Dampak Pencemaran Air terhadap Ekosistem dan Kesehatan Manusia

48 Tabel 11. Wisaksono 2002 dan Soemirat 2005, mengklasifikasikan toksisitas akut bahan kimia terhadap manusia dengan menggunakan skala Hodge dan Sterner, seperti ditunjukkan pada Tabel 12. Tabel 11 Klasifikasi toksisitas akut pada binatang Toksisitas LD 50 LD Oral Mencit mgkg bb 50 LC Dermal Mencit atau Kelinci mgkg bb 50 Inhalasi Mencit mgm 3 4jam Berbahaya Beracun Sangat beracun 200 – 2 000 25 – 200 25 400 – 2 000 50 – 400 50 2 000 – 20 000 500 – 2 000 500 Sumber: Wisaksono 2002. Tabel 12 Klasifikasi toksisitas akut pada manusia No Tingkat Toksisitas Dosis 1 2 3 4 5 6 Praktis tidak beracun Agak beracun Toksisitas sedang Sangat beracun Luar biasa beracun Super toksik 15 gkg bb 5 – 15 gkg bb 0.5 – 5 gkg bb 50 – 500 mgkg bb 5 – 50 mgkg bb 5 mgkg bb Sumber: Wisaksono 2002, Soemirat 2005. Menurut Soemirat 2005, taraf toksisitas Tabel 12 di atas dapat digunakan untuk menilai taraf toksisitas suatu racun yang sedang diuji-coba pada berbagai organisme.

2.7 Dampak Pencemaran Air terhadap Ekosistem dan Kesehatan Manusia

Air sebagai komponen lingkungan hidup akan mempengaruhi dan dipengaruhi oleh komponen lainnya. Air yang kualitasnya buruk akan mengakibatkan kondisi lingkungan hidup menjadi buruk, sehingga akan mempengaruhi kondisi kesehatan dan keselamatan manusia serta makhluk hidup lainnya. Penurunan kualitas air akan menurunkan daya guna, hasil guna, produktivitas, daya dukung, dan daya tampung dari sumber daya air, yang pada akhirnya akan menurunkan kekayaan sumber daya alam. Pencemaran sungai oleh limbah industri dan limbah domestik serta akibat aktivitas manusia lainnya, berlangsung semenjak hadirnya bahan pencemar dalam air yang selanjutnya mengakibatkan efek pencemaran pada ekosistem sungai tersebut. Menurut Santosa et al. 2000, akibat terjadinya pencemaran sungai maka keseimbangan sistem sungai akan bergeser ke arah keseimbangan baru sehingga akan terjadi perbedaan fungsional dibanding keadaan semula. Perbedaan 49 ini disebut dampak pencemaran pada ekosistem sungai. Sungai yang tercemar air limbah akan menyebabkan menurunnya kadar oksigen terlarut dalam sungai tersebut. Hal ini akan menyebabkan kehidupan organisme air yang membutuhkan oksigen terganggu dan mengurangi perkembangannya. Selain disebabkan kekurangan oksigen, kematian kehidupan di dalam air dapat juga disebabkan oleh adanya zat beracun. Selain kematian pada ikan-ikan, dampak lainnya adalah kerusakan pada tanamantumbuhan air. Menurut WHO 2006, bahan pencemar yang menimbulkan ancaman terbesar pada lingkungan akuatik adalah air kotor, nutrien berlebih, senyawa organik, sampah, plastik, logam, hidrokarbon, dan hidrokarbon polisiklik aromatik PAH. Air kotor yang tidak diolah yang berasal dari limbah domestik baik berupa limbah cair domestik yang berasal dari air cucian seperti sabun, deterjen, minyak, dan pestisida maupun limbah cair domestik yang menghasilkan senyawa organik berupa protein, karbohidrat, lemak, dan asam nukleat akan mengakibatkan penurunan kualitas air. Menurut Garno 2001, untuk menguraikan limbah tersebut diperlukan oksigen sehingga selama proses penguraian limbah oksigen terlarut dalam perairan menurun dengan tingkat penurunan berbanding lurus dengan jumlah limbah yang diurai. Penguraian limbah dapat menghasilkan senyawa lain yang berupa nutrien terutama fosfor dan nitrogen dan gas NH 3 dan H 2 Kehidupan organisme akuatik bergantung pada kandungan oksigen terlarut dalam air. Pada saat organisme akuatik mengkonsumsi bahan-bahan organik, kandungan oksigen terlarut akan menurun. Penurunan kadar oksigen terlarut umumnya menyebabkan ikan mati. Limbah peternakan dan bahan organik adalah sumber umum dari bahan-bahan yang butuh oksigen. Limbah organik, logam, dan nutrien yang dapat teroksidasi semuanya membutuhkan oksigen untuk mendegradasi bahan-bahan tersebut. Jika kandungan bahan yang butuh oksigen cukup tinggi, maka oksigen terlarut yang tersedia untuk kehidupan akuatik menurun yang mengakibatkan organisme akuatik mengalami tekanan atau kematian. Deplesi oksigen dapat menyebabkan masalah kualitas air pada badan- S yang beracun bagi organisme lain. Limbah organik sebagian besar ada di lapisan bawah badan air, karenanya dampak penguraian yang berupa penurunan oksigen terlarut dan timbulnya gas-gas beracun terjadi di lapisan bawah badan air dan mengakibatkan jatah oksigen bagi biota air berkurang jumlahnya. 50 badan air. Penurunan kadar oksigen dalam air sering mengakibatkan peristiwa ikan mati masal akibat kekurangan oksigen Garno 2001; Salim 2002. Keberadaan nutrien secara berlebihan dapat mengakibatkan pertumbuhan tak terkendali yang membahayakan kehidupan atau dapat bersifat toksik terhadap beberapa bentuk kehidupan akuatik. Salah satu hasil penguraian limbah organik adalah nutrien dalam bentuk fosfor dan nitrogen yang siap diasimilasi oleh tumbuhan air, termasuk fitoplankton. Pemasukkan pembuangan limbah organik yang terus menerus ke dalam suatu badan air akan memicu pertumbuhan fitoplankton yang berlebihan sehingga air berwarna hijau pekat, fenomena ini disebut blooming Garno 2002. Fenomena blooming pada umumnya kurang menguntungkan bagi organisme lain, utamanya di malam hari. Hal ini disebabkan di malam hari fitoplankton memerlukan oksigen untuk respirasi bagi yang hidup dan dekomposisi bagi yang mati. Pada umumnya, fitoplankton berada pada lapisan atas badan air. Karenanya, kejadian blooming dapat mengakibatkan menurunnya kandungan oksigen di lapisan atas badan air di malam hari. Nitrogen dalam bentuk N-NH 3 , N-nitrat, dan N-NO 2 umumnya berasal dari penggunaan pupuk secara berlebihan dan dapat memberikan dampak negatif pada air permukaan jika konsentrasinya cukup tinggi. Molekul amoniak NH 3 Dalam tubuh manusia, nitrit akan bereaksi dengan haemoglobin dan menghambat aliran oksigen dalam darah. Amonia NH bersifat sangat toksik terhadap organisme akuatik terutama ikan dan plankton. Amonia dapat menaikkan pH air. Pada konsentrasi yang tinggi, amonia dapat menyebabkan eutrofikasi terhadap air. Amonia dalam jumlah besar dapat terurai menjadi nitrit dan nitrat. 3 merupakan bentuk senyawaan nitrogen juga dapat memiliki beberapa dampak pada kualitas air permukaan. Amonia diubah menjadi nitrat dan nitrit dalam proses yang disebut nitrifikasi. Proses ini memerlukan oksigen dalam jumlah besar dan dapat membunuh ikan karena jumlah oksigen terlarut dalam air menjadi rendah. Nitrogen dalam bentuk nitrat mudah larut dalam air, dan keberadaannya secara alami dalam air pada tingkat yang rendah. Air yang tercemar nitrat dengan konsentrasi tinggi dapat membahayakan kesehatan terutama pada anak-anak. Orang dewasa memiliki toleransi nitrat yang lebih tinggi dalam air minum, namun studi menyarankan bahwa konsumsi air minum yang mengandung nitrat dapat mengakibatkan beberapa bentuk kanker. Amonia pada konsentrasi 35 mgl di 51 dalam air akan menimbulkan aroma tidak enak. Konsentrasi 280 mgm 3 Hidrokarbon, bahan kimia organik, dan bahan industri dapat meracuni kehidupan organisme jika keberadaannya dengan konsentrasi cukup tinggi. Bahan-bahan ini juga mudah bergerak, berada pada periode tertentu dalam keadaan toksik, dan terakumulasi pada sedimen. Efek toksik dari logam-logam renik dapat mempengaruhi kehidupan hewan air. Logam renik yang paling umum di udara menyebabkan iritasi tenggorokan, pada konsentrasi yang lebih tinggi dapat menyebabkan batuk, sukar bernafas dan mempengaruhi sistem syaraf. Konsentrasi amonia yang tinggi di dalam darah dapat mempengaruhi sistem syaraf pusat. Perairan yang banyak mengandung bahan organik tinggi mempunyai nilai BOD yang tinggi. Konsentrasi BOD yang tinggi menyebabkan kandungan oksigen terlarut di dalam air menjadi rendah, akibatnya oksigen sebagai sumber kehidupan bagi biota air hewan dan tumbuhan tidak dapat terpenuhi sehingga biota air tersebut menjadi mati. Selain itu, konsentrasi BOD yang tinggi juga menunjukkan jumlah mikroorganisme patogen juga banyak. Mikroorganisme patogen dapat menimbulkan berbagai macam penyakit pada manusia. Karena itu, konsentrasi BOD yang tinggi di dalam air dapat menyebabkan berbagai penyakit bagi manusia Rahman 1996. Limbah organik yang mengandung padatan terlarut yang tinggi dapat menimbulkan kekeruhan dan mengurangi penetrasi cahaya matahari bagi biota fotosintetik. Sedimen berasal dari partikel-partikel tanah yang ringan yang terbawa ke dalam aliran air dan danau, partikel-partikel tersuspensi dan padatan anorganik dan sisa-sisa bahan organik yang memasuki air melalui dasar sungai dan tumpukan erosi dapat menyebabkan air menjadi keruh, kerusakan habitat akuatik, pertukaran kontaminan penyerap, tersumbatnya sistem drainase, dan berdampak langsung pada organisme akuatik. Sedimen-sedimen yang mengisi aliran air, sungai, danau dan lahan basah dapat mempengaruhi kehidupan akuatik dengan mematikan telur ikan dan larva. Kekeruhan secara berlebihan mereduksi penetrasi cahaya dalam air, merusak penglihatan ikan untuk mencari makanan, menyumbat insang ikan, dan meningkatkan biaya untuk pengolahan air minum. Sedimen-sedimen halus juga berperan sebagai pemicu terjadinya tranpormasi pencemar-pencemar lain mendekati permukaan air termasuk nutrien, logam- logam renik, dan hidrokarbon. 52 ditemukan dari limpasan perkotaan adalah timbale Pb, seng Zn, dan tembaga Cu. Logam –logam tersebut berasal dari proses galvanisasi, pelapisan krom, dan operasi industri lainnya di daerah perkotaan. Kualitas air juga berpengaruh langsung terhadap kesehatan, mengingat sifat air yang mudah sekali terkontaminasi oleh berbagai mikroorganisme dan mudah sekali melarutkan berbagai materi. Kondisi sifat air tersebut menyebabkan air mudah sekali berfungsi sebagai media penyalur atau penyebar penyakit. Menurut KLH 2005b, peran air sebagai pembawa penyakit menular, meliputi 1 air sebagai media untuk hidup mikroba patogen, 2 air sebagai sarang insekta penyebar penyakit, 3 jumlah air bersih yang tersedia tidak cukup, sehingga manusia yang bersangkutan tidak dapat membersihkan dirinya, dan 4 air sebagai media untuk hidup vektor penyebar penyakit. Ada beberapa penyakit yang masuk dalam kategori water borne diseases, yaitu penyakit-penyakit yang dibawa oleh air. Penyakit tersebut hanya dapat menyebar apabila mikroba penyebabnya dapat masuk ke dalam sumber air yang dipakai masyarakat untuk memenuhi kebutuhannya sehari-hari. Masuknya bahan pencemar dari sumber pencemar ke manusia pada umumnya tidak terjadi secara langsung, tetapi lebih banyak melalui media jaring-jaring makanan. Gambaran perjalanan bahan pencemar sampai ke manusia disajikan pada Gambar 3. Gambar 3 Gambaran perjalanan bahan pencemar limbah sampai ke manusia. Sumber: KLH 2005b Domestik Industri Pertanian Pertambangan Sungai Laut Air Tanah Irigasi Tambak Air Minum Pertanian Perikanan Pitoplankton Zooplankton Ikan, bentos dan lainnya Manusia 53 Mengalirnya limbah yang mengandung logam berat ke perairan telah menjadi permasalahan lingkungan yang serius karena berdampak pada kesehatan manusia dan makhluk hidup lainnya. Polutan tersebut dalam jumlah yang signifikan masuk dalam sistem akuatik antara lain sebagai hasil aktivitas beragam industri, seperti elektroplating, industri elektronik, cat, paduan logam, baterai, dan industri pestisida. Polutan logam berat yang mencemari lingkungan perairan antara lain arsen As, kadmium Cd, kromium Cr, tembaga Cu, timbal Pb, merkuri Hg, nikel Ni, selenium Se, kobalt Co, dan seng Zn. Menurut Widowati 2008, logam bersifat toksik karena tidak bisa dihancurkan oleh organisme hidup yang ada di lingkungan sehingga logam-logam tersebut terakumulasi ke lingkungan, terutama mengendap di dasar perairan dan membentuk senyawa kompleks bersama bahan organik dan anorganik. Keberadaan logam berat dalam air akan membahayakan orang yang mengkonsumsinya. Kadmium meskipun dalam dosis kecil, bisa menimbulkan keracunan. Akumulasi kadmium dalam jaringan tubuh akan mengganggu fungsi ginjal, lambung, dan merapuhkan tulang. Akumulasi timbal dapat merusak jaringan syaraf, fungsi ginjal, sistem reproduksi, dan gangguan pada otak sehingga dapat mengakibatkan gangguan kecerdasan dan mental. Demikian pula merkuri, jika terakumulasi dalam tubuh, akan meracuni sel-sel tubuh, merusak ginjal, hati, dan saraf, serta menimbulkan cacat mental. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Menurut Nordberg et al. 1986, logam berat jika terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap tinggal di dalamnya hingga nantinya dibuang melalui proses ekskresi. Hal serupa juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama perairan telah terkontaminasi logam berat, maka proses pembersihannya akan sulit sekali dilakukan. Menurut Widowati et al. 2008, toksisitas logam berat dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu 1 bersifat toksik tinggi, terdiri atas unsur Hg, Cd, Pb, Cu, dan Zn; 2 bersifat toksik sedang, terdiri atas unsur Cr, Ni, dan Co; dan 3 bersifat toksik rendah, terdiri atas unsur Mn dan Fe. Urutan toksisitas logam berat terhadap hewan air adalah Hg 2+ Cd 2+ Zn 2+ Pb 2+ Cr 2+ Ni 2+ Co 2+ , sedangkan urutan toksisitas terhadap manusia adalah Hg 2+ Cd 2+ Ag + Ni 2+ Pb 2+ As 2+ Cr 2+ Sn 2+ Zn 2+ . 54 Merkuri Hg merupakan satu-satunya logam yang berbentuk cair pada suhu kamar dan mempunyai titik beku terendah dari semua logam -39 o C. Merkuri banyak digunakan untuk berbagai keperluan seperti industri klor-alkali, alat-alat listrik, cat, katalis, dan industri kertas. Merkuri yang terbuang ke sungai atau badan air dapat mengkontaminasi ikan dan biota air lainnya termasuk ganggang dan tanaman air. Ikan-ikan dan biota air tersebut kemudian dikonsumsi manusia sehingga manusia dapat terakumulasi merkuri di dalam tubuhnya. FDA menetapkan batasan kandungan merkuri maksimum adalah 0.005 ppm untuk air dan 0.5 ppm untuk makanan, sedangkan WHO menetapkan batasan maksimum yang lebih rendah yaitu 0.1 ppb untuk air Fardiaz 1992. Peristiwa keracunan Hg telah dikenal cukup lama. Keracunan Hg pertama sekali dilaporkan terjadi di Minamata, Jepang pada tahun 1953. Kontaminasi serius juga pernah diukur di Kali Surabaya tahun 1996 dan teluk Buyat tahun 2004. Sebagai hasil dari kuatnya interaksi antara Hg dan komponen tanah lainnya, penggantian bentuk merkuri dari satu bentuk ke bentuk lainnya, selain gas biasanya sangat lambat. Proses metilisasi merkuri biasanya terjadi di alam di bawah kondisi terbatas, membentuk satu dari sekian banyak elemen berbahaya, karena dalam bentuk ini merkuri sangat mudah terakumulasi pada rantai makanan. Penggunaan fungisida alkilmerkuri dalam pembenihan tidak diijinkan di banyak negara, karena berbahaya. Keracunan Hg terutama disebabkan oleh konsumsi ikan yang tercemar Hg. Tabel 13 menunjukkan lima keracunan merkuri yang menelan korban cukup banyak dan terjadi sampai tahun 1968. Tabel 13 Peristiwa keracunan merkuri yang terbesar tahuan 1960-an Lokasi Tahun Dampak Minamata - Jepang 1953 - 1960 43 orang meninggal, 68 orang cidera Irak 1961 35 orang meninggal, 321 orang cidera Pakistan Barat 1963 4 orang meninggal, 34 cidera Guatemala 1966 20 orang meninggal, 45 orang cidera Nigata - Jepang 1968 5 orang meninggal, 25 orang cidera Sumber : Fardiaz 1992, Palar 2004. Timbal Pb masuk ke dalam lingkungan perairan sebagai dampak dari aktivitas manusia, seperti air buangan dari industri yang berkaitan dengan Pb, air buangan dari pertambangan biji timah hitam dan buangan sisa industri baterai. 55 Secara alamiah, Pb juga dapat masuk ke badan perairan melalui pengkristalan Pb di udara dengan bantuan air hujan, proses korofikasi batuan mineral akibat hempasan gelombang dan angin. Senyawa Pb yang berada dalam perairan dapat ditemukan dalam bentuk ion-ion divalen atau tetravalen Pb 2+ , Pb 4+ . Timbal merupakan logam berat yang sangat beracun, dapat dideteksi secara praktis pada seluruh benda mati di lingkungan dan seluruh sistem biologis. Lingkungan perairan yang telah kemasukan senyawa atau ion-ion Pb melebihi konsentrasi ambang, dapat mengakibatkan kematian bagi biota perairan tersebut. Konsentrasi Pb yang mencapai 188 mgl dapat membunuh ikan-ikan. Sumber utama timbal adalah bersal dari komponen gugus alkil timbal yang digunakan sebagai bahan additive bensin. Komponen ini beracun terhadap seluruh aspek kehidupan. Timbal menunjukkan beracun pada sistem saraf, hemetologic, hemetotoxic dan mempengaruhi kerja ginjal. Konsumsi mingguan elemen ini yang direkomendasikan oleh WHO toleransinya bagi orang dewasa adalah 50 μgkg berat badan dan untuk bayi atau anak-anak 25 μgkg berat badan. Konsentrasi Pb dalam darah dapat dijadikan sebagai indikator gejala keracunan Pb. Gejala keracunan Pb berkisar antara 60 sampai 100 μg per 100 ml darah untuk orang dewasa. Tabel 14, menunjukkan konsentrasi Pb dalam darah dibedakan atas empat kategori, yaitu normal, dapat diterima, berlebihan, dan berbahaya. Tabel 14 Empat kategori Pb dalam darah orang dewasa Kategori μ g Pb100 ml Darah Deskripsi A Normal 40 Tidak terkena paparan atau tingkat paparan normal B dapat ditoleransi 40-80 Pertambahan penyerapan dari keadaan terpapar tetapi masih bisa ditoleransi C berlebih 80-120 Kenaikan penyerapan dari keterpaparan yang banyak dan mulai memperlihatkan tanda-tanda keracunan D tingkat bahaya 120 Penyerapan mencapai tingkat bahaya dengan tanda-tanda keracunan ringan sampai berat Sumber: Palar 2004. Kadmium dan bermacam-macam bentuk persenyawaannya dapat masuk ke lingkungan, sebagai akibat aktivitas manusia. Kandungan kadmium dapat dijumpai pada daerah-daerah penimbunan sampah dan aliran air hujan, selain dalam air buangan. Dalam badan perairan, kelarutan Cd dalam konsentrasi 56 tertentu dapat membunuh biota perairan. Biota-biota yang tergolong bangsa udang-udangan crustacea akan mengalami kematian dalam selang waktu 24 – 504 jam bila dalam badan perairan di mana biota ini hidup terlarut logam Cd atau persenyawaannya pada rentang konsentrasi 0.005 – 0.15 ppm. Kadmium Cd merupakan logam berat yang berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah. Kadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal. Secara prinsipil pada konsentrasi rendah berefek terhadap gangguan pada paru-paru, emphysema dan renal turbular disease yang kronis. Jumlah normal kadmium di tanah berada di bawah 1 ppm, tetapi angka tertinggi 1700 ppm dijumpai pada permukaan sample tanah yang diambil di dekat pertambangan biji seng Zn. Kadmium lebih mudah diakumulasi oleh tanaman dibandingkan dengan ion logam berat lainnya seperti timbal. Menurut badan dunia FAOWHO, konsumsi per minggu yang ditoleransikan bagi manusia adalah 400-500 μg per orang atau 7 μg per kg berat badan.

2.8 Analisis Risiko Kesehatan