KONSEP DASAR TOKSIKOLOGI INDUSTRI
KONSEP DASAR TOKSIKOLOGI
INDUSTRI
Oleh : dr. Yuniar Lestari, MKes
1
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Pengertian
Toksikologi merupakan ilmu yang mempelajari
pengaruh merugikan suatu zat/bahan kimia
pada organisme hidup atau ilmu tentang
racun
Toksikologi industri membahas tentang
berbagai bahan beracun yang digunakan,
diolah atau dihasilkan oleh industri.
2
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
History
Swiss physician Paracelsus (1493-1541)
dinobatkan menjadi
“the father of modern toxicology.”
“All substances are poisons: there is none
which is not a poison. The right dose
differentiates a poison from a remedy.”
3
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Dosis yang Menjadikan
Racun
Suatu bahan kimia yang
tidak
beracun bisa menjadi beracun
pada dosis tinggi. (Terlalu banyak
sesuatu yang baik menjadi jelek).
Bahan kimia berdaya racun tinggi
bisa aman untuk kehidupan
ketika diberikan dalam dosis yang
sesuai. (Racun tidak berbahaya
pada dosis rendah).
4
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Toksikan
Toksikan alamiah dan buatan manusia
Zat racun diproduksi oleh tumbuhan, hewan atau bakteri.
Phytotoxins
Zootoxins
Bacteriotoxins
5
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Toksikologi Kerja
Toksikan lingkungan (polutan
air dan udara) adalah substansi
yang membahayakan bagi
lingkungan dan
juga bagi manusia.
Persepsi publik bahwa buatan manusia lebih serius
dibanding yang natural - Nyatanya: keduanya sama
serius.
5,000,000 setiap tahun mati diseluruh dunia
akibat bacterial toxicants (Salmonella,
E. coli)
6
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Contoh bahan kimia dalam industri
Digunakan : pelarut, bahan bakar, …
Diolah : bahan baku, …
Dihasilkan : bahan buangan, bahan tak
diinginkan, …
Industri penyamakan kulit ??????
7
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Toksikan - Racun
Zat kimia dalam jumlah tertentu (dosis dan
konsentrasi) dapat merusak organisme hidup
Sangat beracun bila zat tersebut diserap
cepat oleh tubuh tetapi metabolisme atau
ekskresinya lambat
8
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
KLASIFIKASI BAHAN BERACUN
1. Berdasarkan penggunaan bahan:
2.
3.
4.
5.
6.
9
solvent, aditif makanan dll
Berdasarkan target organ: hati, ginjal,
paru, sistem haemopoetik
Berdasarkan fisiknya : gas, debu, cair,
padat , uap dsb
Berdasarkan kandungan kimia: aromatic
amine, hidrokarbon dll
Berdasarkan toksisitasnya: Ringan,
sedang dan berat
Berdasarkan fisiologinya: iritan,
asfksan, karsinogenik dll
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Bentuk Sediaan Bahan Kimia :
Padat
Cair
Gas
Era industrialisasi : peningkatan penggunaan
bahan kimia berbahaya
10
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Penilaian Toksisitas
Toksisitas suatu bahan beracun ditentukan
melalui berbagai cara,
melalui percobaan binatang, yang ditentukan
secara kualitatif dan kuantitatif.
Untuk mengetahui toksisitas bahan dikenal
LD50,
Suatu zat beracun dengan dengan LD50
(lethal dose 50) yang lebih kecil, menunjukkan
bahwa zat tersebut relatif lebih beracun.
11
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Toksikan
Racun super: 5 mg/kgBB atau kurang, contoh: Nikotin
Amat sangat beracun: (5-50 mg/kgBB), contoh: Timbal
arsenat
Amat beracun: (50-500 mg/kgBB), contoh: Hidrokinon
Beracun sedang: (0.5-5 g/kgBB), contoh: Isopropanol
Sedikit beracun: (5-15 g/kgBB), contoh: Asam ascorbat
Tidak beracun: (>15 g/kgBB), contoh: Propilen glikol
12
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Toksisitas Menurut NAB
Toksisitas
ppm
mg / kg
Rendah
> 500
> 0,5
Sedang
101 - 500
0,1 – 0,5
Tinggi
< 100
< 0,1
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
13
Klasifkasi menurut Reaksi Jaringan
Jenis Toksisitas
Keterangan
Rendah
Perubahan biologik reversibel,
membaik dengan atau tanpa
pengobatan
Sedang
Perubahan biologik
rever/irreversibel, tidak
menimbulkan cacat/kematian
Tinggi
Pada paparan rendah menyebabkan
kematian/cacat
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
14
Bahan Kimia Berbahaya
( Kepmenaker no.187 th 1999)
No.
Kriteria Bahan
1. Beracun
2. Sangat beracun
3. Reaktif
Contoh
Amonia, klorine, formaldehid
Arsin,Parathion,walfarin
Acethylene,hydrogen,O2liquid
4.
5.
6.
7.
Mudah Meledak
Oksidator
Cairan mdh terbakar
Cairan sangat
mudah terbakar
Klorotrinitrobenzen,nitrogliserin
Klor,permanganat,Asam sulfat
Flash point 21 – 55oC
Flash point < 21o C
8.
Gas mudah terbakar Titik didih < 20oC
15
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Indikator : Baku Mutu Lingkungan
1.
2.
3.
4.
16
BML pada emisi : NAB ( TLV)
BML pada tempat kerja : NAB (TLV)
BML di lingkungan : BML
BML pada sistim biologis : BEI (Biological
Exposure Indices )
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Kategori NAB
NAB
Keterangan
TLV-TWA
Kadar pemaparan 8 jam/hari= Rata-rata selama jam 40 jam seminggu,tanpa
gangguan kesehatan/penyakit
kerja = NAB
TLV- STEL
=Pemaparan singkat
= PSD
TLV-C
= Tertinggi = KTD
Kadar pemaparan > 15 menit
- < 4 jam/hari tanpa gangguan
kesehatan, narkose
Kadar tertinggi yang tidak
boleh dilewati selama
melakukan pekerjaan
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
17
Terdapat ribuan jenis bahan kimia yang dihasilkan
dalam industry sehingga perlu diupayakan :
1.
2.
3.
18
Survai pendahuluan mengenal bahan kimia
yang terdapat di industri
Mengenal proses produksi dengan
mempelajari alur proses dan keluhan kesehatan
oleh pekerja
Mempelajari MSDS (Material Safety Data Sheet)
atau Lembar Data Bahan Kimia yakni suatu
dokumen teknik yang memberikan informasi
tentang komposisi karakteristik, bahaya fsik dan
potensi bahaya kesehatan cara penanganan dan
penyimpanan bahan yang aman
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Gambar Tanda Bahaya Bahan Kimia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Bahaya
keracunan
Bahaya
ledakan
Bahaya
kebakaran
Bahaya
oksidasi
Bahaya korosi
Bahaya radiasi
mengion
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
19
Threshold Limits
THRESHOLD DOSE: NO DETECTABLE EFFECT
Threshold Limit Value TLV: worker’s lifetime
8 hours per day 40 hours per week
TLV - TWA *
time weighed average
TLV - STEL
short term exposure limit
TLV - C
ceiling limit
* ~ ~PEL Permissible Exposure Level
some toxicants have zero thresholds
20
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Threshold Limits Values
TLV-TWA (ppm)
Carbon Monoxide:
50
Chlorine:
0.5
Formaldehyde:
1
Methyl Alcohol:
200
Methyl Ethyl Ketone:
200
Phosgene:
Turpentine:
0.1
100
ppm: parts per million by volume
21
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Lethal Doses
Approximate Lethal Doses of Common Chemicals
(Calculated for a 160 lb. human from data on rats)
Chemical
Lethal Dose
Sugar (sucrose)
Alcohol
(ethyl alcohol)
Salt (sodium chloride)
Herbicide (2, 4-D)
Arsenic (arsenic acid)
Nicotine
Food poison (botulism)
3 quarts (3 x 0,9 ltr)
3 quarts
1 quart
one half cup
1-2 teaspoons
one half teaspoon
microscopic
Source: Marczewski, A.E., and Kamrin, M. Toxicology for the citizen, Retrieved
August 17, 2000 from the World Wide Web:
www.iet.msu.edu/toxconcepts/toxconcepts.htm.
22
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Glossary
NAB
Nilai Ambang Batas
TLV
Treshold Limit Value
TWA
Time Weighed Average
STEL
Short Term Exposure Limit
PSD
Pemajanan Singkat Diperkenankan
C
Ceiling
KTD
Kadar Tertinggi Diperkenankan
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
23
Bahaya Bahan Kimia
Kebakaran
Peledakan
Keracunan
Gangguan
Kesehatan Lain
Pencemaran
Lingkungan
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
24
Faktor Kimia
Petro Widada
25
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Efek Bahan Kimia terhadap Manusia
1.
2.
3.
4.
26
Lokal dan Sistemik
Reversibel : iritasi, korosi
Irreversibel : Ca, mutasi gen, sirosis hati
Segera : keracunan sianida
Tertunda : karsinogenik
Hipersensitivitas (alergi) dan idiosinkrasi
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Pekerja
Pekerja Industri Kimia
(1940-present)
Pekerja umumnya terpapar sejumlah
besar karsinogen untuk periode waktu
yang lama.
Pekerjaan dengan high risk of cancer :
Pelayan kesehatan, pekerja farmasi dan
laboratorium, pekerja instalasi penyulingan, pekerja
karet, pekerja furnitur, dan pekerja pestisida.
27
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Perjalanan Bahan Toksik
Port d’ entry : hidung, mulut, kulit, mukosa
Absorpsi : sal. cerna, kulit, paru-paru
Distribusi : darah
barrier/sawar
seluruh
tubuh
Biotransformasi : hati, paru-paru, lambung,
usus, kulit, ginjal
Ekskresi : urin, hati, paru-paru
28
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Tingkat bahaya pada manusia
dipengaruhi oleh
Daya racun ( LD50 atau LC50 )
Cara masuk bahan Kimia / Route of Entry
( sal. Nafas, sal. Cerna atau kulit )
Konsentrasi ( dosis ) dan Lama paparan
(terus menerus / intermitten)
Efek kombinasi
Kerentanan individu ( tgt karakteristik )
1.
2.
3.
4.
5.
29
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Response to Toxicants
When a set of organisms is exposed to
a toxicant at a fixed concentration, a
variety or responses is obtained,
depending on a number of factors:
Age of organism
Sex of organism
Health of organism
Etc.
Need a statistical way to represent
30
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
response.
Entry Ways for Toxicants
ENTRY
ROUTE
Ingestion
mouth, stomach
smoking
Inhalation
*
Injection
*
CONTROL
Dermal Absorption
rules on eating, drinking,
mouth, nose
ventilation, hoods,
protection equipment
cuts in skin
skin
protective clothing
protective clothing
* industrially most significant
31
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
32
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
33
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
ih
s
a
K
a
m
i
r
Te
34
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
INDUSTRI
Oleh : dr. Yuniar Lestari, MKes
1
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Pengertian
Toksikologi merupakan ilmu yang mempelajari
pengaruh merugikan suatu zat/bahan kimia
pada organisme hidup atau ilmu tentang
racun
Toksikologi industri membahas tentang
berbagai bahan beracun yang digunakan,
diolah atau dihasilkan oleh industri.
2
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
History
Swiss physician Paracelsus (1493-1541)
dinobatkan menjadi
“the father of modern toxicology.”
“All substances are poisons: there is none
which is not a poison. The right dose
differentiates a poison from a remedy.”
3
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Dosis yang Menjadikan
Racun
Suatu bahan kimia yang
tidak
beracun bisa menjadi beracun
pada dosis tinggi. (Terlalu banyak
sesuatu yang baik menjadi jelek).
Bahan kimia berdaya racun tinggi
bisa aman untuk kehidupan
ketika diberikan dalam dosis yang
sesuai. (Racun tidak berbahaya
pada dosis rendah).
4
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Toksikan
Toksikan alamiah dan buatan manusia
Zat racun diproduksi oleh tumbuhan, hewan atau bakteri.
Phytotoxins
Zootoxins
Bacteriotoxins
5
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Toksikologi Kerja
Toksikan lingkungan (polutan
air dan udara) adalah substansi
yang membahayakan bagi
lingkungan dan
juga bagi manusia.
Persepsi publik bahwa buatan manusia lebih serius
dibanding yang natural - Nyatanya: keduanya sama
serius.
5,000,000 setiap tahun mati diseluruh dunia
akibat bacterial toxicants (Salmonella,
E. coli)
6
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Contoh bahan kimia dalam industri
Digunakan : pelarut, bahan bakar, …
Diolah : bahan baku, …
Dihasilkan : bahan buangan, bahan tak
diinginkan, …
Industri penyamakan kulit ??????
7
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Toksikan - Racun
Zat kimia dalam jumlah tertentu (dosis dan
konsentrasi) dapat merusak organisme hidup
Sangat beracun bila zat tersebut diserap
cepat oleh tubuh tetapi metabolisme atau
ekskresinya lambat
8
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
KLASIFIKASI BAHAN BERACUN
1. Berdasarkan penggunaan bahan:
2.
3.
4.
5.
6.
9
solvent, aditif makanan dll
Berdasarkan target organ: hati, ginjal,
paru, sistem haemopoetik
Berdasarkan fisiknya : gas, debu, cair,
padat , uap dsb
Berdasarkan kandungan kimia: aromatic
amine, hidrokarbon dll
Berdasarkan toksisitasnya: Ringan,
sedang dan berat
Berdasarkan fisiologinya: iritan,
asfksan, karsinogenik dll
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Bentuk Sediaan Bahan Kimia :
Padat
Cair
Gas
Era industrialisasi : peningkatan penggunaan
bahan kimia berbahaya
10
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Penilaian Toksisitas
Toksisitas suatu bahan beracun ditentukan
melalui berbagai cara,
melalui percobaan binatang, yang ditentukan
secara kualitatif dan kuantitatif.
Untuk mengetahui toksisitas bahan dikenal
LD50,
Suatu zat beracun dengan dengan LD50
(lethal dose 50) yang lebih kecil, menunjukkan
bahwa zat tersebut relatif lebih beracun.
11
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Toksikan
Racun super: 5 mg/kgBB atau kurang, contoh: Nikotin
Amat sangat beracun: (5-50 mg/kgBB), contoh: Timbal
arsenat
Amat beracun: (50-500 mg/kgBB), contoh: Hidrokinon
Beracun sedang: (0.5-5 g/kgBB), contoh: Isopropanol
Sedikit beracun: (5-15 g/kgBB), contoh: Asam ascorbat
Tidak beracun: (>15 g/kgBB), contoh: Propilen glikol
12
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Toksisitas Menurut NAB
Toksisitas
ppm
mg / kg
Rendah
> 500
> 0,5
Sedang
101 - 500
0,1 – 0,5
Tinggi
< 100
< 0,1
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
13
Klasifkasi menurut Reaksi Jaringan
Jenis Toksisitas
Keterangan
Rendah
Perubahan biologik reversibel,
membaik dengan atau tanpa
pengobatan
Sedang
Perubahan biologik
rever/irreversibel, tidak
menimbulkan cacat/kematian
Tinggi
Pada paparan rendah menyebabkan
kematian/cacat
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
14
Bahan Kimia Berbahaya
( Kepmenaker no.187 th 1999)
No.
Kriteria Bahan
1. Beracun
2. Sangat beracun
3. Reaktif
Contoh
Amonia, klorine, formaldehid
Arsin,Parathion,walfarin
Acethylene,hydrogen,O2liquid
4.
5.
6.
7.
Mudah Meledak
Oksidator
Cairan mdh terbakar
Cairan sangat
mudah terbakar
Klorotrinitrobenzen,nitrogliserin
Klor,permanganat,Asam sulfat
Flash point 21 – 55oC
Flash point < 21o C
8.
Gas mudah terbakar Titik didih < 20oC
15
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Indikator : Baku Mutu Lingkungan
1.
2.
3.
4.
16
BML pada emisi : NAB ( TLV)
BML pada tempat kerja : NAB (TLV)
BML di lingkungan : BML
BML pada sistim biologis : BEI (Biological
Exposure Indices )
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Kategori NAB
NAB
Keterangan
TLV-TWA
Kadar pemaparan 8 jam/hari= Rata-rata selama jam 40 jam seminggu,tanpa
gangguan kesehatan/penyakit
kerja = NAB
TLV- STEL
=Pemaparan singkat
= PSD
TLV-C
= Tertinggi = KTD
Kadar pemaparan > 15 menit
- < 4 jam/hari tanpa gangguan
kesehatan, narkose
Kadar tertinggi yang tidak
boleh dilewati selama
melakukan pekerjaan
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
17
Terdapat ribuan jenis bahan kimia yang dihasilkan
dalam industry sehingga perlu diupayakan :
1.
2.
3.
18
Survai pendahuluan mengenal bahan kimia
yang terdapat di industri
Mengenal proses produksi dengan
mempelajari alur proses dan keluhan kesehatan
oleh pekerja
Mempelajari MSDS (Material Safety Data Sheet)
atau Lembar Data Bahan Kimia yakni suatu
dokumen teknik yang memberikan informasi
tentang komposisi karakteristik, bahaya fsik dan
potensi bahaya kesehatan cara penanganan dan
penyimpanan bahan yang aman
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Gambar Tanda Bahaya Bahan Kimia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Bahaya
keracunan
Bahaya
ledakan
Bahaya
kebakaran
Bahaya
oksidasi
Bahaya korosi
Bahaya radiasi
mengion
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
19
Threshold Limits
THRESHOLD DOSE: NO DETECTABLE EFFECT
Threshold Limit Value TLV: worker’s lifetime
8 hours per day 40 hours per week
TLV - TWA *
time weighed average
TLV - STEL
short term exposure limit
TLV - C
ceiling limit
* ~ ~PEL Permissible Exposure Level
some toxicants have zero thresholds
20
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Threshold Limits Values
TLV-TWA (ppm)
Carbon Monoxide:
50
Chlorine:
0.5
Formaldehyde:
1
Methyl Alcohol:
200
Methyl Ethyl Ketone:
200
Phosgene:
Turpentine:
0.1
100
ppm: parts per million by volume
21
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Lethal Doses
Approximate Lethal Doses of Common Chemicals
(Calculated for a 160 lb. human from data on rats)
Chemical
Lethal Dose
Sugar (sucrose)
Alcohol
(ethyl alcohol)
Salt (sodium chloride)
Herbicide (2, 4-D)
Arsenic (arsenic acid)
Nicotine
Food poison (botulism)
3 quarts (3 x 0,9 ltr)
3 quarts
1 quart
one half cup
1-2 teaspoons
one half teaspoon
microscopic
Source: Marczewski, A.E., and Kamrin, M. Toxicology for the citizen, Retrieved
August 17, 2000 from the World Wide Web:
www.iet.msu.edu/toxconcepts/toxconcepts.htm.
22
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Glossary
NAB
Nilai Ambang Batas
TLV
Treshold Limit Value
TWA
Time Weighed Average
STEL
Short Term Exposure Limit
PSD
Pemajanan Singkat Diperkenankan
C
Ceiling
KTD
Kadar Tertinggi Diperkenankan
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
23
Bahaya Bahan Kimia
Kebakaran
Peledakan
Keracunan
Gangguan
Kesehatan Lain
Pencemaran
Lingkungan
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
24
Faktor Kimia
Petro Widada
25
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Efek Bahan Kimia terhadap Manusia
1.
2.
3.
4.
26
Lokal dan Sistemik
Reversibel : iritasi, korosi
Irreversibel : Ca, mutasi gen, sirosis hati
Segera : keracunan sianida
Tertunda : karsinogenik
Hipersensitivitas (alergi) dan idiosinkrasi
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Pekerja
Pekerja Industri Kimia
(1940-present)
Pekerja umumnya terpapar sejumlah
besar karsinogen untuk periode waktu
yang lama.
Pekerjaan dengan high risk of cancer :
Pelayan kesehatan, pekerja farmasi dan
laboratorium, pekerja instalasi penyulingan, pekerja
karet, pekerja furnitur, dan pekerja pestisida.
27
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Perjalanan Bahan Toksik
Port d’ entry : hidung, mulut, kulit, mukosa
Absorpsi : sal. cerna, kulit, paru-paru
Distribusi : darah
barrier/sawar
seluruh
tubuh
Biotransformasi : hati, paru-paru, lambung,
usus, kulit, ginjal
Ekskresi : urin, hati, paru-paru
28
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Tingkat bahaya pada manusia
dipengaruhi oleh
Daya racun ( LD50 atau LC50 )
Cara masuk bahan Kimia / Route of Entry
( sal. Nafas, sal. Cerna atau kulit )
Konsentrasi ( dosis ) dan Lama paparan
(terus menerus / intermitten)
Efek kombinasi
Kerentanan individu ( tgt karakteristik )
1.
2.
3.
4.
5.
29
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
Response to Toxicants
When a set of organisms is exposed to
a toxicant at a fixed concentration, a
variety or responses is obtained,
depending on a number of factors:
Age of organism
Sex of organism
Health of organism
Etc.
Need a statistical way to represent
30
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
response.
Entry Ways for Toxicants
ENTRY
ROUTE
Ingestion
mouth, stomach
smoking
Inhalation
*
Injection
*
CONTROL
Dermal Absorption
rules on eating, drinking,
mouth, nose
ventilation, hoods,
protection equipment
cuts in skin
skin
protective clothing
protective clothing
* industrially most significant
31
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
32
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
33
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014
ih
s
a
K
a
m
i
r
Te
34
Blok 4.3 Kesker - YL - 2014