIBUSI

Karbon monoksida di lingkungan dapat terbentuk secara alamiah, tetapi sumber utamanya adalah dari kegiatan manusia. Karbon monoksida yang berasal dari alam termasuk dari lautan, oksidasi metal di atmosfir, pegunungan, kebakaran hutan danbadai listrik alam.

Gambar 1. Sumber Karbon monoksida buatan

Sumber CO buatan antara lain kendaraan bermotor, terutama yang menggunakan bahan bakar bensin. Berdasarkan estimasi, jumlah CO dari sumber buatan diperkirakan mendekati 60 juta Ton per tahun. Separuh dari jumlah ini berasal dari kendaraanbermotor yang menggunakan bakan bakar bensin dan sepertiganya berasal dari sumber tidak bergerak seperti pembakaranbatubara dan minyak dari industri dan pembakaran sampah domestik. Didalam laporan WHO (1992) dinyatakan paling tidak90% dari CO diudara perkotaan berasal dari emisi kendaraan bermotor. Selain itu asap rokok juga mengandung CO, sehinggapara perokok dapat memajan dirinya sendiri dari asap rokok yang sedang dihisapnya.

Sumber CO dari dalam ruang (indoor) termasuk dari tungku dapur rumah tangga dan tungku pemanas ruang. Dalam beberapapenelitian ditemukan kadar CO yang cukup tinggi didalam kendaraan sedan maupun bus.Kadar CO diperkotaan cukup bervariasi tergantung dari kepadatan kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakarbensin dan umumnya ditemukan kadar maksimum CO yang bersamaan dengan jam-jam sibuk pada pagi dan malam hari.

Selain cuaca, variasi dari kadar CO juga dipengaruhi oleh topografi jalan dan bangunan disekitarnya. Pemajanan CO dari udaraambien dapat direfleksikan dalam bentuk kadar karboksi-haemoglobin (HbCO) dalam darah yang terbentuk dengan sangatpelahan karena butuh waktu 4-12 jam untuk tercapainya keseimbangan antara kadar CO diudara dan HbCO dalam darah. Olehkarena itu kadar CO didalam lingkungan, cenderung dinyatakan sebagai kadar rata-rata dalam 8 jam pemajanan. Data CO yangdinyatakan dalam rata-rata setiap 8 jam pengukuran sepajang hari (moving 8 hour average concentration) adalah lebih baikdibandingkan dari data CO yang dinyatakan dalam rata-rata dari 3 kali pengukuran pada periode waktu 8 jam yang berbedadalam sehari. Perhitungan tersebut akan lebih mendekati gambaran dari respons tubuh manusia terhadap keracunan CO dariudara.

Karbon monoksida yang bersumber dari dalam ruang (indoor) terutama berasal dari alat pemanas ruang yang menggunakanbahan bakar fosil dan tungku masak. Kadar nya akan lebih tinggi bila ruangan tempat alat tersebut bekerja, tidak memadai ventilasinya. Namun umumnya pemajanan yang berasal dari dalam ruangan kadarnya lebih kecil dibandingkan dari kadar COhasil pemajanan asap rokok.Beberapa Individu juga dapat terpajan oleh CO karena lingkungan kerjanya. Kelompok masyarakat yang paling terpajan olehCO termasuk polisi lalu lintas atau tukang pakir, pekerja bengkel mobil, petugas industri logam, industri bahan bakar bensin,industri gas kimia dan pemadam kebakaran.

Pemajanan CO dari lingkungan kerja seperti yang tersebut diatas perlu mendapat perhatian. Misalnya kadar CO di bengkelkendaraan bermotor ditemukan mencapai setinggi 600 mg/m3 dan didalam darah para pekerja bengkel tersebut bisamengandung HbCO sampai lima kali lebih tinggi dari kadar nomal. Para petugas yang bekerja dijalan raya diketahuimengandung HbCO dengan kadar 4–7,6% (porokok) dan 1,4–3,8% (bukan perokok) selama sehari bekarja. Sebaliknya kadarHbCO pada masyarakat umum jarang yang melampaui 1% walaupun studi yang dilakukan di 18 kota besar di Amerika Utaramenunjukan bahwa 45 % dari masyarakat bukan perokok yang terpajan oleh CO udara, di dalam darahnya terkandung HbCOmelampaui 1,5%. Perlu juga diketahui bahwa manusia sendiri dapat memproduksi CO akibat proses metabolismenya yangnormal. Produksi CO didalam tubuh sendiri ini (endogenous) bisa sekitar 0,1-1% dari total HbCO dalam darah.

C. DAMPAK DARI KETIDAKNORMALAN KADAR CO

1.         Terhadap Kesehatan Manusia

Gambar 2. Pengikatan karbon monoksida oleh hemoglobin

Karakteristik biologik yang paling penting dari CO adalah kemampuannya untuk berikatan dengan haemoglobin, pigmen seldarah merah yang mengakut oksigen keseluruh tubuh. Sifat ini menghasilkan pembentukan karboksihaemoglobin (HbCO) yang200 kali lebih stabil dibandingkan oksihaemoglobin (HbO₂). Penguraian HbCO yang relatif lambat menyebabkan terhambatnyakerja molekul sel pigmen tersebut dalam fungsinya membawa oksigen keseluruh tubuh. Kondisi seperti ini bisa berakibatserius, bahkan fatal, karena dapat menyebabkan keracunan. Selain itu, metabolisme otot dan fungsi enzim intra-seluler jugadapat terganggu dengan adanya ikatan CO yang stabil tersebut. Dampat keracunan CO sangat berbahaya bagi orang yangtelah menderita gangguan pada otot jantung atau sirkulasi darah periferal yang parah.

Dampak dari CO bervasiasi tergangtung dari status kesehatan seseorang pada saat terpajan .Pada beberapa orang yangberbadan gemuk dapat mentolerir pajanan CO sampai kadar HbCO dalam darahnya mencapai 40% dalam waktu singkat.Tetapi seseorang yang menderita sakit jantung atau paru-paru akan menjadi lebih parah apabila kadar HbCO dalam darahnyasebesar 5–10%.Pengaruh CO kadar tinggi terhadap sistem syaraf pusat dan sistem kardiovaskular telah banyak diketahui. Namun respon darimasyarakat berbadan sehat terhadap pemajanan CO kadar rendah dan dalam jangka waktu panjang, masih sedikit diketahui.Misalnya kinerja para petugas jaga, yang harus mempunyai kemampuan untuk mendeteksi adanya perubahan kecil dalamlingkungannya yang terjadi pada saat yang tidak dapat diperkirakan sebelumnya dan membutuhkan kewaspadaan tinggi dan terus menerus, dapat terganggu/terhambat pada kadar HbCO yang berada dibawah 10% dan bahkan sampai 5% (hal inisecara kasar ekivalen dengan kadar CO di udara masing-masing sebesar 80 dan 35 mg/m³) Pengaruh ini terlalu terlihat padaperokok, karena kemungkinan sudah terbiasa terpajan dengan kadar yang sama dari asap rokok.

Beberapa studi yang dilakukan terhadap sejumlah sukarelawan berbadan sehat yang melakukan latihan berat (studi untukmelihat penyerapan oksigen maksimal) menunjukkan bahwa kesadaran hilang pada kadar HbCO 50% dengan latihan yanglebih ringan, kesadaran hilang pada HbCO 70% selama 5-60 menit. Gangguan tidak dirasakan pada HbCO 33%, tetapi denyutjantung meningkat cepat dan tidak proporsional. Studi dalam jangka waktu yang lebih panjang terhadap pekerja yang bekerjaselama 4 jam dengan kadar HbCO 5-6% menunjukkan pengaruh yang serupa terhadap denyut jantung, tetapi agak berbeda.

Hasil studi diatas menunjukkan bahwa paling sedikit untuk para bukan perokok, ternyata ada hubungan yang linier antaraHbCO dan menurunnya kapasitas maksimum oksigen.Walaupun kadar CO yang tinggi dapat menyebabkan perubahan tekanan darah, meningkatkan denyut jantung, ritme jantungmenjadi abnormal, gagal jantung, dan kerusakan pembuluh darah periferal, tidak banyak didapatkan data tentang pengaruhpemajanan CO kadar rendah terhadap sistim kardiovaskular.

Hubungan yang telah diketahui tentang merokok dan peningkatan risiko penyakit jantung koroner menunjukkan bahwa COkemungkinan mempunyai peran dalam memicu timbulnya penyakit tersebut (perokok berat tidak jarang mengandung kadarHbCO sampai 15 %). Namun tidak cukup bukti yang menyatakan bahwa karbon monoksida menyebabkan penyakit jantungatau paru-paru, tetapi jelas bahwa CO mampu untuk mengganggu transpor oksigen ke seluruh tubuh yang dapat berakibatserius pada seseorang yang telah menderita sakit jantung atau paru-paru.

Studi epidemiologi tentang kesakitan dan kematian akibat penyakit jantung dan kadar CO di udara yang dibagi berdasarkanwilayah, sangat sulit untuk ditafsirkan. Namun dada terasa sakit pada saat melakukan gerakan fisik, terlihat jelas akan timbulpada pasien yang terpajan CO dengan kadar 60 mg/m3, yang menghasilkan kadar HbCO mendekati 5%. Walaupun wanitahamil dan janin yang dikandungnya akan menghasilkan CO dari dalam tubuh (endogenous) dengan kadar yang lebih tinggi,pajanan tambahan dari luar dapat mengurangi fungsi oksigenasi jaringan dan plasental, yang menyebabkan bayi dengan beratbadan rendah. Kondisi seperti ini menjelaskan mengapa wanita merokok melahirkan bayi dengan berat badan lebih rendah darinormal. Masih ada dua aspek lain dari pengaruh CO terhadap kesehatan yang perlu dicatat. Pertama, tampaknya binatangpercobaan dapat beradaptasi terhadap pemajanan CO karena mampu mentolerir dengan mudah pemajanan akut pada kadartinggi, walaupun masih memerlukan penjelasan lebih lanjut. Kedua, dalam kaitannya dengan CO di lingkungan kerja yangdapat menggangggu pertubuhan janin pada pekerja wanita, adalah kenyataan bahwa paling sedikit satu jenis senyawahidrokarbon-halogen yaitu metilen khlorida (dikhlorometan), dapat menyebabkan meningkatnya kadar HbCO karena adametobolisme di dalam tubuh setelah absorpsi terjadi.

Karena senyawa diatas termasuk kelompok pelarut (Sollvent) yang banyak digunakan dalam industri untuk menggantikankarbon tetrakhlorida yang beracun, maka keamanan lingkungan kerja mereka perlu ditinjau lebih lanjut.

Kadar CO	Waktu Kontak	Dampak Bagi Tubuh
≤ 100 ppm	Sebentar	Dianggap Aman
± 30 ppm	8 jam	Menimbulkan Pusing dan Mual
± 1000 ppm	1 jam	Pusing dan Kulit Berubah Kemerahan
± 1300 ppm	1 jam	Kulit Merah Tua dan Pusing Hebat
> 1300 ppm	1 jam	Dapat Menimbulkan Kematian

1.    Terhadap Ekosistem dan Lingkungan

Tidak ditemukan laporan mengenai dampak langsung CO terhadap lingkungan ekosistem. Secara tidak langsung CO dapat mendorong percepatan produksi NO₂ pada rantai reaksi yang menghasilkan troposferik O_3­ yang merupakan pencemar sekunder yang dapat menimbulkan dampak terhadap tumbuh-tumbuhan.

2.    Terhadap Tumbuhan

Bagi tumbuhan, kadar CO sebesar 100 pp pengaruhnya hampir tidak ada khususnya tumbuhan tingkat tinggi. Kadar CO sebesar 200 ppm dengan waktu kontak 24 jam dapat mempengaruhi kemampuan fiksasi nitrogen oleh bakteri bebas terutama yang terdapat pada akar tumbuhan (Anonim, 2008)

3.    Terhadap Hewan

Ketika terhirup, gas ini terserap ke dalam darah bergabung dengan hemoglobin membentuk karboksihemoglobin,mengurangi kadar oksigen dalam darah. Banyak kasus keracunan karbon monoksida seperti contoh pada anjing sama efeknya pada manusia. Pada kondisi kebakaran, hewan juga dapat terkena paparan karbonmonoksida. Terlalu lama terpapar karbonmonoksida dapat menyebabkan hypoxemia dan kematian

4.    Terhadap Material

Karbon monoksida dapat melarutkan logam-logam berat yang terdapat dalam tanah sehingga memengaruhi kualitas air tanah dan air permukaan dan bersifat korosif sehingga merusak material dan bangunan

D. PENGENDALIAN

1. PENCEGAHAN

D.1.1 Sumber Bergerak

a) Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap baik.

b) Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkala.

c) Memasang filter pada knalpot.

D.1.2 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 CO rendah.

D.1.3 Manusia

Apabila kadar CO dalam udara ambien telah melebihi baku mutu ( 10.000 ug/Nm3 udara dengan rata-ratawaktu pengukuran 24 jam ) maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya:

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

b) Menutup / menghindari tempat-tempat yang diduga mengandung CO seperti sumur tua , Goa , dll.

E. PENANGGULANGAN

a) Mengatur pertukaran udara didalam ruang seperti mengunakan exhaust-fan.

b) Bila terjadi korban keracunan maka lakukan :

· Berikan pengobatan atau pernafasan buatan

· Kirim segera ke rumah sakit atau puskesmas terdekat

Sumber Gambar:

Gambar 1. Sumber karbon monoksida buatan

http://www.google.com/imgres?sa=X&espvd=210&es_sm=93&biw=1093&bih=451&tbm=isch&tbnid=i5MSqp2AzY_INM%3A&imgrefurl=http%3A%2F%2Fblogpahmi.blogspot.com%2F2012%2F05%2Fpolusi-udara.html&docid=Vj3uI20S7kg6RM&imgurl=http%3A%2F%2F3.bp.blogspot.com%2F-v6eTrWx-G7I%2FTsXGWlPq7KI%2FAAAAAAAAAFY%2FIroAttcx_TM%2Fs1600%2Fpolusi-udara-02.gif&w=565&h=489&ei=YVkLU5yOB4OikQWq34GYBg&zoom=1&ved=0CMABEIQcMCE&iact=rc&dur=1206&page=3&start=24&ndsp=16

Gambar 2. Pengikatan karbon monoksida oleh hemoglobin

https://www.google.com/search?q=gambar+keracunan+karbonmonoksida&espv=210&es_sm=93&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=dFsLU86RO8-RlAWn5YHYDg&ved=0CCcQsAQ&biw=1093&bih=451#facrc=_&imgdii=_&imgrc=9nc4MCm_ITPHyM%253A%3BBPwm6GYfOOB96M%3Bhttp%253A%252F%252F3.bp.blogspot.com%252F-hHCbIdi-Z5I%252FTaKVVWd5jdI%252FAAAAAAAAAKs%252FK853Tc4jSGE%252Fs1600%252FNew%25252BPicture%25252B%2525252845%25252529.png%3Bhttp%253A%252F%252Fabdulrahmanlaode.blogspot.com%252F2011_04_01_archive.html%3B505%3B381 

Sumber lain:

http://www.depkes.go.id/downloads/Udara.PDF  (diakses pada tanggal 22 Februari 2014 pukul 09.39)

http://elsari.wordpress.com/2010/02/06/dampak-pencemaran-udara-terhadap-lingkungan-dan-manusia/(diakses pada tanggal 23 Februari 2014 pukul 22.34)