DAMPAK AKUMULASI TIMBAL Pb PADA OTAK EMB
DAMPAK AKUMULASI TIMBAL (Pb) PADA OTAK EMBRIO SERTA DAMPAKNYA PADA PEMBANGUNAN BERKELANJUTAN
Dibuat untuk memenuhi sebagian tugas MATA KULIAH EKOLOGI DAN PEMBANGUNAN
Dosen: Dr. Ir. Etty Riani, MS
Oleh: Ferdinal Asmin (P062130181)
PROGRAM DOKTOR PENGELOLAAN SUMBER DAYA ALAM DAN LINGKUNGAN SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR BOX
PENDAHULUAN
4 Latar Belakang
4 Tujuan, Metode, dan Ruang Lingkup
TIMBAL (Pb) DAN MEKANISME AKUMULASINYA
6 Apa Itu Timbal ?
6 Produksi dan Penggunaan Timbal Dunia
7 Akumulasi Timbal di Atmosfir, Daratan, dan Lautan
MEKANISME DAN DAMPAK PAPARAN TIMBAL BAGI OTAK EMBRIO
13 Rute dan Akibat Paparan Timbal
13 Dampak Timbal pada Perkembangan Otak Embrio
17 Mekanisme Paparan Timbal pada Otak Embrio
TIMBAL DAN PEMBANGUNAN BERKELANJUTAN
25 Ancaman Akumulasi Paparan pada Lingkungan
25 Keamanan Pangan
28 Internalisasi dalam Ekonomi
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
1. Level Logam Tertentu di Alam
2. Perbandingan Input Timbal dari Atmosfir dan Sungai terhadap Lautan (dalam 10 9 mol/tahun)
DAFTAR GAMBAR
1. Sumber Bahan Beracun dalam Lingkungan Kita 13
2. Rute Paparan Timbal pada Anak-Anak 16
3. Plasenta dan Kerawanan terhadap Teratogen
4. Periode Kritis termasuk Periode Embrio dan Janin yang Menggambar-
kan Peningkatan Sensitivitas terhadap Teratogen selama Organogenesis 20
5. Jalur Keterpaparan Timbal dari Ibu ke Bayi
DAFTAR BOX
1. Fakta tentang timbal
2. Ketersediaan dan penggunaan timbal
3. Fakta-fakta tentang timbal pada manusia
4. Perkembangan otak sejak dini
5. Beberapa hasil penelitian kandungan timbal pada janin
6. Temuan-temuan kandungan timbal di Indonesia
7. Ancaman timbal pada sumber pangan di Indonesia
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pembangunan cenderung memberikan dampak negatif terhadap lingkungan, bahkan dapat mendorong kepunahan sumber daya dan mengancam sendi-sendi sosial ekonomi masyarakat pada suatu wilayah. Banyak sekali kita temui kasus- kasus pencemaran udara, air, dan tanah yang terjadi di perkotaan dan pedesaan akibat limbah industri, penggunaan bahan kimia, penebangan hutan, limbah rumah tangga, dan sebagainya. Kita telah memahami bagaimana dahsyatnya dampak penebangan hutan bagi ancaman kepunahan spesies penting di ekosistem daratan (seperti harimau di Pulau Sumatera) dan di ekosistem perairan (seperti ikan bilih di Danau Maninjau).
Pengrusakan lingkungan bukan hanya mengancam keberlangsungan kehidupan spesies tumbuhan dan satwa pada berbagai tipe ekosistem, tapi juga mengancam kualitas kesehatan manusia. Hal ini dikarenakan setiap pengrusakan lingkungan (seperti penebangan hutan dan penambangan) dapat mencemari sumber daya air, udara, dan tanah dengan kandungan substansi kontaminan yang berbahaya bagi manusia. Andrews et al. (2004:119) menyebutkan bahwa kontaminan bisa berupa organik (seperti benzena) dan anorganik (seperti asbestos dan timbal).
Riani (2012:113-122) menjelaskan bagaimana hubungan pengaruh perubahan iklim, bioavailabilitas, dan toksisitas B3 (bahan berbahaya dan beracun termasuk logam-logam berat seperti Hg, Cd, Cu, Pb, dan sebagainya) dalam mengancam kesehatan manusia. Kegiatan-kegiatan antropogenik memicu perubahan iklim yang dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan bioavailabilitas B3 dalam air dan menumpuk (bioakumulasi) dalam tubuh makhluk hidup yang ada di dalamnya (seperti ikan) sehingga keamanan konsumsi pangan dari perairan menjadi terancam.
Timbal (Pb) merupakan salah satu polutan udara yang sangat dikenal dan sangat rawan bagi anak-anak dan janin. Timbal dapat merusak fungsi ginjal, mengganggu perkembangan sel darah merah, dan merusak sistem syaraf yang Timbal (Pb) merupakan salah satu polutan udara yang sangat dikenal dan sangat rawan bagi anak-anak dan janin. Timbal dapat merusak fungsi ginjal, mengganggu perkembangan sel darah merah, dan merusak sistem syaraf yang
Sistem syaraf merupakan salah satu jaringan yang rawan bagi toksisitas timbal, khususnya bagi bayi dan anak-anak berusia muda yang masih dalam masa pertumbuhan (Cope et al. 2004:51). Namun demikian, menurut Best Start Resource Centre (2011:40), perkembangan otak dimulai sebelum kelahiran (dalam kandungan), sehingga pemahaman dan kesehatan sebelum melahirkan merupakan awal yang baik bagi orang tua agar bayinya berkembang dan tumbuh dengan baik.
Mengingat pentingnya perkembangan otak anak-anak generasi penerus bangsa dalam menjamin kualitas sumber daya manusia, maka rumusan masalah dalam tulisan ini adalah sejauh mana dampak akumulasi timbal terhadap otak embrio dan janin dalam mempengaruhi perkembangan otak anak. Dalam konteks kelestarian sumber daya, akumulasi timbal dari berbagai limbah aktifitas manusia dapat mengancam pembangunan, baik dari aspek sosial, ekonomi, dan ekologi. Oleh karena ini, juga penting untuk membahas bagaimana proses akumulasi timbal dan dampaknya bagi pembangunan berkelanjutan serta upaya-upaya penanggulangannya.
Tujuan, Metode, dan Ruang Lingkup
Tulisan ini bertujuan untuk (1) menjelaskan tentang timbal dan mekanisme akumulasinya, (2) menjelaskan mekanisme dan dampak paparan timbal, khususnya pada otak embrio dan janin, dan (3) menjelaskan dampak akumulasi timbal bagi pembangunan berkelanjutan dan upaya penanggulangannya. Tulisan ini dibagi dalam beberapa bab yang masing-masingnya menjelaskan tujuan penulisan tersebut. Penulisan dilakukan berdasarkan studi kepustakaan. Ruang lingkup pembahasan paparan timbal lebih difokuskan pada otak embrio dan janin sesuai dengan tujuan penulisan, namun kasus-kasus paparan timbal pada tumbuhan, hewan, dan manusia juga dibahas.
TIMBAL (Pb) DAN MEKANISME AKUMULASINYA Apa Itu Timbal ?
Timbal (Pb) merupakan logam berat berwarna abu-abu kebiruan yang memiliki titik lebur rendah dan mudah dibentuk serta dikombinasikan dengan logam lain untuk membentuk logam campuran (WHO 2010:15). Dikatakan
logam berat karena memiliki densitas yang sangat tinggi (11.3 g/cm 3 ) bila dibandingkan dengan logam-logam umum lainnya, seperti Mg yang hanya sebesar
1.7 g/cm 3 ( Andrews et al. 2004:170). Timbal merupakan unsur dengan nomor atom 82 yang memiliki konduktivitas panas sebesar 35.3 W/mK, resisten elektrik
sebesar 6 20.8 µΩ cm, dan koefisien ekspansi panas sebesar 28.9 x 10 (Dean 1999:4.3). Karena alasan ini, timbal banyak digunakan manusia dalam beragam
produk seperti: pipa, baterai, pewarna dan cat, pendingin, pemberat, senapan dan amunisi, kabel, dan perisai radiasi (WHO 2010:15). Fakta-fakta tentang timbal disajikan pada Box-1.
Box-1. Fakta tentang timbal
Elemen timbal. Simbol kimia timbal adalah Pb (dari nama latin plumbum). Timbal memiliki nomor atom 82 dan berat atom 207.2. Timbal merupakan logam bewarna abu-abu kebiruan yang dengan mudah mencemari udara sampai berwarna abu-abu
kehitaman. Kerapatannya adalah 11.3 g/cm 3 dan titik lebur yang rendah yaitu
327.46 0 C atau 621.43 0 F. Terjadi secara alami. Timbal terkandung dalam kerak bumi sekitar 0.002% (15 g/t)
yang meliputi galena (timbal sulfida), anglesite (timbal sulfat), cerussite (timbal karbonat), mimetite (timbal kloroarsenat), dan pyromorphite (timbal klorofosfat).
Timbal anorganik. Ini merupakan bentuk timbal yang banyak ditemui dalam cat, tanah, debu, dan berbagai produk lainnya. Warna bervariasi, tergantung bentuk kimianya, dan bentuk-bentuk yang umum adalah timbal putih (senyawa timbal karbonat), timbal kuning (timbal kromat, timbal monoksida), atau timbal merah (timbal tetraoksida). Timbal asetat memiliki rasa yang manis.
Timbal organik. Timbal tetra-etil adalah bentuk timbal yang banyak digunakan untuk premium. Bentuk organik timbal sangat berbahaya, karena dapat diserap melalui kulit dan sangat beracun bagi otak dan sistem syaraf pusat, jauh lebih berbahaya daripada timbal anorganik. Pembakaran timbal organik―ketika ditambahkan dalam bahan bakar minyak―mengakibatkan timbal terlepas ke atmosfir.
Ingat, semua bentuk timbal beracun!
Sumber : WHO (2010:15)
Menurut Sidgwick (1950:588), timbal tetra-etil telah ditemukan pada tahun 1922 yang dalam jumlah yang sedikit dapat mencegah knocking pada mesin, sehingga kompresi dalam silinder lebih tinggi dan menghasilkan efisiensi termodinamika yang lebih tinggi. Sekitar 1-3 cc timbal tetra-etil digunakan per galon bensin sehingga dibutuhkan konsumsi 20,000 ton pada tahun 1936. Andrews et al. (2004:54) menambahkan bahwa keberhasilan senyawa timbal tetra-alkil sebagai antiknock agents guna memperbaiki kinerja mesin menyebabkan, pada beberapa negara dengan penggunaan mobil yang tinggi, mobilisasi kuantitas timbal menjadi lebih luas. Walaupun telah dilarang penggunaannya sebagai aditif premium otomotif di Amerika Serikat tahun 1986, menurut Kitman (2000), masih banyak pengusaha nakal yang memasukkan timbal ke dalam premium untuk mendapatkan keuntungan.
Produksi dan Penggunaan Timbal Dunia
Pertanyaan berikutnya adalah dari mana asal timbal tersebut ? Menurut WHO (2010:16), timbal yang digunakan oleh industri berasal dari penambangan (sumber utama) atau dari daur ulang besi tua atau baterai (sumber sekunder). Saat ini, sebagian besar timbal yang diperdagangkan berasal dari sumber sekunder melalui daur ulang baterai lead-acid. Sebanyak 97 % baterai didaur ulang dan lokasi daur ulangnya sebagian besar di negara-negara miskin dengan rancangan proses yang sangat tidak terkontrol.
Lebih lanjut dijelaskan bahwa konsumsi timbal dunia selalu meningkat karena peningkatan kebutuhan kendaraan efisien energi (lihat Box-2). Penggunaan terbesar saat ini adalah dalam bentuk baterai penyimpan untuk mobil dan kendaraan lainnya, yang melebihi penggunaan timbal dalam bensin. Ada banyak industri rumah tangga yang berkaitan dengan timbal, termasuk bengkel- bengkel perbaikan barang elektronik yang menggunakan solder timbal, usaha cat skala kecil, dan bengkel mobil. Kadang-kadang, aktivitas-aktivitas berbahaya tersebut merupakan satu-satunya sumber mata pencaharian bagi keluarga dan masyarakat miskin.
Secara khusus, WHO (2010:36-44) menjelaskan fakta-fakta terkait dengan penggunaan timbal dalam bahan bakar, bahan cat, keramik, dan daur ulang baterai Secara khusus, WHO (2010:36-44) menjelaskan fakta-fakta terkait dengan penggunaan timbal dalam bahan bakar, bahan cat, keramik, dan daur ulang baterai
Box-2. Ketersediaan dan penggunaan timbal
International Lead and Zinc Study Group (ILZSG) mengeluarkan data untuk suplai dan kebutuhan timbal selama sebelas bulan pertama di tahun 2012. Kesimpulan ringkas dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
✓ Informasi yang dilaporkan ILZSG untuk periode Januari sampai November 2012
menunjukkan bahwa pasar dunia untuk logam timbal mengalami surplus 60 kilo ton. Untuk periode yang sama, total produksi dilaporkan juga meningkat 44 kilo ton.
✓ Peningkatan hasil tambang timbal sebesar 15.3 %, dibandingkan dengan 11
bulan pertama tahun 2011, utamanya diakibatkan oleh peningkatan produksi di Cina sebesar 26.3 persen. Produksi juga lebih tinggi di Australia, Meksiko, dan Peru.
✓ Hasil logam timbal yang lebih tinggi di Cina, India, Korea Selatan, Inggris, dan
Amerika Serikat diimbangi dengan menurunnya produksi di Australia, Kazakhstan, Malaysia, Maroko, dan Spanyol sehingga produksi dunia secara keseluruhan naik 2.2 persen.
✓ Peningkatan penggunaan timbal sebesar 3.5 % dipengaruhi oleh meningkatnya
kebutuhan Cina dan India sebesar 5.7 % dan 14.1 % masing-masingnya. Penggunaan di Eropa menurun 3.1 % dan di Amerika Serikat meningkat 1.5 persen.
Sumber : Press Release ILZSG (2013)
Akumulasi Timbal di Atmosfir, Daratan, dan Lautan
Sidgwick (1950:551) menyebutkan kelimpahan unsur Pb dalam kerak bumi adalah mencapai 16 g/ton. Tabel 1 memperlihatkan kepada kita kandungan logam berat yang tersedia di alam (termasuk Pb). Oleh karena itu, s ebagai unsur yang hampir ditemukan dimana saja, sangat penting bagi kita untuk mengetahui Sidgwick (1950:551) menyebutkan kelimpahan unsur Pb dalam kerak bumi adalah mencapai 16 g/ton. Tabel 1 memperlihatkan kepada kita kandungan logam berat yang tersedia di alam (termasuk Pb). Oleh karena itu, s ebagai unsur yang hampir ditemukan dimana saja, sangat penting bagi kita untuk mengetahui
Tabel 1. Level Logam Tertentu di Alam
Sumber: Donkin et al. (2000:334) Pertama, timbal merupakan salah satu pencemar utama bagi udara di atmosfir. Sebagaimana kita ketahui, penggunaan bahan bakar minyak pada berbagai jenis kendaraan dapat meningkatkan kandungan Pb di udara karena, menurut Sidgwick (1950:553), Pb sangat mudah teroksidasi di udara. Beberapa penelitian juga telah membuktikan peningkatan kandungan Pb di udara pada sumber-sumber produksi Pb itu sendiri. Kaya et al. (2010:195) mengemukakan bahwa tingkat Pb pada daerah sekitar pabrik baterai meningkat 3000 kali lebih besar daripada tingkat Pb yang ada pada daun jarum Pinus nigra L. yang tumbuh pada daerah yang tidak terkontaminasi. Jensen (1997:219) juga menilai ada hubungan antara deposisi Pb di udara dengan deposisi Pb pada lahan rawa gambut karena, menurut Sidgwick (1950:555), Pb mudah terkondensasi dengan udara cair dan penguapan. Sedangkan Tian et al. (2011:755-763) mengingatkan variabilitas dan ketidakpastian kandungan Pb pada batubara, sesuai karakter geokimia dan mineraloginya, dapat menyebabkan peningkatan kandungan Pb di udara karena kesalahan penentuan kandungan Pb yang diperbolehkan dalam penambangan batubara.
Pembakaran limbah secara terbuka juga merupakan salah satu sumber utama pencemaran timbal di udara. Limbah-limbah tersebut dapat berupa peralatan rumah tangga, kabel-kabel, barang-barang elektronik bekas, dan timbunan sampah yang seringkali dibakar untuk mengurangi volumenya. Asap dari pembakaran limbah dapat mencemari udara dan mengangkut timbal sejauh mungkin sampai ke rumah-rumah penduduk yang sebenarnya jauh dari sumber timbal itu sendiri. Dalam beberapa kasus, barang-barang bekas mungkin digunakan sebagai alat masak atau pemanas di luar atau di sekitar rumah. Timbal juga diemisi melalui alat pembakaran, kremasi, dan kilang semen yang sudah tua atau tak terkendali. WHO sendiri menyatakan bahwa tingkat timbal dalam udara tidak boleh melebihi
0 3 .5 μg/m (WHO 2010:44). Kedua, timbal juga dapat mencemari ekosistem daratan. Menurut Andrews
et al. (2004: 66), lingkungan daratan terdiri atas komponen padat (batu, sedimen, dan tanah), komponen cair (sungai, danau, dan air tanah), dan komponen biologis (tumbuhan dan hewan). Kimia lingkungan daratan didominasi oleh reaksi antara kerak bumi dan cairan di hidrosfir dan atmosfir. Magma dalam gunung berapi merupakan sumber Pb bagi ekosistem daratan sebagaimana yang dijelaskan Somma et al (2001:121-143), Poller et al. (2005:215-231), dan Lucassen et al. (2008:765-784).
Sumber-sumber antropogenik merupakan sumber utama pencemaran ekosistem daratan oleh logam-logam berat seperti timbal. Peningkatan kandungan Pb di Delta Colorado perbatasan Amerika Serikat dan Meksiko disebabkan oleh pestisida (Daessle´ et al. 2009:690). Sedimentasi Pb di Portugal juga meningkat akibat sumber-sumber antropogenik (Mil-Homens et al. 2008:294). Penggunaan biosolids di Spanyol sebagai pengganti tanah dan pupuk juga menyebabkan peningkatan kandungan logam-logam berat termasuk Pb seperti yang dilaporkan Pardo et al (2011:541). Penambangan juga merupakan sumber penting kontaminasi Pb sebagaimana dikaji oleh Gutiérrez et al. (2012:26-39).
Riani (2012:158-160) juga melaporkan kandungan logam berat (termasuk Pb) yang melebihi baku mutu perairan di Waduk Cirata dan Waduk Saguling di Jawa Barat sebagai akibat dari kegiatan antropogenik. Krasnod“bska-Ostr“ga et Riani (2012:158-160) juga melaporkan kandungan logam berat (termasuk Pb) yang melebihi baku mutu perairan di Waduk Cirata dan Waduk Saguling di Jawa Barat sebagai akibat dari kegiatan antropogenik. Krasnod“bska-Ostr“ga et
Ketiga, timbal juga dapat mencemari air laut. Indikasi pencemaran air laut oleh logam berat dapat diketahui dengan menganalisis kandungannya pada biota laut. Riani (2012:160-161) mengemukakan ancaman kehidupan biota di Teluk Jakarta karena tingginya kandungan logam berat (termasuk timbal) pada kerang hijau yang dibudidayakan masyarakat di Muara Kamal. Kandungan logam Pb pada ekosistem laut Antartika juga telah diteliti oleh Benedetti et al. (2009:818- 825) dengan menganalisis kandungan Pb pada ikan Trematomus bernacchii. Ruelas-Inzunza et al. (2010:251-263) juga menggunakan biota laut seperti ikan untuk mengukur logam esensial (Cu) dan logam nonesensial (Cd dan Pb) di Pantai Sinaloa California.
Andrews et al. (2004:225) menjelaskan bahwa kita tidak memiliki data langsung konsentrasi timbal tak terlarut di dalam air laut, tapi kita memiliki data tak langsung dari terumbu karang. Kerangka terumbu karang terbuat dari lapisan
CaCO 3 setiap tahunnya, yang menghasilkan pertumbuhan sebagaimana lingkar batang pada pohon. Lingkaran ini dapat dihitung dan diambil untuk analisis timbal. Ion timbal Pb 2+ adalah memiliki ukuran dan volume yang hampir sama dengan Ca 2+ dan menggantikannya dalam kerangka terumbu karang yang dapat menjelaskan sejarah konsentrasi timbal pada permukaan air laut. William dan Grottoli (2011) juga telah menggunakan kerangka terumbu karang untuk mengukur Br, I, Pb, Mn, Cd, Zn, dan B.
Kandungan logam berat di laut dipengaruhi oleh fluks atmosfir yang ternyata lebih besar dari sungai (lihat Tabel 2). Hal ini disebabkan oleh berbagai proses pembakaran seperti pembakaran batubara, peleburan logam, dan kendaraan bermotor. Beberapa jenis logam di atmosfir yang berasal dari limbah industri Kandungan logam berat di laut dipengaruhi oleh fluks atmosfir yang ternyata lebih besar dari sungai (lihat Tabel 2). Hal ini disebabkan oleh berbagai proses pembakaran seperti pembakaran batubara, peleburan logam, dan kendaraan bermotor. Beberapa jenis logam di atmosfir yang berasal dari limbah industri
Tabel 2. Perbandingan Input Timbal dari Atmosfir dan Sungai terhadap Lautan (dalam 10 9 mol/tahun)
0.02-0.04 Tembaga
Cadmium
0.0027
0.16 0.25-0.82 Nikel
0.19 0.37-0.48 Besi
0.09 0.67-3.5 Sumber : Duce et al. (1991) dalam Andrews et al. (2004:218)
MEKANISME DAN DAMPAK PAPARAN TIMBAL BAGI OTAK EMBRIO
Rute dan Akibat Paparan Timbal
Timbal merupakan logam yang mendapat perhatian sebagai polutan air dan tanah adalah (1) logam yang menyebabkan karsinogen, (2) logam yang berpindah dan sudah ada dalam tanah, dan (3) logam yang berpindah melalui rantai makanan ( Cope 2004:41). Sumber-sumber masuknya bahan beracun (termasuk timbal) ke dalam lingkungan kita dapat diilustrasikan seperti Gambar 1.
Gambar 1. Sumber Bahan Beracun dalam Lingkungan Kita (Shea 2004:481)
Berdasarkan Gambar 1 di atas, sumber-sumber bahan beracun seperti timbal langsung berhubungan dengan organisme, walaupun menurut Riani (2012:126), logam berat (termasuk timbal) belum diketahui manfaatnya untuk organisme sampai saat ini. Paparan timbal pada manusia bisa saja melalui konsumsi beras sebagaimana dikemukakan oleh Batista et al. (2012:129) yang memperkirakan masukan timbal per hari pada masyarakat Brazil sebesar
0.44 μg dan nilai tersebut masih di bawah ketentuan masukan per hari yang ditoleransi di negara tersebut. Hal yang sama juga dikemukakan oleh Ruelas-Inzunza et al. (2010:261) yang mengemukakan bahwa porsi masukan timbal per minggu melalui konsumsi ikan di Meksiko masih di bawah 2 μg berat kering sesuai ketentuan negara tersebut. Li et al. (2012:125) mendapatkan perbedaan kandungan timbal pada rambut yang berbeda menurut gender sehingga menyimpulkan wanita dan anak-anak lebih rawan terhadap paparan timbal.
Tanaman dan hewan dapat menjadi biomonitoring untuk mengetahui kandungan timbal pada lingkungan dan menjelaskan bagaimana paparan timbal pada manusia. Akan tetapi, paparan timbal melalui pernapasan lebih intensif paparannya bagi manusia dewasa daripada melalui makanan, akan tetapi bukan merupakan sumber paparan utama bagi anak-anak karena ukuran partikel timbal di udara terlalu besar untuk dihirup oleh anak-anak (WHO 2010:18). Oleh karena itu, penting bagi kita untuk mengetahui kandungan timbal di lingkungan menggunakan biomonitoring seperti daun Pinus nigra L. yang telah diteliti oleh Kaya et al. (2010:191-196) dan produksi glomalin pada jamur yang telah diteliti oleh Vahideh et al. (2013:854-863).
Akibat paparan timbal bagi tubuh manusia telah diketahui secara luas, bahkan telah banyak beberapa penelitian yang berkaitan dengan gangguan fungsi organ tubuh akibat terpapar timbal (lihat Box-3). Timbal dalam tubuh manusia bersifat sangat mobile yang mengganggu pernapasan, fungsi reproduksi, fungsi syaraf, perkembangan otak, fungsi ginjal, fungsi tulang, sirkulasi darah, dan sebagainya. Ancaman kematian juga tak luput bagi orang dewasa dan anak-anak yang terpapar timbal.
Box-3. Fakta-fakta tentang timbal pada manusia
▪ Sembilan puluh persen timbal dalam tubuh manusia dewasa berada pada tulang
namun juga berpengaruh terhadap ginjal, sistem syaraf pusat dan peripheral, dan sistem hematopoietic ( O’Flaherty 2000:36).
▪ Timbal diduga disekresi dalam susu melalui proses transportasi kalsium
( O’Flaherty 2000:53). Timbal dapat lebih cepat berpindah melalui sistem transportasi yang biasanya terjadi dalam penyerapan kalsium (Baynes dan Hodgson 2004:84)
▪ Keracunan timbal dapat mempengaruhi parameter sel darah merah dan
mengganggu sintesa heme dalam hati sehingga menyebabkan anemia (Budinsky Jr 2000:108). Timbal dapat menggantikan seng dalam enzim δ-aminolevulinic acid dehydratase (ALAD) sehingga menghambat sintesa heme, suatu komponen penting dalam hemoglobin dan enzim cytochromes (Cope et al. 2004:50).
▪ Timbal menyebabkan kerusakan proksimal tubulus nephron. Dalam jangka
panjang, paparan timbal yang terlalu lama dapat menyebabkan disfungsi irreversible dan perubahan morfologi, bahkan kegagalan ginjal dan kematian (Middendorf dan Williams 2000:139-140).
▪ Timbal secara langsung menyerang selubung myelin atau mengganggu fungsi sel- sel aksesoris, yakni sel-sel Schwann dan oligodendrocytes (Donkin dan Williams 2000:149).
▪ Timbal mempengaruhi jaringan reproduksi pria karena dapat merusak material
genetis, mengganggu pembagian sel, dan mengakibatkan kematian sel yang penting selama proses spermatogenesis (DeMott dan Borgert 2000:212-214).
▪ Timbal juga mempengaruhi secara langsung sel-sel lapisan rahim yang selan- jutnya mengganggu siklus uterine dan mengganggu pengaturan hormon wanita dengan menurunnya produksi progesterone (DeMott dan Borgert 2000:221).
▪ Bahan kimia seperti timbal dapat juga diserap paru-paru dalam sistem sirkulasi sehingga menyebabkan keracunan sistemik (Cope 2004:46). ▪ Metabolisme timbal anorganik berkaitan dengan kalsium, dan kelebihan timbal
dapat tersimpan dalam tulang bertahun-tahun. Timbal anorganik dapat menyebabkan kelelahan, gangguan tidur, anemia, sakit perut, dan neuritis. Paparan akut pada anak-anak dapat menyebabkan encephalopathy , keterbelakangan mental, dan gangguan penglihatan. Timbal organik memiliki afinitas terhadap jaringan otak, menyebabkan insomnia, kegelisahan, halusinasi, kejang-kejang, koma, bahkan kematian (Cope 2004:46).
Menurut WHO (2010:17), ada 5 komponen jalur paparan timbal, yaitu (1) sumber kontaminasi (seperti cat bertimbal pada dinding, pintu, dan jendela rumah; penggunaan baterai mobil; pembakaran limbah), (2) media lingkungan dan mekanisme transportasi (seperti debu yang terkontaminasi timbal di lantai rumah, asap bertimbal dari pembakaran, atau pembakaran premium bertimbal), (3) titik paparan (seperti tangan anak-anak, lantai, atau mainan anak-anak), (4) rute paparan (seperti memakan debu melalui perilaku makan dengan tangan), dan (5) penduduk yang terpapar (seperti anak-anak di lingkungan rumah atau wanita hamil pada lingkungan atau tempat kerja yang tercemar).
Secara luas, sumber dan produk yang menyebabkan paparan dan keracunan timbal bagi anak-anak adalah bahan bakar minyak, industri seperti tambang, cat dan pewarna, solder pada kaleng makanan, keramik, air minum, obat-obatan, kosmetik, mainan, pembakaran limbah, limbah elektronik, dan makanan (WHO (2010:19). Gambar 2 memberikan gambaran beberapa sumber paparan timbal dari sumber-sumber utama sampai mencapai tubuh anak-anak.
Gambar 2. Rute Paparan Timbal pada Anak-Anak (WHO 2010:19) Paparan dan keracunan timbal ternyata juga dapat menyerang embrio dan
janin yang masih dalam rahim ibunya. Dalam toksikologi, keracunan tersebut (termasuk oleh logam berat seperti timbal) dikenal dengan istilah developmental toxicity , yang menurut Branch (2004:251) merupakan perubahan morfologi dan fungsional yang disebabkan oleh gangguan kimia atau fisik yang mengganggu pertumbuhan normal, homeostasis, perkembangan, diferensiasi, dan/atau perilaku.
Dampak Timbal pada Perkembangan Otak Embrio
Sistem syaraf terdiri atas otak, syaraf tulang belakang, dan syaraf peripheral yang terbuat dari sel-sel syaraf, disebut dengan neuron, dan sel-sel pendukung yang disebut dengan sel-sel glial (British Neuroscience Association 2003:2). Sistem syaraf pusat mulai berkembang pada 18 hari pertama pengembangan embrio (van der Bie MD 2011:31). Sejak embrio, sejumlah instruksi genetis dapat membentuk beragam sel dan menghubungkannya dengan otak selama tahap pengembangan (British Neuroscience Association 2003:22). Untuk menjelaskan pengaruh timbal terhadap perkembangan otak, maka kita membatasinya pada embrio dan janin saja. Perkembangan otak sejak dini sangat penting untuk kesehatan anak pasca kelahiran (lihat Box-4).
Sebuah hasil penelitian yang dilakukan di Ontario Kanada oleh Best Start Resource Centre (2011:9-10) dapat memberikan gambaran bagaimana persepsi dan pengetahuan orang tua terhadap perkembangan otak anak sejak dini. Hasil penelitian menyebutkan kebanyakan orang tua (82 %) mengerti adanya periode dalam perkembangan otak sejak dini yang lebih responsif terhadap stimulasi dari lingkungan. Sebanyak 95 % orang tua setuju bahwa pemakaian rokok, alkohol, dan narkoba selama kehamilan dapat membahayakan perkembangan otak janin.
Keracunan pada syaraf (neurotoxicity) menjadi isu yang penting dibahas dalam mengetahui perkembangan otak selama dalam kandungan. Blake (2004:279) menyebutkan bahwa neurotoxicity mengacu kepada kemampuan suatu agen untuk mengganggu integritas struktural atau fungsional dari sistem syaraf. Kerusakan struktural komponen sistem syaraf biasanya menyebabkan perubahan fungsi, walaupun efek sebaliknya tidak selalu benar. Perubahan fungsi sistem syaraf dapat terjadi melalui interaksi bahan beracun dengan mekanisme sinyal dari neurotransmission , namun sedikit pengaruh terhadap kerusakan struktural sistem syaraf itu sendiri. Lebih mudah mengidentifikasi perubahan, apakah struktural atau fungsional, daripada mendefinisikan dampak buruknya. Sebagai contoh, pengaruh stimulan secangkir kopi di pagi hari mungkin cukup mengkhawatirkan akan memprovokasi beberapa orang tapi bagi yang lain sangat diperlukan.
Box-4. Perkembangan otak sejak dini
Pada beberapa tahun terakhir, penemuan-penemuan di bidang neurobiology dan genetika, sejalan dengan kemajuan ilmu-ilmu sosial, telah memperkaya pemahaman tentang perkembangan otak manusia. Sejak dalam kandungan, kombinasi gen dan faktor eksternal (pengalaman awal dan lingkungan) mempengaruhi bagaimana gen diekspresikan dan bagaimana koneksi otak dibangun. Karena otak memiliki kemampuan perubahan sepanjang kehidupan, ada periode kritis dalam awal kehidupan. Periode sensitif tersebut memberikan kesempatan dan resiko dalam perkembangan otak. Pengaruh pengalaman awal, positif dan negatif, mempengaruhi kualitas koneksi otak, bahkan yang paling mendasar bagi pembelajaran, perilaku, dan kesehatan.
Kesehatan kehamilan, perawatan, hubungan responsif, dan keamanan merupakan lingkungan yang mendukung dalam perkembangan otak sejak dini. Keadaan ekstrim, kesulitan, yang juga disebut sebagai stres toksik, dapat mengganggu atau memperlemah perkembangan otak normal, kardiovaskular tubuh, sistem ketahanan dan respon stres, serta kendali metabolis, yang menyebabkan masalah kesehatan fisik dan mental sepanjang hidup.
Untungnya, identifikasi dan intervensi dini dapat mencegah atau menghindari akibat buruk stres toksik. Investasi awal, khususnya bagi keluarga dan anak beresiko, lebih efektif dan dapat berguna daripada menangani masalah yang timbul kemudian. Banyaknya program dan kebijakan mendukung keluarga dan anak mulai dari kandungan dapat meningkatkan hubungan dan kondisi yang optimal untuk perkembangan otak, dalam jangka panjang bermanfaat untuk pembelajaran, perilaku, dan kesehatan.
Sumber : Best Start Resource Centre (2011:4) Untuk memahami paparan timbal pada otak embrio dan janin, maka ilmu teratologi yang merupakan bidang khusus embriologi menjadi sangat penting. Menurut Branch (2004:251), teratologi adalah studi penyebab pengembangan abnormal (studi cacat kelahiran). Ada teratogen yang merupakan xenobiotic dan faktor-faktor lain yang menyebabkan kesalahan formasi dalam pengembangan embrio. Contoh-contoh teratogen meliputi senyawa obat-obatan, substansi tak berguna, hormon-homon dalam kontrasepsi, komponen dari rokok, dan logam berat (lihat Gambar 3). Selain itu, teratogen juga termasuk virus, perubahan metabolis karena stres, dan defisiensi nutrisi.
Tahapan kehamilan yang terpengaruh merupakan periode kritis bagi pengembangan proses dan organ janin. Walaupun embryogenesis merupakan proses yang kompleks melibatkan migrasi sel, pertumbuhan, diferensiasi, dan organogenesis , kita dapat membagi tahapan pengembangan tersebut menjadi 3 kategori yaitu pra-implantasi, implantasi sampai organogenesis, dan janin sampai tahap kelahiran. Akibat paparan selama periode tersebut bervariasi. Akan tetapi Tahapan kehamilan yang terpengaruh merupakan periode kritis bagi pengembangan proses dan organ janin. Walaupun embryogenesis merupakan proses yang kompleks melibatkan migrasi sel, pertumbuhan, diferensiasi, dan organogenesis , kita dapat membagi tahapan pengembangan tersebut menjadi 3 kategori yaitu pra-implantasi, implantasi sampai organogenesis, dan janin sampai tahap kelahiran. Akibat paparan selama periode tersebut bervariasi. Akan tetapi
Gambar 3. Plasenta dan Kerawanan terhadap Teratogen (Branch 2004:252)
Lebih lanjut dijelaskan bahwa sensitivitas embrio terhadap cacat morfologi akan meningkat selama periode organogenesis. Periode ini merupakan waktu yang penting dalam pengembangan organ. Gambar 4 menjelaskan tahapan- tahapan tersebut dan mendefinisikannya pada periode embrio dan janin. Dengan demikian, cukup beralasan apa yang dikemukakan WHO (2010:21) bahwa ada jendela kerentanan paparan timbal sejak awal kehidupan―selama periode embrio, janin, dan k ehidupan setelah kelahiran―sampai dewasa nanti.
Secara konseptual, timbal yang tersimpan dalam tulang ibu sejak lama akan terlepas dan masuk dalam sirkulasi metabolisme pada saat kehamilan. Melalui kehamilan, timbal menyeberang dari sirkulasi ibu ke sirkulasi janin sehingga konsentrasi timbal pada darah bayi sangat identik dengan konsentrasi timbal pada darah ibu (Markowitz 2000 dalam WHO 2010:27). Pada janin, timbal akan memasuki penyangga darah-otak yang belum matang untuk mempengaruhi perkembangan otak (Lidsky dan Schneider 2003 dalam WHO 2010:27). Perkembangan otak manusia sangat dipengaruhi oleh timbal, bahkan pada tingkat paparan yang rendah.
Gambar 4. Periode Kritis termasuk Periode Embrio dan Janin yang Menggambarkan Peningkatan Sensitivitas terhadap Teratogen selama Organogenesis (Branch 2004:256).
Sumber timbal dalam darah bayi merupakan campuran dari 2/3 makanan dan 1/3 tulang, sebagaimana hasil yang ditunjukkan dalam studi tentang perbedaan isotop timbal yang tersimpan dalam tulang wanita yang pindah dari Eropa ke Australia (Gulson et al.. 2003 dalam WHO 2010:27). Walaupun timbal juga ditemukan dalam susu manusia, konsentrasi timbal lebih banyak pada plasma dibandingkan pada darah sehingga sangat sedikit konsentrasi timbal yang berpindah ke bayi. Box-5 memberikan beberapa hasil penelitian tentang kandungan timbal pada janin.
Salah satu mekanisme yang menyebabkan neurotoxicity timbal adalah kemampuannya untuk mengganti kation polivalen lain (khususnya kation divalen seperti kalsium (Ca 2+ ) dan seng (Zn 2+ )) dalam molekul makhluk hidup (Godwin 2001 dalam WHO 2010:28). Dalam banyak contoh, karakteristik timbal memungkinkan untuk mengikat unsur yang memiliki afinitas lebih besar daripada ion kalsium dan seng dalam protein. Interaksi ini menyebabkan timbal dapat memberikan pengaruh yang berbeda secara biologis dalam setiap proses termasuk transportasi logam, metabolisme energi, apoptosis, konduksi ion, adhesi sel, Salah satu mekanisme yang menyebabkan neurotoxicity timbal adalah kemampuannya untuk mengganti kation polivalen lain (khususnya kation divalen seperti kalsium (Ca 2+ ) dan seng (Zn 2+ )) dalam molekul makhluk hidup (Godwin 2001 dalam WHO 2010:28). Dalam banyak contoh, karakteristik timbal memungkinkan untuk mengikat unsur yang memiliki afinitas lebih besar daripada ion kalsium dan seng dalam protein. Interaksi ini menyebabkan timbal dapat memberikan pengaruh yang berbeda secara biologis dalam setiap proses termasuk transportasi logam, metabolisme energi, apoptosis, konduksi ion, adhesi sel,
Box-5. Beberapa hasil penelitian kandungan timbal pada janin
➢ Paparan timbal pada janin memberikan pengaruh buruk terhadap perkembangan syaraf, dengan pengaruh yang paling kuat selama trisemester pertama dan paling
baik diketahui melalui pengukuran timbal pada plasma ibu atau darah (Hu et al. 2006:1730).
➢ Otak janin terpengaruh pada konsentrasi timbal yang lebih rendah dari standar negara Meksiko dan panduan CDC (Center for Disease Control and Prevention ), yang pengaruhnya nyata pada umur kurang dari 10 tahun (Schnaas et al. 2006:796).
➢ Peningkatan konsentrasi timbal ibu pada trisemester ketiga kehamilan, khususnya sekitar minggu ke-28, mempengaruhi penurunan perkembangan intelektual anak (Schnaas et al. 2006:795).
➢ Hasil studi menggambarkan bahwa dampak neurotoxic tingkat paparan timbal yang sangat rendah dalam kandungan (di bawah 5 µg/dl) dapat terjadi pada janin dan balita (Jedrychowski et al. 2009:270).
➢ Ronchetti et al. (2006) versus Hu et al. (2006) terkait dengan kekurangan dan kelebihan level timbal pada plasma dan level timbal pada darah untuk menilai indeks perkembangan mental pada janin yang terpapar timbal, namun mereka sepakat bahwa perlu cara-cara yang terukur untuk mengurangi dampak paparan timbal pada embrio dan janin dalam tulisan mereka masing-masing (Ronchetti 2007:186) dan (Hu et al. 2007:186-187).
WHO (2010:21-23) menjelaskan bahwa anak-anak sangat beresiko terhadap paparan timbal. Peningkatan resiko paparan timbal ini karena mereka: (1) dapat terpapar melalui kehamilan, (2) makan, minum dan bernafas lebih banyak per satuan berat tubuhnya, (3) memiliki rasa keingintahuan untuk menggali dunianya dan perilaku tangan-ke-mulut (hand-to-mouth behaviour), (4) meluangkan waktu yang lebih banyak pada lingkungan tunggal seperti rumah, (5) seringkali mengalami defisiensi nutrisi yang menyebabkan peningkatan absorpsi timbal, (6) memiliki masa hidup yang lebih lama sehingga potensi paparan dan akibat yang lebih lama, dan (7) kurang kendali terhadap lingkungannya.
Kerentanan biologis anak terhadap timbal lebih besar daripada orang dewasa karena empat hal. Pertama, perkembangan otak mereka sedang dalam pertumbuhan, pembangunan, dan diferensiasi yang cepat sehingga timbal dapat mengganggu proses tersebut sampai kronis dan tingkat paparan timbal yang Kerentanan biologis anak terhadap timbal lebih besar daripada orang dewasa karena empat hal. Pertama, perkembangan otak mereka sedang dalam pertumbuhan, pembangunan, dan diferensiasi yang cepat sehingga timbal dapat mengganggu proses tersebut sampai kronis dan tingkat paparan timbal yang
Mekanisme Paparan Timbal pada Otak Embrio
Untuk menjelaskan mekanisme paparan timbal pada otak embrio, kita dapat meringkasnya dari panduan yang disediakan oleh Departemen Kesehatan Amerika Serikat (U.S. Department of Health and Human Services 2010:27-31) untuk mengidentifikasi paparan timbal pada wanita hamil dan menyusui. Bagian ini kita akan membahas tentang biomarkers (biological markers) yang telah digunakan untuk menilai kandungan timbal dalam tubuh dan menyimpulkan pemahaman tentang biokinetik timbal selama kehamilan dan menyusui. Biomarkers digunakan untuk memperkirakan kandungan timbal dalam tubuh dan menilai dosis timbal pada janin selama kehamilan dan bayi selama menyusui. Gambar 5 menunjukkan jalur paparan timbal dari ibu ke bayi, dan gambaran ini dapat menjelaskan bagaimana paparan timbal pada janin, khususnya otak embrio/janin.
Sebagaimana dijelaskan bahwa biomarkers dosis timbal pada janin selama kehamilan telah divalidasi sebagai ukuran keterpaparan. Metode yang digunakan termasuk pengukuran timbal yang diambil dari darah ibu hamil dan darah umbilical cord , serta pengukuran timbal pada tulang ibu menggunakan teknik noninvasif K-xray fluorescence. Masing-masing biomarkers memberikan level informasi yang beragam terkait dengan keterpaparan timbal pada janin, dan juga hal ini dianggap penting untuk memahami apakah keracunan timbal bervariasi Sebagaimana dijelaskan bahwa biomarkers dosis timbal pada janin selama kehamilan telah divalidasi sebagai ukuran keterpaparan. Metode yang digunakan termasuk pengukuran timbal yang diambil dari darah ibu hamil dan darah umbilical cord , serta pengukuran timbal pada tulang ibu menggunakan teknik noninvasif K-xray fluorescence. Masing-masing biomarkers memberikan level informasi yang beragam terkait dengan keterpaparan timbal pada janin, dan juga hal ini dianggap penting untuk memahami apakah keracunan timbal bervariasi
Gambar 5. Jalur Keterpaparan Timbal dari Ibu ke Bayi (U.S. Department of Health and Human Services 2010:33)
Melihat Gambar 5 di atas, tentunya sangat penting bagi kita untuk memahami dinamika akumulasi timbal pada umbilical cord, karena langsung berhubungan dengan janin. Umbilical cord adalah struktur tubal (terdiri dari 2 arteri dan satu pembuluh) yang menghubungkan janin (bayi) dengan plasenta, menyuplai darah, oksigen, dan makanan kepada bayi selama kehamilan. Timbal dalam darah umbilical cord yang terkumpul pada saat pengiriman telah digunakan secara luas sebagai ukuran keterpaparan janin. Timbal selalu menyeberangi plasenta melalui difusi pasif, dan konsentrasi timbal dalam darah janin sangat berkaitan dengan konsentrasi timbal dalam darah ibu. Meskipun uji timbal dalam darah belum mencerminkan keterpaparan timbal kumulatif dan belum cukup untuk membangun ciri resiko tahap perkembangan bagi janin/bayi, tapi dapat diketahui bahwa kerentanan sistem organ, termasuk otak, terhadap racun dapat bervariasi selama masa kehamilan. Jadi, diperkirakan paparan timbal dapat bersifat neurotoksik selama waktu-waktu tertentu. Sedangkan pengukuran timbal Melihat Gambar 5 di atas, tentunya sangat penting bagi kita untuk memahami dinamika akumulasi timbal pada umbilical cord, karena langsung berhubungan dengan janin. Umbilical cord adalah struktur tubal (terdiri dari 2 arteri dan satu pembuluh) yang menghubungkan janin (bayi) dengan plasenta, menyuplai darah, oksigen, dan makanan kepada bayi selama kehamilan. Timbal dalam darah umbilical cord yang terkumpul pada saat pengiriman telah digunakan secara luas sebagai ukuran keterpaparan janin. Timbal selalu menyeberangi plasenta melalui difusi pasif, dan konsentrasi timbal dalam darah janin sangat berkaitan dengan konsentrasi timbal dalam darah ibu. Meskipun uji timbal dalam darah belum mencerminkan keterpaparan timbal kumulatif dan belum cukup untuk membangun ciri resiko tahap perkembangan bagi janin/bayi, tapi dapat diketahui bahwa kerentanan sistem organ, termasuk otak, terhadap racun dapat bervariasi selama masa kehamilan. Jadi, diperkirakan paparan timbal dapat bersifat neurotoksik selama waktu-waktu tertentu. Sedangkan pengukuran timbal
Timbal telah diketahui mencapai jaringan janin manusia sejak lama. Pengukuran timbal dalam darah janin untuk tiap trisemester selama kehamilan tidak menemukan pola yang jelas tapi mampu menunjukkan bahwa konsentrasi timbal dalam darah ibu sangat berhubungan dengan timbal pada umbilical cord, menyebabkan pergerakan transplasenta timbal ke janin. Kandungan timbal dapat diukur pada otak janin pada akhir trisemester pertama (13 minggu). Artinya, pada umumnya, paparan timbal pada otak embrio/janin berasal dari kandungan timbal pada tubuh ibu dan terpapar melalui peredaran darah ibu ke janin, yang salah satunya dapat menghambat tahap perkembangan otak bayi.
TIMBAL DAN PEMBANGUNAN BERKELANJUTAN
Ancaman Akumulasi Paparan pada Lingkungan
Timbal hampir ditemukan di mana saja. Mereka terkandung di dalam atmosfir, hidrosfir, apalagi litosfir, karena timbal merupakan unsur alami namun mobilitasnya semakin meningkat karena sumber-sumber antropogenik. Komponen-komponen dasar dengan kontribusi yang tinggi seperti Ag, As, Be, Cd, Co, Cu, Mg, Mn, Ni, Pb, dan Zn dikategorikan menjadi komponen teknogenik atau antropogenik sebagaimana diungkapkan oleh Anju dan Banerjee (2012:4191). Penggunaan bahan bakar, baterai, peralatan rumah tangga, elektonika, dan lainnya menyebabkan permintaan timbal meningkat dari waktu ke waktu. Semakin meningkatnya kebutuhan timbal, sebagai akibat dinamika sosial ekonomi, maka potensi peningkatan paparan timbal pada organisme hidup, termasuk manusia, juga akan semakin meningkat.
Manusia merupakan penyebab utama kerusakan ekosistem yang sensitif terhadap logam-logam berat (seperti timbal). Mil-Homens et al. (2008:287) menyebutkan bahwa pengaruh negatif logam-logam berat (seperti Hg dan Pb) dan polutan organik terhadap sumber daya biologis dapat menghambat pembangunan berkelanjutan dan pertumbuhan ekonomi. Konsumsi, produksi, dan distribusi sumber daya sebagai penentu pembangunan berkelanjutan sebagaimana dikemukakan oleh Rogers et al. (2008:65) dapat terganggu, baik kualitas maupun kuantitasnya.
Kerentanan sumber daya perairan dan daratan dari sumber-sumber pencemar, termasuk logam berat, dapat mengganggu kualitas dan kuantitas produksi produk sehat yang layak dikonsumsi manusia. Pencemaran udara di atmosfir oleh timbal, selain mengganggu kesehatan manusia, juga memberikan dampak pada pencemaran sumber daya perairan dan daratan.
Pelfreˆne et al. (2011:477) telah menginvestigasi kontaminasi tanah permukaan pada lahan pertanian di bagian Utara Perancis yang sangat dipengaruhi oleh emisi Cd, Pb, dan Zn yang dikeluarkan oleh 2 buah pabrik logam pada masa lalu. Jensen (1997:219) juga menilai ada hubungan antara deposisi Pb di udara dengan Pelfreˆne et al. (2011:477) telah menginvestigasi kontaminasi tanah permukaan pada lahan pertanian di bagian Utara Perancis yang sangat dipengaruhi oleh emisi Cd, Pb, dan Zn yang dikeluarkan oleh 2 buah pabrik logam pada masa lalu. Jensen (1997:219) juga menilai ada hubungan antara deposisi Pb di udara dengan
Pertambangan merupakan sektor yang menyumbangkan peningkatan pencemaran logam berat pada ekosistem perairan dan daratan. Pada kebanyakan negara-negara industri, tanah dipengaruhi oleh pembuangan limbah tambang, deposisi asam, dan lumpur buangan limbah yang dapat memberikan masukan polutan, khususnya logam berat, ke dalam tanah ( Kashem et al. 2007:169) . Gutiérrez et al. (2012:26) juga menyimpulkan bahwa pertambangan merupakan sumber kontaminasi Pb, Fe, Mn, dan Ba. Konsentrasi Pb dekat areal tambang di Victoria Australia berkisar antara 12-430 mg/kg, melebihi konsentrasi Pb di wilayah itu yang berkisar antara 9-23 mg/kg (Noble 2010:193).
Limbah padat dan limbah cair dari industri, pertanian, dan rumah tangga juga menyebabkan masalah utama bagi lingkungan karena kandungan unsur-unsur beracun yang tinggi, seperti B, Cr, Se, As, Pb, Cd, dan Mo (Saikia et al. 2006:1710). Di Indonesia, menurut Suherni (2010:7), pengolahan sampah belumlah dikelola dengan baik. Kebanyakan masyarakat di Indonesia membakar sampah karena kurangnya pengutipan sampah khususnya bagi sampah rumah tangga. Hal ini bisa berbahaya untuk kesehatan karena sampah tidak dipisahkan dan mungkin mengandung zat-zat yang berbahaya, bukan hanya timbal. Temuan- temuan kandungan timbal di Indonesia dapat dilihat pada Box-6.
Isu-isu pemanasan global dan perubahan iklim juga dapat memberikan pengaruh terhadap peningkatan ancaman keterpaparan sumber daya perairan dan daratan oleh logam berat seperti timbal. Riani (2010:162-163) menyebutkan bahwa pemanasan global dan perubahan iklim global akan mengakibatkan bahan toksik yang terdapat dalam perairan lebih membahayakan makhluk hidup yang ada di dalamnya karena bahan toksik tersebut bersifat bioavailable dan akan meracuni hampir semua makhluk hidup yang mempunyai reseptor bahan toksik tersebut. Hal ini disebabkan logam yang selama ini tersimpan di dasar perairan akan dilepaskan kembali ke dalam kolom air [dalam] bentuk kation yang mudah diserap oleh makhluk hidup (bioavailable), sehingga logam tersebut akan mengalami bioakumulasi dan selanjutnya akan bersifat toksik bagi biota air.
Box-6. Temuan-temuan kandungan timbal di Indonesia
▪ Sebelum penerapan bensin bebas timbal di Indonesia, Heinze (1998), melaporkan
tingkat kandungan timbal dalam darah anak lebih besar dari 10 µg/dl. ▪ Penelitian Albalak et al. (2003), yang di lakukan di Jakarta, menemukan bahwa seperempat dari anak-anak sekolah di Jakarta memiliki kandungan timbal dalam darah berkisar 10-14.9 µg/dL, melampaui batas yang ditetapkan oleh Amerika Serikat yaitu kurang dari 10 µg/dL, walaupun penelitian terbaru Roberts et al. (2009) menunjukkan kandungan timbal telah di bawah 10 µg/dL.
▪ Penelitian Adriyani and Mukono (2004) di Surabaya (kota kedua terbesar di Indonesia) menemukan bahwa kandungan timbal dalam darah anak-anak masih berada dalam kisaran 10 µg/dL atau lebih rendah dari pada itu.
▪ Penelitian Chahaya et al. (2005), yang dilakukan di Medan, menemukan bahwa kandungan timbal dalam darah antara penarik becak tergolong bervariasi, ter- gantung dari jarak rumah mereka dan tempat kerja dengan kepadatan lalu lintas.
▪ Penelitian Lestari dan Edward (2004) yang dilakukan di Dadap River, Clincing dan Ancol Jakarta, menemukan konsentrasi logam berat di Clincing dan Sungai Dadap khususnya sekitar Teluk Jakarta adalah timbal 0.0027 ppm, kadmium, dan mercury 0.001 ppm. sementara itu di Pantai Ancol, konsentrasi timbal adalah 0.55 ppm, kadmium 0.1 ppm, dan mercury 0.021 ppm.