TUGAS MATA KULIAH PENCEMARAN LINGKUNGAN
TUGAS
MATA KULIAH
: PENCEMARAN LINGKUNGAN DAN KESEHATAN
DOSEN
: Anwar Mallongi, SKM.,M.Sc.,Ph.D
UPAYA PENURUNAN TINGKAT PENCEMARAN UDARA
POLUTAN HIDROGEN SULFIDA (H2S) DI PERKOTAAN
MENUJU GREEN CITY
OLEH:
ABDUL RAHMAN ELLY
P1801213008
KONSENTRASI KESEHATAN LINGKUNGAN
PROGRAM MAGISTER KESEHATAN MASYARAKAT
PROGRAM PASCA SARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR 2014
BAB I
PENDAHULUAN
Perwujudan hak setiap orang untuk mendapatkan lingkungan hidup
yang sehat bagi pencapaian derajat kesehatan merupakan bagian pokok
dalam upaya kesehatan lingkungan yang ditujukan untuk mewujudkan
kualitas lingkungan yang sehat, baik fisik, kimia, biologi, maupun sosial yang
memungkinkan setiap orang mencapai derajat kesehatan yang setinggitingginya, sebagaimana termaktub dalam Undang-Undang Nomor 36 Tahun
2009 Tentang Kesehatan antara lain dilakukan pada lingkungan permukiman,
tempat kerja, tempat rekreasi, serta tempat dan fasilitas umum.
Udara memegang peranan yang sangat penting bagi keberlangsungan
kehidupan manusia dan mahluk hidup lainnya. Sehingga udara merupakan
sumber daya alam yang harus dilindungi untuk kelansungan kehidupan baik
saat ini maupun yang akan datang. Untuk mendapatkan udara sesuai
dengan tingkat kualitas yang diinginkan maka pengendalian pencemaran
udara menjadi sangat penting untuk dilakukan. Hal ini disebabkan karena
udara merupakan media lingkungan yang sangat potensial dalam
penyebaran penyakit dan zat kimia yang menyebabkan gangguan
kesehatan.
Saat ini, kualitas udara yang memenuhi syarat kesehatan menjadi
sesuatu yang sangat langka terutama di daerah perkotaan. Perubahan
kualitas udara pada umumnya disebabkan oleh adanya pencemaran udara,
yaitu masuknya zat pencemar (berbentuk gas-gas dan partikel kecil/aerosol)
ke dalam udara. Masuknya zat pencemar ke dalam udara dapat secara
alamiah, misalnya kebakaran hutan, akibat gunung api, dan sebagainya juga
sebagian besar disebabkan oleh aktivitas manusia, misalnya aktivitas
transportasi, industry, pembuangan sampah baik akibat dekomposisi
maupun kebakaran serta kegiatan rumah tangga.
Pencemaran udara pada dasarnya berbentuk partikel (debu, aerosol,
timah hitam) dan gas (CO, NOx, SOx, H 2S dan Hidrokarbon). Udara yang
tercemar dengan partikel dan gas ini dapat menyebabkan gangguan
kesehatan yang berbeda-beda tergantung dari macam, ukuran dan
komposisi kimianya. Gangguan kesehatan tersebut terutama terjadi pada
fungsi faal dari organ tubuh seperti paru-paru dan pembuluh darah, atau
menyebabkan iritasi pada mata dan kulit. Sedangkan bahan pencemar udara
seperti SOx, NOx, H2S dapat merangsang saluran pernapasan yang
mengakibatkan iritasi dan peradangan (Soedomo, 2001).
Dengan demikian, diperlukan upaya-upaya pengendalian pencemaran
udara secara komprehensif yang meliputi upaya pengamatan dan
pemantauan kualitas udara melalui pengamatan pada simpul 1 (pengamatan
yang dilakukan pada titik sumber), simpul 2 (pengamatan bahan pencemar
berada
di
udara
ambient),
pengamatan
pada
simpul
3
(pengamatan/pengukuran indikator biologis) dan pengamatan pada simpul 4
yakni pengamatan terhadap angka kesakitan dari penyakit-penyakit yang
diperkirakan
ada
kaitannya
dengan
dampak
pencemaran
yang
ditimbulkannya.
Kegiatan
pengengendalian
yang
dilakukan
harus
dilaksankan secara terintegrasi antar sektor dan program sesuai tugas,
fungsi dan kewenangan masing-masing, baik pemerintah pusat maupun
daerah dengan tetap mendukung terlaksananya otonomi daerah yang sesuai
dengan harapan kita semua.
BAB II
HIDROGEN SULFIDA
A. Karakteristik H2S
Hidrogen sulfida (H2S) adalah gas yang mudah terbakar, tidak berwarna
dengan rasa manis dan bau yang khas seperti telur busuk yang dapat
beracun pada konsentrasi tinggi. Orang biasanya mencium bau hidrogen
sulfida pada konsentrasi rendah di udara, mulai,0005-0,3 bagian per juta
(ppm) (0,0005-0,3 bagian dari hidrogen sulfida dalam 1 juta bagian udara);
Namun, pada konsentrasi tinggi, seseorang mungkin akan kehilangan
kemampuan mereka untuk mencium baunya. Hal ini dapat menyebabkan
hidrogen sulfida sangat berbahaya.
Gas Hidrogen sulfida memiliki yang terdiri dari gas hidrogen sulfida yang
terbentuk dari 2 unsur Hidrogen dan 1 unsur Sulfur. Gas ini disebut sebagai
gas telur busuk, gas asam, asam belerang atau uap bau. Gas hydrogen
sulfida memiliki sifat dan karakteristik antara lain sebagai berikut :
1) Tidak berwarna tetapi mempunyai bau khas seperti telur busuk pada
konsentrasi rendah sehingga sering disebut sebagai gas telur busuk.
2) Merupakan jenis gas beracun.
3) Dapat dengan terbakar dan meledak pada konsentrasi LEL (Lower
Explosive Limit) 4.3% (43000 PPM) sampai UEL (Upper Explosive
Limite)46% (460000 PPM) dengan warna nyala api biru pada temperature
500°F ( 260ºC ).
4) Berat jenis gas H2S lebih berat dari udara sehingga gas H2S akan
cenderung terkumpul di tempat/daerah yang rendah. Berat jenis gas H 2S
sekitar 20% lebih berat dari udara dengan perbandingan berat jenis H 2S :
1.2 atm dan berat jenis udara : 1 atm.
5) Gas H2S mudah larut (bercampur) dengan air (daya larut dalam air 437
ml/100ml air pada 0°C; 186 ml/100 ml air pada 40ºC).
6) Hidrogen sulfida bersifat korosif sehingga dapat mengakibatkan karat
pada peralatan logam (Elnusa, 2000 dalam Wibowo, 2012).
B. Sumber H2S
Hidrogen sulfida terjadi baik secara alami maupun melalui proses
buatan manusia. Secara alami gas hydrogen sulfide berasal dari gunung
berapi, belerang, ventilasi bawah, rawa-rawa, dan badan air yang tidak
mengalir serta minyak mentah dan gas alam. Hidrogen sulfida juga berasal
dari saluran pembuangan limbah cair/padat perkotaan, pabrik pengolahan
limbah, pabrik pupuk, dan pabrik pulp dan kertas. Sumber-sumber industri
hidrogen sulfida termasuk kilang minyak, pabrik gas alam, pabrik petrokimia,
pabrik pengolahan makanan, dan penyamakan kulit. Bakteri yang terdapat di
mulut dan saluran pencernaan dapat menghasilkan hidrogen sulfida selama
pencernaan makanan yang mengandung protein nabati atau hewani.
Hidrogen sulfida merupakan salah satu komponen utama dalam siklus sulfur
alami.
C. Keberadaan H2S
Hidrogen sulfida dilepaskan terutama sebagai gas dan menyebar di
udara. Namun, dalam beberapa kasus, gas hydrogen sulfide berasal dari
limbah cair, fasilitas industri atau sebagai akibat dari peristiwa alam. Ketika
hidrogen sulfida dilepaskan sebagai gas di atmosfer selama rata-rata 18 jam.
Selama itu pula, hidrogen sulfida dapat berubah menjadi sulfur dioksida dan
asam sulfat. Hidrogen sulfida larut dalam air, dan asam lemah dalam
air.Tubuh memproduksi sejumlah kecil hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida
diproduksi oleh bakteri alami di mulut dan merupakan komponen dari bau
mulut (halitosis). Tubuh yang mengandung protein oleh bakteri sulfur yang
terdapat dalam saluran usus manusia juga menghasilkan hidrogen sulfida.
Tingkat hidrogen sulfida di udara dan air yang biasanya rendah. Jumlah
hidrogen sulfida di udara di Amerika Serikat adalah 0,11-0,33 bagian per
miliar (ppb) (satu seperseribu ppm a). Di daerah yang belum dikembangkan
di Amerika Serikat, konsentrasi telah dilaporkan pada 0,02-0,07 ppb. Jumlah
hidrogen sulfida dalam air permukaan biasanya rendah karena hidrogen
sulfida mudah menguap. Konsentrasi air hidrogen sulfida pada air tanah
umumnya kurang dari 1 ppm; Namun, konsentrasi sulfur diukur dalam
permukaan dan air limbah berkisar antara kurang dari 1 sampai 5 ppm.
Eksposur rumah tangga untuk hidrogen sulfida dapat terjadi melalui
penggunaan bahan pembersih saluran. Hidrogen sulfida dapat ditemukan di
air sumur dan pada pemanas air panas, sehingga menyebabkan keran air
berbau seperti telur busuk. Asap rokok dan emisi dari kendaraan bensin
mengandung hidrogen sulfida. Masyarakat umum bisa terkena paparan
hydrogen sulfide pada tingkat yang lebih rendah yang berasal dari pelepasan
emisi dari pabrik pulp dan kertas, pabrik pengeboran dan penyulingan gas
alam, panas bumi seperti mata air panas.
D. Kegunaan dan Manfaat H2S
Hidrogen sulfida memiliki berbagai kegunaan industri. Penggunaan
utamanya adalah dalam produksi sulfur elemental dan asam sulfat. Sulfur
dari perawatan gas asam pada tahun 1986 menyumbang 14 juta ton, atau
25% dari total produksi sulfur dunia. Pada tahun 1995, produksi asam sulfat
diperkirakan menggunakan 1.1x105 metrik ton hidrogen sulfida. Data
terakhir pada konsumsi hidrogen sulfida tidak ditemukan. Hidrogen sulfida
digunakan untuk produksi sulfida anorganik, seperti natrium sulfida dan
natrium hidrosulfida, yang digunakan dalam pembuatan pewarna, bahan
kimia karet, pestisida, polimer, plastic aditif, kulit, dan obat-obatan.
Hidrogen sulfida juga digunakan dalam pembuatan logam sulfida dan
senyawa thioorganic dan merupakan perantara untuk produksi asam sulfat
dan sulfur elemental. Hidrogen sulfida digunakan dalam pemurnian nikel dan
mangan sebagai aktivasi katalis dan keracunan, dan dalam pengobatan
permukaan logam. Selain itu juga digunakan dalam metalurgi, produksi air
berat untuk industri nuklir dan sebagai reagen analitis. Hidrogen sulfida juga
digunakan sebagai disinfektan pertanian. Hidrogen sulfide tidak terdaftar
sebagai pestisida di Amerika Serikat (Beauchamp et al 1984;. Bingham et al
2001;. HSDB 2006; Sittig 2002; Weil dan Sandler 1997).
Zhang et. al. melaporkan bahwa fungsi fisiologi hydrogen sulfide dapat
melindungi hati terhadap cedera hati (iskemia / reperfusi) Karen H2S
memiliki aktivitas anti-inflamasi dan antiapoptotik (Ping Cheng, dkk. 2014).
Hidrogen sulfida adalah sangat reaktif dan telah lama dianggap sebagai
racun dan dapat dampak terhadap jaringan tubuh, kan tetapi dengan
kemajuan ilmu dan pengetahuan yang melibatkan hidogen sulfide dalam
pengobatan penyakit Alzheimer, epilepsi dan stroke (Gadalla and Snyder
2010 ; dan Snyder 2010; Gupta et al. 2010 ) as well as hypertension, future
development of drugs specifically modulating Gupta et al. 2010) serta
hipertensi, dengan mengembangkan hydrogen sulfide sebagai obat masa
depan sangat menguntungkan (Gupta et al. 2010 dalam Mark Lucock, dkk.
2012).
BAB III
DAMPAK LINGKUNGAN PENCEMARAN HIDROGEN SULFIDA
Hidrogen sulfida merupakan salah satu komponen utama dalam siklus
sulfur alami. Bakteri atau jamur (seperti actinomycetes) menghasilkan
hidrogen sulfida selama dekomposisi protein yang mengandung sulfur
dengan reduksi langsung dari sulfat (SO4²-). Hidrogen sulfida juga
dikonsumsi oleh bakteri yang ditemukan di dalam tanah dan air yang
mengoksidasi hidrogen sulfida menjadi unsur sulfur. Bakteri fotosintesis
dapat mengoksidasi hidrogen sulfida menjadi belerang dan sulfat pada
kondisi anaerobik (EPA 1993; WHO 1981).
Hidrogen sulfida umumnya dipancarkan dari gunung berapi, air yang
tergenang atau tercemar, dan pupuk kandang atau batubara lubang dengan
kandungan oksigen yang rendah. Sumber-sumber alam mencapai sekitar
90% dari total hidrogen sulfida di atmosfer (EPA 1993).
Hidrogen sulfida dapat memasuki lingkungan melalui kegiatan yang
disengaja seperti pembuangan limbah industri. Karena hidrogen sulfida
adalah komponen alami dari minyak bumi, belerang, dan tersimpan dengan
gas alam sehingga memungkinkan dilepaskan ke lingkungan selama
ekstraksi, transportasi, dan pemurnian sumber daya tersebut.
Tempat pembuangan sampah merupakan sumber lain hydrogen sulfide
di udara ambient (HazDat 2006; Lehman 1996). Sulfida, termasuk hidrogen
sulfida mengandung 1% volume gas TPA (Badan Zat Beracun dan Penyakit
Registry 2001). Fresh Kills TPA di Staten Island, New York diperkirakan
melepaskan sekitar 16 ton hidrogen sulfida ke udara setiap tahunnya (Badan
Zat Beracun dan Penyakit Registry 2000). Hidrogen sulfida sering ditemukan
dalam pengaturan industri yang digunakan sebagai reaktan atau diproduksi
sebagai produk sampingan dari manufaktur atau proses industri. Contoh
proses ini penyamakan kulit, fasilitas pengolahan air limbah, kotoran dan
limbah fasilitas, pabrik rayon, produsen sulfur, tanaman oven arang, pabrik
kertas kraft, smelter besi, pabrik pengolahan makanan, dan manufaktur
aspal tanaman, dan gas alam dan petrokimia tanaman (Fuller dan Suruda
2000).
1. Efek Pada Tanaman
Di atmosfer, hidrogen sulfida teroksidasi oleh oksigen (O2) dan ozon (O3)
membentuk sulfur dioksida (SO2), dan senyawa sulfat lainnya. Sulfur
dioksida dan senyawa sulfat di atmosfer berkurang akibat penyerapan
oleh tanaman, deposisi dan penyerapan oleh tanah, atau melalui
presipitasi (Hill 1973).
Senyawa Sulfur dioksida inilah yang dapat menyebabkan kerusakan pada
tanaman, yang dipengaruhi oleh 2 (dua) faktor yaitu konsentrasi sulfur
dioksida dan waktu kontak. Kerusakan tanaman di tandai dengan gejala
pada beberapa bagian daun menjadi kering dan mati, biasanya warnanya
memucat. Pada konsentrasi yang rendah dalam waktu yang lama
menyebabkan kerusakan kronis yang ditandai dengan menguningnya
warna daun karena terhambatnya mekanisme pembentukan klorofil.
Kerusakan akut tanaman disebabkan karena kemampuan tanaman untuk
mengubah yang diabsorbsi menjadi H2SO4 dan kemudian menjadi sulfat.
2. Efek Pada Binatang
Efek terhadap kehidupan binatang merupakan akibat adanya proses
bioakumulasi dan keracunan bahan berbahaya. Misalnya terjadinya
migrasi burung karena udara ambient yang terpapar senyawa asam sulfat
(SO2) (Environment Management Development in Indonesia, 1992 dalam
Mukono, 2008)
3. Efek Terhadap Bahan Lain
Kerusakan bahan lain akibat senyawa asam sulfat yang diproduksi bila
SO2 bereaksi dengan uap air di atmosfer adalah terhadap cat, dimana
waktu pengeringan dan pengerasan beberapa cat meningkat jika
mengalami kontak dengan SO2. Penyebab lain adalah korosi pada
kebanyak bahan metal (besi, baja, zink) yang diakibatkan dari lingkungan
yang terpolusi sulfur dioksid. Beberapa hal yang perlu diketahui dari korosi
metal adalah sebagai berikut :
a. Kecepatan korosi meningkat pada daerah industry
b. Kecepatan korosi meningkat pada musim gugur dan salju dank arena
polutan partikel dan sulfur lebih terkonsentrasi dalam pembakaran
bahan bakar untuk pemanasan.
Asam sulfat dalam konsentrasi yang tinggi juga dapat menyebabkan
kerusakan pada bahan bangunan, terutama bahan-bahan yang
mengandung karbonat seperti marmer, batu kapur genteng dan batu.
Selain itu, beberapa tekstil yang terbuat dari serat tumbuhan menjadi
lapuk karena kontak dengan asam sulfat. Begitu juga halnya dengan kulit,
dankertas yang menjadi rusak/rapuh bila terkenah asam sulfat.
BAB IV
DAMPAK TERHADAP KESEHATAN
Inhalasi merupakan rute utama hydrogen sulfide masuk ke dalam tubuh
manusia dikarenakan hydrogen sulfide bersifat gas. Data laporan paparan
hydrogen sulfide pada masyarakat berasal dari laporan kasus keracunan
akut, eksposur pekerjaan, dan studi pada masyarakat yang terbatas. Akibat
menghirup udara dengan konsentrasi hydrogen sulfide tinggi dapat
berdampak pada kesehatan pada beberapa sistem tubuh. Efek kesehatan
yang diamati pada manusia yang terpapar hidrogen sulfida menyebabkan
kematian, gangguan pernapasan, mata, saraf, kardiovaskular, metabolisme,
dan efek reproduksi. Efek pada Pernapasan, saraf, dan mata paling sensitif
bial seseorang tereksposur hydrogen sulfide. Namun, belum ditemukan efek
karsinogenik pada manusia yang diakibatkan oleh hydrogen sulfide. Berikut
ini tabel efek kesehatan yang diakibatkan oleh paparan hydrogen sulfide.
Tabel 1. Konsentrasi Hidrogen Sulfida (H2S) dan Efeknya Terhadap
Kesehatan Manusia
Banyak laporan kasus kematian manusia akibat paparan tunggal gas
hydrogen sulfide dengan konsentrasi tinggi (≥ 700 mg/m³) (Beauchamp et
al., 1984). Sebagian besar kasus fatal yang terkait dengan paparan hidrogen
sulfida terjadi di ruang yang relatif terbatas, korban sangat cepat kehilangan
kesadaran setelah menghirup hidrogen sulfide. Banyak pula studi kasus yang
diasumsikan sebagai keracunan akibat paparan hydrogen sulfida. Kematian
akibat paparan tunggal hydrogen sulfide pada konsentrasi tinggi merupakan
hasil dari kegagalan pernapasan atau inefisiensi pernapasan, edema paru,
dan sianosis.
Adapun efek hydrogen sulfide pada manusia sebagai berikut :
1. Efek Pada Mata
Hidrogen sulfida merupakan gas yang bersifat iritan. Efek pada mata
disebabkan karena kontak langsung mata dengan gas hidrogen sulfida.
Pengaruh hidrogen sulfida pada mata cukup penting, karena efek
paparan hydrogen sulfide pada mata memberikan sedikit efek pada
sistem tubuh lainnya (NIOSH, 1977). Prevalensi efek paparan hydrogen
sulfide terhadap keluhan mata secara signifikan telah dilaporkan pada
pekerja yang terpapar hidrogen sulfida di atas 5 mg/m³ dibandingkan
dengan pekerja yang tidak terpapar (Vanhoorne et al., 1995). Iritasi mata
dilaporkan pada pekerja yang terpapar hidrogen sulfida pada konsentrasi
15.29 mg/m³ dengan durasi paparan 6-7 jam (IPCS, 1981). Paparan pada
konsentrasi yang lebih besar dari 70 mg/m³ selama 1 jam atau lebih
dapat merusak jaringan mata (Riffat dkk., 1999). Jaakkola et al. (1990)
melaporkan bahwa orang-orang yang terkena hidrogen sulfida ketika
tinggal di sebuah komunitas di sekitar pabrik kertas mempunyai risiko 12
kali lebih terkena iritasi mata dari orang-orang tidak terpapar.
2. Efek Pada Pernapasan
Paparan hydrogen sulfide dengan konsentrasi tinggi menyebabkan efek
yang banyak pada pernapasan. Eksposur hydrogen sulfida lebig dari 700
mg/m³ menyebabkan kegagalan pernafasan (Beauchamp et al., 1984).
Gangguan pernapasan tercatat pada dua pekerja yang terpapar hidrogen
sulfida lebih dari 56 mg/ m³ selama lebih dari 25 menit (Spolyar, 1951).
Efek pernapasan lainnya akibat paparan hydrogen sulfide dengan
konsentrasi tinggi menyebabkan edema paru non-kardiogenik, sakit
tenggorokan, batuk, dan sesak. Sebuah studi tindak lanjut baru-baru ini
memberikan bukti lebih lanjut bahwa paparan jangka panjang untuk
tingkat rendah senyawa sulfur berbau busuk meningkatkan risiko infeksi
saluran pernafasan akut dan gejala saluran pernapasan (Jaakkola et al.,
1999).
3. Efek Neurologis
Paparan hydrogen sulfide dengan konsentrasi tinggi dapat menyebabkan
mual, sakit kepala, delirium, gangguan keseimbangan, daya ingat
menurun, perubahan neurulogis, terganggunya indra penciuman,
kehilangan kesadaran, tremor, dan kejang-kejang. Keluhan ksehatan
seperti kelelahan, menurunnya kesadaran, pusing, dan lekas marah telah
diamati pada pekerja yang terpapar hidrogen sulfida (Beauchamp et al.,
1984). Pada konsentrasi yang lebih besar dari 140 mg/m³ dapat
menyebabkan kegagalan indera penciuman, hilangnya persepsi bau. Hal
inilah yang membuat hidrogen sulfida sangat berbahaya karena bila
dihirup dengan konsentrasi 700 m/m³ bisa berakibat fatal. Kegagalan
indera penciuman akibat menghirup hydrogen sulfide dengan konsentrasi
tinggi telah dilaporkan pada pekerja yang terpapar lebih dari 3 tahun
(Hirsch & Zavala, 1999). Efek neurologis lainnya yang dilaporan yakni
terganggunya keseimbangan,mual, sakit kepala, penurunan kesadaran,
insomnia, lekas marah, delirium, vertigo, berkeringat, gejala
neuropsikologi, kejang, dan tremor (Krekel, 1964;. Arnold et al, 1985).
Efek neurologis akibat paparan hydrogen sulfide pada jangka panjang
dalam industri juga telah dilaporkan (Ahlborg, 1951). Gejala yang diamati
pada pekerja yang terpapar konsentrasi harian hidrogen sulfida lebih dari
28 mg/m³ mengalami kelelahan, kehilangan nafsu makan, sakit kepala,
cepat marah, kehilangan daya ingat, dan pusing. Frekuensi kelelahan
meningkat dengan masa kerja dan tingkat paparan hidrogen sulfida.
Warga Rotorua di kota Selandia Baru yang menggunakan energi panas
bumi untuk keperluan industri dan pemanasan domestik mengalami
peningkatan kasus kejadian penyakit pada sistem saraf dan organ indera
dibandingkan dengan penduduk Selandia Baru lainnya (SIR = 1.11; P
MATA KULIAH
: PENCEMARAN LINGKUNGAN DAN KESEHATAN
DOSEN
: Anwar Mallongi, SKM.,M.Sc.,Ph.D
UPAYA PENURUNAN TINGKAT PENCEMARAN UDARA
POLUTAN HIDROGEN SULFIDA (H2S) DI PERKOTAAN
MENUJU GREEN CITY
OLEH:
ABDUL RAHMAN ELLY
P1801213008
KONSENTRASI KESEHATAN LINGKUNGAN
PROGRAM MAGISTER KESEHATAN MASYARAKAT
PROGRAM PASCA SARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR 2014
BAB I
PENDAHULUAN
Perwujudan hak setiap orang untuk mendapatkan lingkungan hidup
yang sehat bagi pencapaian derajat kesehatan merupakan bagian pokok
dalam upaya kesehatan lingkungan yang ditujukan untuk mewujudkan
kualitas lingkungan yang sehat, baik fisik, kimia, biologi, maupun sosial yang
memungkinkan setiap orang mencapai derajat kesehatan yang setinggitingginya, sebagaimana termaktub dalam Undang-Undang Nomor 36 Tahun
2009 Tentang Kesehatan antara lain dilakukan pada lingkungan permukiman,
tempat kerja, tempat rekreasi, serta tempat dan fasilitas umum.
Udara memegang peranan yang sangat penting bagi keberlangsungan
kehidupan manusia dan mahluk hidup lainnya. Sehingga udara merupakan
sumber daya alam yang harus dilindungi untuk kelansungan kehidupan baik
saat ini maupun yang akan datang. Untuk mendapatkan udara sesuai
dengan tingkat kualitas yang diinginkan maka pengendalian pencemaran
udara menjadi sangat penting untuk dilakukan. Hal ini disebabkan karena
udara merupakan media lingkungan yang sangat potensial dalam
penyebaran penyakit dan zat kimia yang menyebabkan gangguan
kesehatan.
Saat ini, kualitas udara yang memenuhi syarat kesehatan menjadi
sesuatu yang sangat langka terutama di daerah perkotaan. Perubahan
kualitas udara pada umumnya disebabkan oleh adanya pencemaran udara,
yaitu masuknya zat pencemar (berbentuk gas-gas dan partikel kecil/aerosol)
ke dalam udara. Masuknya zat pencemar ke dalam udara dapat secara
alamiah, misalnya kebakaran hutan, akibat gunung api, dan sebagainya juga
sebagian besar disebabkan oleh aktivitas manusia, misalnya aktivitas
transportasi, industry, pembuangan sampah baik akibat dekomposisi
maupun kebakaran serta kegiatan rumah tangga.
Pencemaran udara pada dasarnya berbentuk partikel (debu, aerosol,
timah hitam) dan gas (CO, NOx, SOx, H 2S dan Hidrokarbon). Udara yang
tercemar dengan partikel dan gas ini dapat menyebabkan gangguan
kesehatan yang berbeda-beda tergantung dari macam, ukuran dan
komposisi kimianya. Gangguan kesehatan tersebut terutama terjadi pada
fungsi faal dari organ tubuh seperti paru-paru dan pembuluh darah, atau
menyebabkan iritasi pada mata dan kulit. Sedangkan bahan pencemar udara
seperti SOx, NOx, H2S dapat merangsang saluran pernapasan yang
mengakibatkan iritasi dan peradangan (Soedomo, 2001).
Dengan demikian, diperlukan upaya-upaya pengendalian pencemaran
udara secara komprehensif yang meliputi upaya pengamatan dan
pemantauan kualitas udara melalui pengamatan pada simpul 1 (pengamatan
yang dilakukan pada titik sumber), simpul 2 (pengamatan bahan pencemar
berada
di
udara
ambient),
pengamatan
pada
simpul
3
(pengamatan/pengukuran indikator biologis) dan pengamatan pada simpul 4
yakni pengamatan terhadap angka kesakitan dari penyakit-penyakit yang
diperkirakan
ada
kaitannya
dengan
dampak
pencemaran
yang
ditimbulkannya.
Kegiatan
pengengendalian
yang
dilakukan
harus
dilaksankan secara terintegrasi antar sektor dan program sesuai tugas,
fungsi dan kewenangan masing-masing, baik pemerintah pusat maupun
daerah dengan tetap mendukung terlaksananya otonomi daerah yang sesuai
dengan harapan kita semua.
BAB II
HIDROGEN SULFIDA
A. Karakteristik H2S
Hidrogen sulfida (H2S) adalah gas yang mudah terbakar, tidak berwarna
dengan rasa manis dan bau yang khas seperti telur busuk yang dapat
beracun pada konsentrasi tinggi. Orang biasanya mencium bau hidrogen
sulfida pada konsentrasi rendah di udara, mulai,0005-0,3 bagian per juta
(ppm) (0,0005-0,3 bagian dari hidrogen sulfida dalam 1 juta bagian udara);
Namun, pada konsentrasi tinggi, seseorang mungkin akan kehilangan
kemampuan mereka untuk mencium baunya. Hal ini dapat menyebabkan
hidrogen sulfida sangat berbahaya.
Gas Hidrogen sulfida memiliki yang terdiri dari gas hidrogen sulfida yang
terbentuk dari 2 unsur Hidrogen dan 1 unsur Sulfur. Gas ini disebut sebagai
gas telur busuk, gas asam, asam belerang atau uap bau. Gas hydrogen
sulfida memiliki sifat dan karakteristik antara lain sebagai berikut :
1) Tidak berwarna tetapi mempunyai bau khas seperti telur busuk pada
konsentrasi rendah sehingga sering disebut sebagai gas telur busuk.
2) Merupakan jenis gas beracun.
3) Dapat dengan terbakar dan meledak pada konsentrasi LEL (Lower
Explosive Limit) 4.3% (43000 PPM) sampai UEL (Upper Explosive
Limite)46% (460000 PPM) dengan warna nyala api biru pada temperature
500°F ( 260ºC ).
4) Berat jenis gas H2S lebih berat dari udara sehingga gas H2S akan
cenderung terkumpul di tempat/daerah yang rendah. Berat jenis gas H 2S
sekitar 20% lebih berat dari udara dengan perbandingan berat jenis H 2S :
1.2 atm dan berat jenis udara : 1 atm.
5) Gas H2S mudah larut (bercampur) dengan air (daya larut dalam air 437
ml/100ml air pada 0°C; 186 ml/100 ml air pada 40ºC).
6) Hidrogen sulfida bersifat korosif sehingga dapat mengakibatkan karat
pada peralatan logam (Elnusa, 2000 dalam Wibowo, 2012).
B. Sumber H2S
Hidrogen sulfida terjadi baik secara alami maupun melalui proses
buatan manusia. Secara alami gas hydrogen sulfide berasal dari gunung
berapi, belerang, ventilasi bawah, rawa-rawa, dan badan air yang tidak
mengalir serta minyak mentah dan gas alam. Hidrogen sulfida juga berasal
dari saluran pembuangan limbah cair/padat perkotaan, pabrik pengolahan
limbah, pabrik pupuk, dan pabrik pulp dan kertas. Sumber-sumber industri
hidrogen sulfida termasuk kilang minyak, pabrik gas alam, pabrik petrokimia,
pabrik pengolahan makanan, dan penyamakan kulit. Bakteri yang terdapat di
mulut dan saluran pencernaan dapat menghasilkan hidrogen sulfida selama
pencernaan makanan yang mengandung protein nabati atau hewani.
Hidrogen sulfida merupakan salah satu komponen utama dalam siklus sulfur
alami.
C. Keberadaan H2S
Hidrogen sulfida dilepaskan terutama sebagai gas dan menyebar di
udara. Namun, dalam beberapa kasus, gas hydrogen sulfide berasal dari
limbah cair, fasilitas industri atau sebagai akibat dari peristiwa alam. Ketika
hidrogen sulfida dilepaskan sebagai gas di atmosfer selama rata-rata 18 jam.
Selama itu pula, hidrogen sulfida dapat berubah menjadi sulfur dioksida dan
asam sulfat. Hidrogen sulfida larut dalam air, dan asam lemah dalam
air.Tubuh memproduksi sejumlah kecil hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida
diproduksi oleh bakteri alami di mulut dan merupakan komponen dari bau
mulut (halitosis). Tubuh yang mengandung protein oleh bakteri sulfur yang
terdapat dalam saluran usus manusia juga menghasilkan hidrogen sulfida.
Tingkat hidrogen sulfida di udara dan air yang biasanya rendah. Jumlah
hidrogen sulfida di udara di Amerika Serikat adalah 0,11-0,33 bagian per
miliar (ppb) (satu seperseribu ppm a). Di daerah yang belum dikembangkan
di Amerika Serikat, konsentrasi telah dilaporkan pada 0,02-0,07 ppb. Jumlah
hidrogen sulfida dalam air permukaan biasanya rendah karena hidrogen
sulfida mudah menguap. Konsentrasi air hidrogen sulfida pada air tanah
umumnya kurang dari 1 ppm; Namun, konsentrasi sulfur diukur dalam
permukaan dan air limbah berkisar antara kurang dari 1 sampai 5 ppm.
Eksposur rumah tangga untuk hidrogen sulfida dapat terjadi melalui
penggunaan bahan pembersih saluran. Hidrogen sulfida dapat ditemukan di
air sumur dan pada pemanas air panas, sehingga menyebabkan keran air
berbau seperti telur busuk. Asap rokok dan emisi dari kendaraan bensin
mengandung hidrogen sulfida. Masyarakat umum bisa terkena paparan
hydrogen sulfide pada tingkat yang lebih rendah yang berasal dari pelepasan
emisi dari pabrik pulp dan kertas, pabrik pengeboran dan penyulingan gas
alam, panas bumi seperti mata air panas.
D. Kegunaan dan Manfaat H2S
Hidrogen sulfida memiliki berbagai kegunaan industri. Penggunaan
utamanya adalah dalam produksi sulfur elemental dan asam sulfat. Sulfur
dari perawatan gas asam pada tahun 1986 menyumbang 14 juta ton, atau
25% dari total produksi sulfur dunia. Pada tahun 1995, produksi asam sulfat
diperkirakan menggunakan 1.1x105 metrik ton hidrogen sulfida. Data
terakhir pada konsumsi hidrogen sulfida tidak ditemukan. Hidrogen sulfida
digunakan untuk produksi sulfida anorganik, seperti natrium sulfida dan
natrium hidrosulfida, yang digunakan dalam pembuatan pewarna, bahan
kimia karet, pestisida, polimer, plastic aditif, kulit, dan obat-obatan.
Hidrogen sulfida juga digunakan dalam pembuatan logam sulfida dan
senyawa thioorganic dan merupakan perantara untuk produksi asam sulfat
dan sulfur elemental. Hidrogen sulfida digunakan dalam pemurnian nikel dan
mangan sebagai aktivasi katalis dan keracunan, dan dalam pengobatan
permukaan logam. Selain itu juga digunakan dalam metalurgi, produksi air
berat untuk industri nuklir dan sebagai reagen analitis. Hidrogen sulfida juga
digunakan sebagai disinfektan pertanian. Hidrogen sulfide tidak terdaftar
sebagai pestisida di Amerika Serikat (Beauchamp et al 1984;. Bingham et al
2001;. HSDB 2006; Sittig 2002; Weil dan Sandler 1997).
Zhang et. al. melaporkan bahwa fungsi fisiologi hydrogen sulfide dapat
melindungi hati terhadap cedera hati (iskemia / reperfusi) Karen H2S
memiliki aktivitas anti-inflamasi dan antiapoptotik (Ping Cheng, dkk. 2014).
Hidrogen sulfida adalah sangat reaktif dan telah lama dianggap sebagai
racun dan dapat dampak terhadap jaringan tubuh, kan tetapi dengan
kemajuan ilmu dan pengetahuan yang melibatkan hidogen sulfide dalam
pengobatan penyakit Alzheimer, epilepsi dan stroke (Gadalla and Snyder
2010 ; dan Snyder 2010; Gupta et al. 2010 ) as well as hypertension, future
development of drugs specifically modulating Gupta et al. 2010) serta
hipertensi, dengan mengembangkan hydrogen sulfide sebagai obat masa
depan sangat menguntungkan (Gupta et al. 2010 dalam Mark Lucock, dkk.
2012).
BAB III
DAMPAK LINGKUNGAN PENCEMARAN HIDROGEN SULFIDA
Hidrogen sulfida merupakan salah satu komponen utama dalam siklus
sulfur alami. Bakteri atau jamur (seperti actinomycetes) menghasilkan
hidrogen sulfida selama dekomposisi protein yang mengandung sulfur
dengan reduksi langsung dari sulfat (SO4²-). Hidrogen sulfida juga
dikonsumsi oleh bakteri yang ditemukan di dalam tanah dan air yang
mengoksidasi hidrogen sulfida menjadi unsur sulfur. Bakteri fotosintesis
dapat mengoksidasi hidrogen sulfida menjadi belerang dan sulfat pada
kondisi anaerobik (EPA 1993; WHO 1981).
Hidrogen sulfida umumnya dipancarkan dari gunung berapi, air yang
tergenang atau tercemar, dan pupuk kandang atau batubara lubang dengan
kandungan oksigen yang rendah. Sumber-sumber alam mencapai sekitar
90% dari total hidrogen sulfida di atmosfer (EPA 1993).
Hidrogen sulfida dapat memasuki lingkungan melalui kegiatan yang
disengaja seperti pembuangan limbah industri. Karena hidrogen sulfida
adalah komponen alami dari minyak bumi, belerang, dan tersimpan dengan
gas alam sehingga memungkinkan dilepaskan ke lingkungan selama
ekstraksi, transportasi, dan pemurnian sumber daya tersebut.
Tempat pembuangan sampah merupakan sumber lain hydrogen sulfide
di udara ambient (HazDat 2006; Lehman 1996). Sulfida, termasuk hidrogen
sulfida mengandung 1% volume gas TPA (Badan Zat Beracun dan Penyakit
Registry 2001). Fresh Kills TPA di Staten Island, New York diperkirakan
melepaskan sekitar 16 ton hidrogen sulfida ke udara setiap tahunnya (Badan
Zat Beracun dan Penyakit Registry 2000). Hidrogen sulfida sering ditemukan
dalam pengaturan industri yang digunakan sebagai reaktan atau diproduksi
sebagai produk sampingan dari manufaktur atau proses industri. Contoh
proses ini penyamakan kulit, fasilitas pengolahan air limbah, kotoran dan
limbah fasilitas, pabrik rayon, produsen sulfur, tanaman oven arang, pabrik
kertas kraft, smelter besi, pabrik pengolahan makanan, dan manufaktur
aspal tanaman, dan gas alam dan petrokimia tanaman (Fuller dan Suruda
2000).
1. Efek Pada Tanaman
Di atmosfer, hidrogen sulfida teroksidasi oleh oksigen (O2) dan ozon (O3)
membentuk sulfur dioksida (SO2), dan senyawa sulfat lainnya. Sulfur
dioksida dan senyawa sulfat di atmosfer berkurang akibat penyerapan
oleh tanaman, deposisi dan penyerapan oleh tanah, atau melalui
presipitasi (Hill 1973).
Senyawa Sulfur dioksida inilah yang dapat menyebabkan kerusakan pada
tanaman, yang dipengaruhi oleh 2 (dua) faktor yaitu konsentrasi sulfur
dioksida dan waktu kontak. Kerusakan tanaman di tandai dengan gejala
pada beberapa bagian daun menjadi kering dan mati, biasanya warnanya
memucat. Pada konsentrasi yang rendah dalam waktu yang lama
menyebabkan kerusakan kronis yang ditandai dengan menguningnya
warna daun karena terhambatnya mekanisme pembentukan klorofil.
Kerusakan akut tanaman disebabkan karena kemampuan tanaman untuk
mengubah yang diabsorbsi menjadi H2SO4 dan kemudian menjadi sulfat.
2. Efek Pada Binatang
Efek terhadap kehidupan binatang merupakan akibat adanya proses
bioakumulasi dan keracunan bahan berbahaya. Misalnya terjadinya
migrasi burung karena udara ambient yang terpapar senyawa asam sulfat
(SO2) (Environment Management Development in Indonesia, 1992 dalam
Mukono, 2008)
3. Efek Terhadap Bahan Lain
Kerusakan bahan lain akibat senyawa asam sulfat yang diproduksi bila
SO2 bereaksi dengan uap air di atmosfer adalah terhadap cat, dimana
waktu pengeringan dan pengerasan beberapa cat meningkat jika
mengalami kontak dengan SO2. Penyebab lain adalah korosi pada
kebanyak bahan metal (besi, baja, zink) yang diakibatkan dari lingkungan
yang terpolusi sulfur dioksid. Beberapa hal yang perlu diketahui dari korosi
metal adalah sebagai berikut :
a. Kecepatan korosi meningkat pada daerah industry
b. Kecepatan korosi meningkat pada musim gugur dan salju dank arena
polutan partikel dan sulfur lebih terkonsentrasi dalam pembakaran
bahan bakar untuk pemanasan.
Asam sulfat dalam konsentrasi yang tinggi juga dapat menyebabkan
kerusakan pada bahan bangunan, terutama bahan-bahan yang
mengandung karbonat seperti marmer, batu kapur genteng dan batu.
Selain itu, beberapa tekstil yang terbuat dari serat tumbuhan menjadi
lapuk karena kontak dengan asam sulfat. Begitu juga halnya dengan kulit,
dankertas yang menjadi rusak/rapuh bila terkenah asam sulfat.
BAB IV
DAMPAK TERHADAP KESEHATAN
Inhalasi merupakan rute utama hydrogen sulfide masuk ke dalam tubuh
manusia dikarenakan hydrogen sulfide bersifat gas. Data laporan paparan
hydrogen sulfide pada masyarakat berasal dari laporan kasus keracunan
akut, eksposur pekerjaan, dan studi pada masyarakat yang terbatas. Akibat
menghirup udara dengan konsentrasi hydrogen sulfide tinggi dapat
berdampak pada kesehatan pada beberapa sistem tubuh. Efek kesehatan
yang diamati pada manusia yang terpapar hidrogen sulfida menyebabkan
kematian, gangguan pernapasan, mata, saraf, kardiovaskular, metabolisme,
dan efek reproduksi. Efek pada Pernapasan, saraf, dan mata paling sensitif
bial seseorang tereksposur hydrogen sulfide. Namun, belum ditemukan efek
karsinogenik pada manusia yang diakibatkan oleh hydrogen sulfide. Berikut
ini tabel efek kesehatan yang diakibatkan oleh paparan hydrogen sulfide.
Tabel 1. Konsentrasi Hidrogen Sulfida (H2S) dan Efeknya Terhadap
Kesehatan Manusia
Banyak laporan kasus kematian manusia akibat paparan tunggal gas
hydrogen sulfide dengan konsentrasi tinggi (≥ 700 mg/m³) (Beauchamp et
al., 1984). Sebagian besar kasus fatal yang terkait dengan paparan hidrogen
sulfida terjadi di ruang yang relatif terbatas, korban sangat cepat kehilangan
kesadaran setelah menghirup hidrogen sulfide. Banyak pula studi kasus yang
diasumsikan sebagai keracunan akibat paparan hydrogen sulfida. Kematian
akibat paparan tunggal hydrogen sulfide pada konsentrasi tinggi merupakan
hasil dari kegagalan pernapasan atau inefisiensi pernapasan, edema paru,
dan sianosis.
Adapun efek hydrogen sulfide pada manusia sebagai berikut :
1. Efek Pada Mata
Hidrogen sulfida merupakan gas yang bersifat iritan. Efek pada mata
disebabkan karena kontak langsung mata dengan gas hidrogen sulfida.
Pengaruh hidrogen sulfida pada mata cukup penting, karena efek
paparan hydrogen sulfide pada mata memberikan sedikit efek pada
sistem tubuh lainnya (NIOSH, 1977). Prevalensi efek paparan hydrogen
sulfide terhadap keluhan mata secara signifikan telah dilaporkan pada
pekerja yang terpapar hidrogen sulfida di atas 5 mg/m³ dibandingkan
dengan pekerja yang tidak terpapar (Vanhoorne et al., 1995). Iritasi mata
dilaporkan pada pekerja yang terpapar hidrogen sulfida pada konsentrasi
15.29 mg/m³ dengan durasi paparan 6-7 jam (IPCS, 1981). Paparan pada
konsentrasi yang lebih besar dari 70 mg/m³ selama 1 jam atau lebih
dapat merusak jaringan mata (Riffat dkk., 1999). Jaakkola et al. (1990)
melaporkan bahwa orang-orang yang terkena hidrogen sulfida ketika
tinggal di sebuah komunitas di sekitar pabrik kertas mempunyai risiko 12
kali lebih terkena iritasi mata dari orang-orang tidak terpapar.
2. Efek Pada Pernapasan
Paparan hydrogen sulfide dengan konsentrasi tinggi menyebabkan efek
yang banyak pada pernapasan. Eksposur hydrogen sulfida lebig dari 700
mg/m³ menyebabkan kegagalan pernafasan (Beauchamp et al., 1984).
Gangguan pernapasan tercatat pada dua pekerja yang terpapar hidrogen
sulfida lebih dari 56 mg/ m³ selama lebih dari 25 menit (Spolyar, 1951).
Efek pernapasan lainnya akibat paparan hydrogen sulfide dengan
konsentrasi tinggi menyebabkan edema paru non-kardiogenik, sakit
tenggorokan, batuk, dan sesak. Sebuah studi tindak lanjut baru-baru ini
memberikan bukti lebih lanjut bahwa paparan jangka panjang untuk
tingkat rendah senyawa sulfur berbau busuk meningkatkan risiko infeksi
saluran pernafasan akut dan gejala saluran pernapasan (Jaakkola et al.,
1999).
3. Efek Neurologis
Paparan hydrogen sulfide dengan konsentrasi tinggi dapat menyebabkan
mual, sakit kepala, delirium, gangguan keseimbangan, daya ingat
menurun, perubahan neurulogis, terganggunya indra penciuman,
kehilangan kesadaran, tremor, dan kejang-kejang. Keluhan ksehatan
seperti kelelahan, menurunnya kesadaran, pusing, dan lekas marah telah
diamati pada pekerja yang terpapar hidrogen sulfida (Beauchamp et al.,
1984). Pada konsentrasi yang lebih besar dari 140 mg/m³ dapat
menyebabkan kegagalan indera penciuman, hilangnya persepsi bau. Hal
inilah yang membuat hidrogen sulfida sangat berbahaya karena bila
dihirup dengan konsentrasi 700 m/m³ bisa berakibat fatal. Kegagalan
indera penciuman akibat menghirup hydrogen sulfide dengan konsentrasi
tinggi telah dilaporkan pada pekerja yang terpapar lebih dari 3 tahun
(Hirsch & Zavala, 1999). Efek neurologis lainnya yang dilaporan yakni
terganggunya keseimbangan,mual, sakit kepala, penurunan kesadaran,
insomnia, lekas marah, delirium, vertigo, berkeringat, gejala
neuropsikologi, kejang, dan tremor (Krekel, 1964;. Arnold et al, 1985).
Efek neurologis akibat paparan hydrogen sulfide pada jangka panjang
dalam industri juga telah dilaporkan (Ahlborg, 1951). Gejala yang diamati
pada pekerja yang terpapar konsentrasi harian hidrogen sulfida lebih dari
28 mg/m³ mengalami kelelahan, kehilangan nafsu makan, sakit kepala,
cepat marah, kehilangan daya ingat, dan pusing. Frekuensi kelelahan
meningkat dengan masa kerja dan tingkat paparan hidrogen sulfida.
Warga Rotorua di kota Selandia Baru yang menggunakan energi panas
bumi untuk keperluan industri dan pemanasan domestik mengalami
peningkatan kasus kejadian penyakit pada sistem saraf dan organ indera
dibandingkan dengan penduduk Selandia Baru lainnya (SIR = 1.11; P