Tugas Toksikologi Lingkungan Makalah
-
Upload
musrin-captain-rangers-adam -
Category
Documents
-
view
586 -
download
35
Transcript of Tugas Toksikologi Lingkungan Makalah
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sejak manusia pertama kali berkumpul disuatu tempat dan memanfaatkan
api, merupakan awal terjadinya penurunan kualitas lingkungan hidup oleh
manusia, masalah semakin serius akibat dampat dari pertambahan populasi secara
signifikan dan meningkatnya industrialiasi masyarakat. Penurunan kualitas
lingkungan mungkin melalui perubahan-perubahan kimiawi, fisika dan biologis
dalam lingkungan melalui modifikasi ataun perubahan terhadap sifat fisik dan
prilaku biologis udara, air, tanah, makanan, dan limbah, karena dipengaruhi oleh
pertanian, industri, dan kegiatan social manusia. Secara nyata bahwa kegiatan
manusia akan terus berlanjut dan memerlukan jumlah bahan baka yang
bertambah, bahan kimia industri, pupuk, pestisida dan produk lain yang tidak
terhitung. Industri akan terus berlanjut menghasilkan limbah. Limbah gas akan
sangat cepat terdistribusi ke udara (atmosfer) selanjutnya akan terlarutkan oleh
bintik-bintik air dan terbawa kembali ke bumi bersama hujan.
Sejarah mencatat pada awal revolsi pertanian telah menggunakan berbagai
jenis bahan kimia yang begitu saja dibuang ke lingkungan. Demikian juga industri
yang pada awalnya tanpa melalui pengolahan dibuang ke lingkungan merupakan
penyebab cepat menurunnya kualitas lingkungan. Secara statistika terjadi
peningkatan kematian burung dan ikan akibat pemakaian pestisida yang berlebih ,
sehingga kemudian hari akan dapat meracuni manusia (Rachel Carson, 1962). Hal
ini membangkitkan kesadaran manusia akan bahaya bahan kimia di lingkungan.
1
Untuk itu diperlukan perlindungan terhadap lingkungan,yaitu penetapan batas
minimal senyawa berbahaya yang diizinkan berada di lingkungan. Kesadaran ini
melahirkan berbagai peraturan dan regulasi yang bertujuan untuk terciptanya
lingkungan hidup yang sehat dan aman.
Di Indonesia,penelitian penurunan kualitas lingkungan yang berdampak
pada kesehatan masyarakat telah banyak dilakukan. Pada tahun 1996 masyarakat
Semarang dihebohkan dengan hasil penelitian tentang kandungan logam berat
(Pb, Cd, Hg dll) pada daging ayam broiler yang beredar di kota itu (Widianarko,
1997). Pagoray (2001) melaporkan tingginya kandungan Cd dan Hg di bantaran
Kali Donan kawasan industry Cilacap.
Pencegahan keracunan umumnya memerlukan perhitungan terhadap
toxicity, hazard, risk, dan safety. Masalah-masalah yang menantnag toksikologi
lingkungan adalah tugas rumit dalam pencarian akibat dari pengaruh terhadap
individu organism dalam lingkunagan dan sebaliknya pengaruh perubahan
ekologis yang dialami oleh individu. Pendekatan terhadap tugas ini didasarkan
pada hubungan timbale-balik secara structural dan fungsional yang ada diantara
masing-masing individu. Dalam penelitian pengaruh toksikan pada ekologis
diperlukan pengetahuan dasar mengenai mekanisme fase kerja toksikan pada
organism, termasuk fase eksposisi, toksikenetik dan toksikodinamik dari toksikan
pada organism target. Disamping itu diperlukan juga kemampuan mengevaluasi
hubungan antara factor lingkungan yang dapat mengubah tanggapan yang diamati
dalam mahkluk hidup.
2
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Perkembangan Awal Toksikologi
Sejak perkembangan peradaban manusia dalam mencari makanan, tentu
telah mencoba beragam bahan baik nabati, hewani maupun mineral. Melalui
pengalamannya manusia bisa mengenal makanan yang aman dan berbahaya.
Dalam kontek ini kata makanan dikonotasikan kedalam bahan yang aman bagi
tubuhnya jika disantap, bermanfaat serta diperlukan tubuh untuk menjalankan
fungsinya. Sedangkan kata racun merupakan istilah untuk menjelaskan atau
menggambarkan suatu bahan atau zat yang jelas berbahaya bagi tubuh manusia.
Kata racun toxic adalah berasal dari bahasa Yunani yaitu dari akar kata
tox, yang artinya panah. Dimana panah pada saat itu digunakan sebagai senjata
dalam peperangan, dan disetiap anak panah selalu terdapat racun. Didalam
Papyrus Ebers (1552 SM) orang-orang mesir kuno telah memuat infomasi tentang
ramuan untuk racun. Di India (500-600 SM) di dalam Charaka Samhita di tulis
bahwa perak, tembaga, emas , timbale dan lai-lain bersifat racun. Hipocrates (460-
370 SM) yang dkenal sebagai bapak kedokteran dan seorang toksikolog, dia
banyak menulis tentang racun bisa ular dan penangkalnya. Ada juga Pendacious
Dioscorides (50 M) dikenal sebagai bapak Meteria Medika, dalam bukunya dia
mengelompokkan racun dari tanaman, hewan dan mineral.
Hal ini membuktikan bahwa efek yang ditimbulkan oleh racun telah
dikenal oleh manusia sejak awal perkembangan manusia. Namun evaluasi yang
lebih serius terhadap usaha ini baru dimulai oleh Maimonides (1135-1204) dalam
3
bukunya yang terkenal yaitu Racun dan Antidotumnya. Pada abad 16, Paracelcius
(Philippus Aureolus Theophratus Bombast von Hohenheim) yang hidup antara
1493-1541, seorang toksikolog besar yang menyatakan “ semua zat adalah racun
dan tidak ada zat yang tidak beracaun, hanya dosis yang membuatnya menjadi
tidak beracun”. Pernyataan ini menjadi konsep dasar hubungan dosis reseptor dan
indeks terapi yang berkembang kemudian hari. Matthieu Joseph Bonaventura
Orfila (1787-1853) dikenal sebagai bapak toksikologi modern, dia
mengembangkan hubungan sistematik antara suatu informasi kimia dan biologi
tentang racun. Dia adalah orang pertama yang menjelaskan pentingnya analisis
kimia guna membuktikan bahwa ada kaitan antara zat kimia dengan badan. Dia
juga merancang metode untuk mendeteksi racun dan menunjukkan pentingnya
analisis kimia sebagai bukti hukum pada kasus kematian akibat keracunan.
2.2 Pengertian Toksikologi dan Racun
Secara sederhana toksikologi dapat didefinisikan sebagai kajian tentang
hakikat dan mekanisme efek berbahaya berbagai bahan kimia terhadap makhluk
hidup dan system biologic lainnya. Toksikologi juga membahas penilaian
kuantitatif tentang besar kecilnya efek sehubungan dengan terpejannya makhluk
hidup dengan racun.
Apabila zat kimia dikatakan beracun (toxic) maka bisa diartikan sebagai
zat yang berpotensial memberikan efek berbahaya terhadap mekanisme biologis
tertentu pada suatu organism. Sifat racun dari suatu senyawa ditentukan oleh
dosis, konsetrasi racun direseptor, tempat kerja, sifat zat tersebut, kondisi
bioorganisme, paparan terhadap organism dan bentuk efek yang ditimbulkannya.
4
Sedangkan toksisitas merupakan sifat relative dari suatu zat kimia dalam
kemampuanya untuk menimbulkan efek berbahaya atau penyimpangan
mekanisme biologi pada suatu organism.
2.3 Cakupan dan Subdisplin Toksikologi
Toksikologi sangat sangat luas cakupannya. Toksisitas menangani studi
efek toksik di berbagai bidang, Lu (1995) mengelompokkan dalam empat bidang,
yaitu :
a. Bidang kedokteran untuk tujuan diagnostic, pencegahan dan terapeutik
b. Bidang industry makanan sebagai zata tambahan baik langsung maupun tidak
langsung
c. Bidang pertanian sebagai pestisida zat pengatur pertumbuhan, zat tambahan
pada makanan hewan.
d. Bidang industri kimia sebagai pelarut komponen
Loomis (1979) berdasarkan aplikasinya toksikologi dikelompokkan dalam tiga
kelompok besar yaitu :
a. Toksikologi Lingkungan
b. Toksikologi Ekonomi
c. Toksikologi Forensik
Dalam perkembangannya toksikologi mengalami perkembangan, sehingga
dijumpai subdisplin ilmu selain tiga diatas, antara lain: toksikologi analis,
toksikologi klnik, toksikologi kerja,toksikologi hukum, toksikologi mekanistik
dan lain-lain.
5
2.4 Toksikologi Lingkungan
Sebelum lebih dalam membahas pengertian toksikologi lingkungan,
sebaiknya terlebih dahulu kita menyamakan pandangan atau pengerttian apa yang
dimaksud dengan pencemaran. Dalam bahasa sehari-hari pencemaran lingkungan
dipahami sebagai suatu kejadian lingkungan yang tidak diinginkan, yang data
menimbulkan gangguan atau kerusakan lingkungan yang mungkin dapat
mengganggu kesehatan lingkungan bahkan kematian organism dalam ekosistem.
Pencemaran terjadi pada saat senyawa yang dihasilkan dari kegiatan manusia
dilepas ke lingkungan, menyebabkan perubahan yang buruk terhadap kekhasan
fisik, kimia,biologis dan estetis. Menurut Undang-undang no 23 tahun 1997
tentang Pengelolan Lingkungan Hidup, yang dimaksud dengan pencemaran
lingkungan hidup adalah : masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat,
energy dan atau komponen lain ke dalam lingkungan hidup oleh kegiatan
manusia sehingga kualitasnya turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkan
lingkungan hidup tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukkannya.
Seperti yang diketahui , toksikologi adalah ilmu yang menetapkan batas aman dari
bahan kimia (Caserett dan Doulls, 1995). Selain itu toksikologi juga mempelajari
jenis kerusakan/cedera pada organisme yang diakibatkan oleh suatu materi
substansi/energi, mempelajari racun, tidak saja efeknya, tetapi juga mekanisme
terjadinya efek tersebut dan kerja kimia yang merugikan terhadap organisme.
Toksikologi lingkungan adalah ilmu yang mempelajari racun kimia dan fisik yang
dihasilkan dari suata kegiatan dan menimbulkan pencemaran lingkungan
(Cassaret, 2000). Menurut Hodgson dan Levi (2000) pengetahuan yang
6
mempelajari efek toksik yang ditimbulkan, dampak atau resiko keberadaan zat
kimia terhadap organisme hidup.
Toksikologi lingkungan umumnya dikelompokkan menjadi dua
kelompok kajian yaitu toksikologi kesehatan lingkungan dan ekotoksikologi.
Toksikologi kesehatan lingkungan adalah melakukan telaah tentang efek samping
zat kimia di lingkungan terhadap kesehatan manusia. Sedangkan ekotoksikologi
memfokuskan diri pada telaah tentang efek pencemaran lingkungan pada
ekosistem dan kosntitiennya seperti ikan, burung dan satwa lain yang ada di
lingkungan tersebut.
2.5 Sifat Alami Lingkungan
Secara alami terdapat berbagai macam senyawa kimia di alam yang
berpotensi mempunyaiefek toksik. Keberadaan dari masing-masing senyawa
tersebut umumnya tidak meninmbulkan resiko berbahaya bagi organism hidup,
namun interaksi dari zat kimia tersebut terkadang menimbulkan resiko, seperti
kabut fitokimia.
Kabut fitkokimia umumnya terbentuk di daerah kota dengan iklim panas
dan kering penuh dengan polusi udara gas buangan mesin industri dan kendaraan
bermotor. Pada temperatur normal gas Nitrogen dan Oksigen yang mengisi
sebagian besar udara di atmosfer tidak bereaksi satu sama lain. Pada temperature
tinggdi di dalam mesin kendaraan bermotor, mereka saling bereaksi membentuk
Nitrogen Oksida (NO). Segera di atmosfer NO bereaksi dengan Oksigen
membentuk NO2 suatu gas berwarna coklat kekuningan dengan bau yang tidak
mengenakkan. Gas inilah yang menyebabkan kabut kecoklatan di daerah
7
perkotaan. Kondisi iklim lingkungan memberi efek yang besar terhadap resiko
dari toksisitas toksikan di lingkungan.
Seperti disebutkan sebelumnya pada kabut fitokimia, dimana iklim dan
radiasi sinar UV dari cahaya matahari merupakan faktor penentu. Namun disisi
lain sinar UV diperlukan untuk mempercepat reaksi degradasi senyawa organik di
alam dan juga sinar UV diperlukan untuk membunuh mikrobakteri patogen dan
virus di alam bebas.
2.6 Persisten Zat Kimia di Lingkungan
Terdapat berbagai proses abiotik dan biotic di alam yang berfungsi
menguraikan zat kimia di lingkungan. Banyak zat kimia yang pada awalnya
berbahaya bagi lingkungan, namun melalui proses biotik dan abiotik ini terjadi
penurunan resiko toksisitas-nya di lingkungan, karena melalui proses ini waktu
paruh toksikan di lingkungan menjadi singkat.
Tabel.1. Waktu Paruh Beberapa Zat Kimia Kontamin di Lingkungan
8
Secara umum persistensi dapat diartikan sebagai waktu tinggal zat kimia dalam
lingkungan (tanah, air, udara) atau sebagai waktu paruh degradasi zat kimia di
lingkungan (Tabel.1)
2.7 Senyawa Kimia Beracun
Toksisitas senyawa kimia didefinisikan sebagai kemampuan senyawa
kimia mengakibatkan bahaya terhadap metabolism jaringan makhluk hidup.
Racun yang berasal dari zat atau senyawa kimia dapat berada di dalam lingkungan
secara alamiah atau yang sengaja dibuat oleh manusia. Harus diakui bahwa zat
kimia beracun kebanyakan berasal dari aktivitas manusia dan meliputi berbagai
aspek kehidupan. Senyawa kimia beracun juga dapat hadir di dalam lingkungan
secara alamiah. Kehadiran zat kimia beracun alamiah di dalam lingkungan
diasumsikan akan selalu konstan,kecuali ditambah oleh aktivitas manusia seperti
penambahan logam beracun kedalam lingkungan oleh kegiatan-kegiatan industry
dan kemajuan teknologi. Pengaruh kehadiran berbagai jenis zat kimia beracun
tersebut di dalam lingkungan mungkin dapat diketahui dengan cepat,akan tetapi
pengaruh negatif pada umumnya baru diketahui setelah masuknya zat kimia
tersebut dalam jangka waktu cukup lama.
Kehadiran zat kimia beracun alamiah mungkin dapat semakin meningkat
atau bahkan semakin menurun, tergantung kondisi lingkungan. Sebagai contoh,
jumlah bakteri dan jamur yang mengkotaminasi makanan saat ini mungkin
semakin berkurang sesuai dengan tersedianya peralatan yang dapat menjaga
makanan terbebas dari bakteri dan jamur. Akan tetapi perkembangan dan
kemajuan teknologi saat ini juga memungkinkan akan munculnya species baru
9
yang atahan terhadap berbagai kondisi anti bakteri dan anti jamur baru yang
sangat immun terhadap berbagai jenis kondisi dapat meningkatkan jumlah racun
alamiah di dalam lingkungan. Beberapa senyawa kimia beracun alamiah dan
pengaruh toksiknya terhadap makhluk hidup yang suda diidentifikasi seperti pada
tabel 2. di bawah ini :
Tabel.2.Pengaruh Toksik Senyawa Kimia Beracun
N
o Jenis Racun Kehadiran di dalam
Pengaruh Toksik
Pasti Diduga
1 Logam Pb, Hg,
As, Sb, Cu, Cr,
Mn, Se, Ni.
Air, makanan dan debu
atmisfer
Inhibitor enzim,
sel racun.
Karsigonenik,
Efekneurology
.
2 Gas CO, NO2,
SO2, SO3.
Sedikit do atmosfer Iritasi pada paru-
paru dan mata
3 Alkaloid,
peptide, protein
sterol.
Pada sayuran,jumlah besar
pada tumbuhan beracun
Efek toksik
4 Bakteri toksin Di dalam makanan
terkontaminasi
Racun
5 Jamur toksin Di dalammakanan
fermentasi
Keracunan hati Karsinogenik
6 Radioaktif
(bukan senyawa)
Di dalam udara, air dan
makanan dlm jml kecil.
Mutasi Karsinogenik,
leukaemia.
2.8 Senyawa Beracun dan Lingkungan
10
Keracunan yang berasal dari zat atau senyawa kimia sudah dikenal sejak
ratusan tahun lalu. Misalnya racun yang berasal dari bisa ular, gigitan serangga
dan dari tanaman telah lama dikenal sehingga pengetahuan untuk menghindari
keracunan atau masuknya racun kedalam tubuh telah menjadi bagian strategi dari
makhluk hidup untuk bertahan hidup di dalam lingkungan. Study terhadap racun
tanaman untuk bahan obat telah dikembangkan sejak abad ke-19, dan pada saat ini
perhatian terhadap bahan kimia beracun ini selalu dihubungkan dengan fenomena
polusi lingkungan dan toksikologi. Secara umum jumlah zat kimia yang terdapat
di dalam lingkungan yang berasal dari aktivitas manusia sangat sulit diketahui,
namun dari berbagai sumber penggunaan diperkirakan bahwa lingkungan suatu
saat akan penuh dengan racun yang berasal dari zat kimia seperti diilustrasikan
pada tabel berikut :
Tabel. 3.Perkiraan Zat Kimia yang Diperkenalkan ke Lingkungan dari Berbagai Jenis
Sumber
Pengguna zat kimia Diperkirakan Julmah
Zat kimia yang sudah
diketahui dan diidentifikasi
Tahun 1985 >5 juta
Tahun 1997 >7 juta
Tahun 2000 >13 juta
Zat kimia baru yang ditemukan setiap tahun >600.000
Zat kimia baru yang diperdagangkan setiap tahun >1.000
Jumlah pestisida yang diproduksi >2.000
Jumlah obat yang dipergunakan >5.000
Jumlah aditif makanan yang dipergunakan >7.000
Jumlah zat kimia yang umum dipergunakan >50.000
Jumlah polutan yang mencemari lingkungan Tidak diketahui
11
2.9 Pengaruh Racun Zat Kimia
Setiap orang yang berhubungan dengan zat kimia harus membuat anggap
sama seperti Paracelsus, yaitu bahwa semua zat kimia beracun apabila tidak
ditangani dengan baik maka dengan sendirinya akan memberika efek racun dan
potensi bahaya terhadap makhluk hidup dan lingkungannya. Masuknya racun ke
dalam tubuh makhluk hidup dapat melalui berbagai cara seperti melalui absirbsi,
tertelan melalui mulut, terhirup dan lain-lain. Jalur utama bahan toksik untuk
dapat masuk ke dalam tubuh manusia adalah melalui absorpsi, distribusi dan
ekskresi pada paru-paru (pernapasan/inhalasi), kulit (topikal), pencernaan (ingesti)
dan injeksi.
Zat kimia yang terkontaminasi kepada makhluk hidup melalui fase-fase
sebagai berikut :
A. Absorpsi
Bahan toksik akan diserap oleh tubuh melalui paru-paru, kulit dan
saluran pencernaan kemudian masuk ke dalam aliran darah dan sistem
kelenjar getah bening. Bahan toksik tersebut kemudian diangkut ke
seluruh tubuh. Selain berbahaya tanpa diabsorbsi, bahan toksik tersebut
tajam dan menyebabkan karat (korosif) yang bereaksi pada titik
singgungnya.
a. Via paru-paru
12
Faktor yang berpengaruh pada absorpsi bahan toksik dalam sistem
pernapasan adalah bentuk bahan misalnya gas dan uap; aeroso; dan ukuran
partikel; zat yang terlarut dalam lemak dan air. Paru-paru dapat
mengabsorbsi bahan toksik dalam jumlah besar karena area permukaan
yang luas dan aliran darah yang cepat.
b. Via Kulit
Kulit terdiri dari tiga lapisan yaitu epidermis (lapisan terluar), dermis
(lapisan tengah) dan hypodermis (lapisan paling dalam). Epidermis dan
dermis berisi keringat, kantung minyak dan akar rambut. Bahan toksik
paling banyak terabsorbsi melalui lapisan epidermis. Absorbsi bahan toksik
melalui epidermis tergantung pada kondisi kulit, ketipisan kulit,
kelarutannya dalam air dan aliran darah pada titik singgung. Akibat bahan
toksik antara lain pengikisan atau pertukaran lemak pada kulit yang
terekspos dengan bahan alkali atau asam dan pengurangan pertahanan
epidermis.
c. Via saluran pencernaan
Absorbsi bahan toksik dapat terjadi di sepanjang saluran pencernaan
(gastro-intestinal tract). Faktor yang mempengaruhi terjadinya absorbsi
adalah sifak kimia dan fisik bahan tersebut serta karakteristiknya seperti
tingkat keasaman atau kebasaan.
B. Distribusi
Setelah absorbsi bahan toksik terjadi, maka bahan tersebut didistribusikan
ke seluruh tubuh melalui darah, kelanjar getah bening atau cairan tubuh
yang lain oleh darah. Distribusi bahan beracun tersebut :
13
Disimpan dalam tubuh pada hati, tulang dan lemak, dikeluarkan melalui
feses, urine atau pernapasan , mengalami biotransformasi atau metabolisme
dimana bentuk akhirnya lebih siap dikeluarkan
C. Ekskresi
Ekskresi bahan toksik dapat terjadi melalui hembusan udara atau
pernapasan, dan dari sekresi melalui keringat, air susu, feses dan urine.
Toksikan dikeluarkan dalam bentuk asal, sebagai metabolit dan atau
konjugat.
a. Ekskresi urin
Ginjal membuang toksikan dari tubuh dengan mekanisme yang serupa
dengan mekanisme yang digunakan untuk membuang hasil akhir
metabolisme faali, yaitu dengan filtrasi glomerulus, difusi tubuler dan
sekresi tubuler.
b. Ekskresi empedu
Hati juga merupakan alat tubuh yang penting untuk ekskresi toksikan,
terutama untuk senyawa yang polaritasnya tinggi (anion dan kation),
konjugat yang terikat pada protein plasma, dan senyawa yang BM-nya
lebih besar dari 300. Pada umumnya begitu senyawa ini berada dalam
emped, senyawa ini tidak akan diserap kembali ke dalam darah dan
dikeluarkan lewat feses. Tetapi ada pengecualian, misalnya konugat
glukuronoid yang dapat dihidrolisis oleh flora usus menjadi toksikan bebas
yang diserap kembali.
c. Paru-paru
14
Zat yang berbentuk gas pada suhu badan terutama diekskresikan lewat
paru-paru. Cairan yang mudah menguap juga dengan mudah keluar lewat
udara ekspirasi. Cairan yang mudah larut misalnya kloroform dan halotan
mungkin diekskresikan sangat lambat karena ditimbun dalam jaringan
lemak dan karena terbatasnya volume ventilasi. Ekskresi toksikan melalui
paru-paru terjadi karena difusi sederhana lewat membran sel.
d. Jalur lain
Saluran cerna bukan jalur utama ekskresi toksikan. Oleh karena lambung
dan usus manusia masing-masing mesekresi kurang lebih tiga liter cairan
setiap hari, maka beberapa toksikan dikeluarkan bersama cairan tersebut.
Hal ini terjadi terutama lewat difusi sehingga lajunya bergantung pada pKa
toksikan dan pH lambung dan usus. Ekskresi toksikan lewat air susu ibu
(ASI), ditinjau dari sudut toksikologi amat penting karena lewat air susu
ibu ini racun terbawa dari ibu kepada bayi yang disusuinya. Ekskresi ini
terjadi melalui difusi sederhana. Oleh karena itu seorang ibu yang sedang
menyusui harus berhati-hati dalam hal makanan terutama kalau sedang
mengkonsumsi obat.
Racun yang berasal dari zat kimia umumnya mempunyai pengaruh lokal
dan sistematik. Pengaruh lokal adalah pengaruh zat kimia secara lokal (daerah
tertentu) yang diakibatkan oleh adanya kontak langsung zat kimia dengan objek
(bagian tubuh makhluk hidup),misalnya kebakaran kulit oleh kehadiran asam kuat
atau basa kuat. Sedangkan pengaruh sistemik adalah pengaruh yang diakibatkan
oleh zat kimia yang menyebar ke berbagai bagian tubuh maikhluk hidup yang
disebabkan oleh absorbsi zat kimia ke dalam bagian tubuh, misalnya pengaruh
15
keracunan yang disebabkan oleh masuknya merkuri atau timbale ke dalam tubuh
yang dapat mempengaruhi berbagai jenis target di dalam tubuh makhluk hidup
dan manusia.
Pengaruh sistematik dapat berupa pengaruh akut dan pengaruh
kronik. Pengaruh akut adalah keracunan yng berlangsung sangat cepat oleh
kehadiran zat kimia di dalam tubuh makhluk hidup, sedangkan pengaruh
kronik adalah keracunan yang berlangsung sangat lambat oleh kehadirn zat kimia
di dalam tubuh makhluk hidup dan pengaruh ini baru diketahui setelah dalam
jangka waktu yang cukup lama. Pengaruh akut sangat mudah mudah dikenali
karena kehadiran zat kima ke dalam tubuh akan langsung memberikan dampak
negative berupa luka, terbakar, sakit, atau gejala lainnya yang berlangsung sangat
cepat. Akan tetapi pengaruh kronik sangat sulit untuk dikenali karena
berlangsungnya lambat, yaitu meembutuhkan waktu yang lamamulai dari
masuknya zat kedalam tubuh sampai terjadinya gejala penyakit dan sakit yang
diakibatkan oleh racun tersebut.
Sebagai contoh, pengaruh sistematik akut dapat dilihat melalui
perbandingan pengaruh beberapa zat kimia yang masuk ke dalam tubuh
manusia,yaitu masuknya sianida ke dalamtubuh dapat mengakibatkan kematian
hanya beberap detik saja, masuknya gas CO pada konsentrasi tertentu akan dapat
mengakibatkan kematian dalam beberapa menit. Sedangkan kehadiran zat kimia
lain seperti parathion ke dalam tubuh akan dapat mrngakibatkan kematian setelah
beberapa jam, sementaran konsumsi thalium akan mengakibatkan kematian
setelah beberapa hari. Keracunan sistematik yang akut dapat juga tidak
diprngsruhi fatal terhadap makhluk hidup karena hanya memberikan luka pada
16
bagian organ tubuh. Selain jenis zat kimia, pengaruh akut zat kmia ini juga sangat
berhubungan dengan konsentrasi zat kimia yang masuk ke dalam tubuh sehingga
pada dosis yang aman maka makhluk hidup akan terhindar dari keracunan,
sementara pada dosis diluar ambang batas akan mengakibatkan efek racun.
2.10 Ukuran Toksisitas Zat Kimia
Untuk menyatakan ukuran daya racun suatu zat kimia, maka perlu
diketahui ukuran-ukuran toksisitas untuk zat kimia. Saecara internasional, ukuran
toksisita zat kimia dapat dinyatakan dalam berbagai cara seperti lethal dose 50 %
(LOD50), fatal dose, letal oral dose 50% (LOD50) , dan threshold limit values
(TLV). Untuk memberi gambaran tentang pengukuran toksisitas zat kimia maka
berikut ini dijelaskan secara singkat ukuran toksisitas zat kimia dan cara
penentuannya.
A. Lethal Dose 50% (LD50)
Lethal dose 50% (LD50) yaitu disis zat kimia yang akan membunuh
sebanyak 50% dari populasi yang dapat kontak langsung dengan zatb kimia yang
dicobakan. Ukuran LD50 adalah berdasarkan berat tubuh dan dinyatakan dalm
bentuk unit mg/kg (milligram racun per kilogram berat badan makhluk hidup).
Beberapa kelemahan dari ukuran LD50 adalah ditemukan kenyataan bahwa besar
LD50 masih tergantung pada jenis species makhluk hidup yang menjadi objek
percobaan. Dengan demikian ukuran LD50 untuk tikus akan berbeda dari ukuran
LD50 untuk kelinci atau binatang pengerat yang lainnya. Namun demikian ukuran
LD50 digunakan sebagai perbandingan umum tentang potensi racun yang dimiliki
oleh zat kimia terhadap makhluk hidup sehingga manusia dapat menghindarkan
17
bahaya yang disebabkan oleh daya racun yang dimiliki oleh zat kimia. Ukuran
LD50 dapat juga disebut sebagai LD50 rendah atau LD50 tinggi, yaitu berbagai
untuk menggambarkan potensi rendah dan tingginya daya racun suatu zat kimia di
dalam tubuh makhluk hidup, sehingga informasi LD50 yang dimiliki zat kimia
tersebut. Beberapa contoh LD50 dari beberapa senyawa kimia yang sering
ditemukan di dalam lingkungan diperlihatkan pada tabel berikut :
Tabel.4. Besaran LD50 Beberapa Senyawa Kimia Terhadap Makhluk Hidup
LD50 (mg/kg) Nama senyawa alamiah Nama senyawa sintetik
>10.000.000
1000
100
1
10-2
10-5
Gula pasir
Garam, etanol, phyretrin
Kafein
Nikotin
Bisa ular
Tetanus
-
Malathion, glyphospate,
aspirin
DDT, codeine, paracetamol
Strychnine
-
-
Penentuan LD50 dapat dilakukan dengan membuat perlakuan terhadap
sekelompok hewan percobaan seperti tikus, kelinci dan hewan lain dengan
memberikan dosis zat kimia bervariasi (perkalian) misalnya 1x, 2x, 4x, 8x dan
seterusnya 9mg zat kimia per kg berat badan), dan sebagai control dibuat
sekelompok hewan yang tidak diberikan zat kimia.
B. Dosis Fatal
Dosis fatal (fatal dose) adalah jumlah zat kimia (mg) yang diperkirkirakan
akan dapat membunuh satu species,misalnya tikus, kelinci, hewan atau manusia.
18
Dosis fatal dibuat berdasarkan jenis species dan individu makhluk hidup dengan
melihat kenyataan bahwa masing-masing makhluk hidup akan memiliki system
fisiologi yang berbeda terhadap racun zat kimia, sehingga penentuan ukuran
toksisitas zat kimia juga sulit dibuat akurat. Kenyataan menunjukkan bahwa
beberapa species makhluk hidup akan memberikan respon bervariasi terhadap zat
kimia, yaitu ada makhluk hidup yang sensitive terhadap zat kimia tertentu dan ada
juga makhluk hidup yang memiliki kekebalan terhadap zat kimia yang sama,
bahkan zat kimia tersebut tidak memberikan efek pada system fisiologi
tubuhnya.
C. Lethal Oral Dose (LOD50)
LOD50 adalah toksisitas zat kimia dapat juga diukur dengan cara
memberikan zat kimia melalui oral kepada makhluk hidup. Pengukuran toksisitas
secara LOD50 hampir sama dengan LD50, bedanya adalah dalam hal masuknya zat
kimia tersebut kedalam tubuh makhluk hidup melalui mulut. Besarnya LD50 dan
LOD50 pada species makhluk hidup dapat dibandingkan sehingga ukuran
LOD50 yang diperoleh pada makhluk hidup tertentu langsung dianggap sebagai
LD50, dan berlaku sebaliknya. Ukuran LD50 dan LOD50 zat kimia tertentu terhadap
makhluk hidup juga dapat bervariasi dalam species yang sama atau species yang
berbeda.
19
Tabel. 5. Ukuran Toksisitas Beberapa Senyawa Kimia Berdasarkan LD50 dan Dosis Fatal
Tingkat toksisitas LDD50 Dosis Fatal Contoh Senyawa
6 (super beracun)
5 (sangat sangat
beracun)
4 (sangat bercun)
3 (beracun)
2 (sedikit beracun)
1 (tidak beracun)
<5 mg/kg
5-50 mg/kg
50-500 mg/kg
500-5000 mg/kg
5-15 g/kg
>15 g/kg
Few drops
0.3 – 3.0 g
3 – 30 g
30 – 300 g
>300 g
>1 kg
Sianida
Timbale
Phenol
Methanol
Ethanol
Foods
D. Threshold Limit Values (TLV)
TLV adalah ukuran rata-rata maksimum kadar (ppm) senyawa kimia yang
aman dari keracunan zat kimia di atmosfer yang dapat masuk kedalam tubuh
manusia selama 8 jam berturut-turut dalam satu hari kerja. Dalam hal ini
diperoleh kepastian bahwa dengan harga TLV zat kimia tertentu bahwa setiap
orang yang bekerja selam 8 jam dalam sehari dan berhubungan dengan zat kimia
tersebut diharapkan tidak akan menderita suatu penyakit, dengan kata lain pekerja
kesehatannya akan aman bila berhubungan dengan zat kimia tersebut. Pengukuran
TLV biasanya dilakukan di lingkungan kerja industry, akan tetapi pengukuran ini
juga dapat diterapkan terhadap kondisi lingkungan. American Conference of
20
Governmental Industrial Hygeniests (ACGIH) membagi TLV berdasarkan
lingkungan kerja seperti berikut :
a. Threshold Limit Value-Time Weighted Average (TLV-TWA)
Yaitu, konsentrasi yang aman diperbolehkan untuk dihirup pekerja selama 8
jam berturut-turut selama seminggu atau 40 jam selama satu minggu.
b. Threshold Limit Value-Ceiling (TLV-C)
Yaitu konsentrasi zat kimia tertentu yang tidak dapat melebihi pada langit-
langit, dan dibuat sebagai batas absolute yang aman bagi pekerja di dalam
ruangan .
c. Threshold Limit Value-Short-Term Exposure Limit (TLV-STEL)
Yaitu konsentrasi zat kimia maksimum yang diperbolehkan dihirupoleh
pekerja dalam jangka waktu sangat singkat 15 menit berturut-turut selama
satu hari, dimana setiap pekerja tidak akan mengalami bahayanya seperti
iritasi, luka atau pingsan oleh zat kimia tersebut.
E. Ukuran Toksisitas Lain pada MSDS
Ukuran toksisitas zat lain yang harus disertakan pada material safety data
sheet (MSDS) oleh pabrik kimia yang diperdagangkan adalah :
a. Lethal Consentration 50 (LC50)
Yaitu konsentrasi zat kimia di udara berdasarkan percobaan laboratorium yang
diduga akan membunuh 50% hewan percobaan bila dihirup pada jangka waktu
periode tertentu.
b. Lethal Consentration Low (LC LO)
21
Yaitu menyatakan konsentrasi terrendah zat kimia di udara yang dapat
membunuh manusia atau binatang bila dihirup selama periode tertentu,
misalnya 24 sebagai senywa akut atau lebih sebagai subakut dan kronik.
c. Toxic Consentration Low (TCLO)
Yaitu konsentrasi terrendah zat kimia tertentu di udara yang dapat dijangkau
oleh manusia dan binatang yang dapat menimbulkan efek racun atau dapat
mengakibatkan tumor pada manusia dan hewan.
d. Toxic Dose Low (TDLO)
Yaitu dosis tereandah senyawa kimia tertentu yang masuk ke dalam tubuh
manusia atau hewan pada jangka waktu tertentu akan memberikan efek racun
atau menimbulkan tumor dan menggangguketurunan pada manusia dan
hewan.
F. Pengaruh Toksisitas Sistemik Kronik
Pengaruh toksisitas sistematik kronik adalah pengaruh racun yang
diakibatkan oleh kehadiran zat kimia dalam jumlah kecil dalam jangka waktu
yang cukup lama. Gejala yang ditimbulkan dari racun yang bersifat kronik ini
baru timbul setelah berlangsung dalam jangka waktu yang relative lama. Misalnya
beberapa tahun setelah kontak atau mengkonsumsi zat kimia tersebut, sehingga
sering kali dalam diagnosisnya nama zat kimia yang menjadi penyebabnya sulit
ditelusuri. Beberapa senyawa yang mempunyai efek kronik digolongkan sebagai
senyawa karsinogenik, mutagenic, teratogenik dan sensitisers.
1. Karsinogenik
Karsinogenik adalah senyawa kimia yang dapat mengakibatkan penyakit
kanker. Senyawa karsinogenik diklasifikasikan sebagai berikut :
22
1.1. Karsinogenik Tipe I
Yaitu senyawa kimia yang sudah pasti diketahui menyebabkan kanker
pada manusia, misalnya asbestos, senyawa aromatis.
1.2. Karsinogenik Tipe II,
Yaitu senyawa kimia yang diketahui sudah pasti menyebabkan kanker
kepada hewan dan diduga akan mengakibatkan kanker pada manusia,
misalnya formaldehida.
1.3. Karsinogenik Tipe III
Yaitu senyawa kimia yang perlu dipertimbangkan dan diduga memiliki
potensi akan mengakibatkan kanker akan tetapi belum cukup data untuk
meyakinkannya,misalnya kloroform.
2. Mutagenic
Mutagenic adalah senyawa kimia yang dapat mengakibatkan perubahan kimia
bahan genetic (DNA) di dalaminti sel (nucleus). Efek mutagenic mungkin tidak
atau belum nyata terlihat kepada individu yang terkena senyawa mutagenic
tersebut, akan tetapi perubahan DNA (mutasi) akan dapat mengakibatkan
pengaruh terhadap generasi berikutnya, misalnya terjadinya cacat lahir atau
penyakit genetic lainnya pada keturunan pertama atau generasi berikutnya.
3. Terotogenik
Terotogenik adalah senyawa kimia yang dapat merusak janin yang
mengakibatkan kelainan (cacat lahir). Beberapa senyawa yang diduga memiliki
efek teratogenik di dalam lingkungan diantaranya adalah senyawa dioksin yang
dihasilkan dari pembakaran sampah, senyawa organic merkuri yang terbentuk dari
23
limbah merkuri, dan karbon monoksida yang dihasilkan dari mesin industry dan
kenderaan bermotor.
4. Sensitizer
Sensitizer adalah senyawa kimia yang dapat mengakibatkan alergi terhadap
individu tertentu namun keberadaan senyawa itu ditoleransi oleh sebagian besar
populasi di dalamlingkungannya. Contoh dari efek sensitizer adalah terjadinya
gejala berupa gatal-gatal, asma, sakit kepala, atau bahkan ada yang pingsanoleh
kehadiran senyawa penisilin atau racun di dalam tubuh. Beberapa senyawa lain
yang dapat dikategorikan sebagai senyawa sensitizer adalah formaldehida
(HCHO) yang terdapat di dalam plastic, kertas dan lem. Senyawa lain seperti
isosianat yang terdapat di dalam cat, pelingkut dan produk busa plastic juga
dikategorikan sebagai senyawa sensitizer.
G. Identifikasi Senyawa Beracun
Beberapa cara yang dilakukan untuk mengidentifikasi zat beracun dan
karsinogenik adalah melalui struktur kimia. Harus diakui bahwa sangat sulit untuk
memastikan apakah suatu senyawa kimia bersifat racun, karsinogenik atau bahkan
tidak memberika efek. Ada pedoman umum yang dibuat melalui pengelompokan
zat kimia sebagai berikut :
1. Senyawa Beracun Akut
Yaitu hampir semua senyawa halogen beracun seperti brom,klor, flor dan
iodium. Senyawa sianida dan nitril (golongan –CN) bersifat racun aktif
24
seperti hydrogen sianida, hydrogen sulfide, dan nitrogen dioksida bersifat
racun akut.
2. Senyawa Beracun Kronis
Yaitu hampir semua logam berat seperti arsen, cadmium, merkuri
diketahui bersifat racun kronis. Golongan senyawa lain seperti vynil
klorida, dan asbestos bersifat racun kronis.
3. Senyawa Karsinogen
Yaitu hampir semua senyawa alkil seperti alfa-halo-eter, sulfonat,
epoksida, elektrofil alkena dan alkuna, semua senyawa organohalogen,
hidrazin, N-nitroso, amina aromatic, hidrokarbon aromatic, dan banyak
senyawa alamiah.
25
BAB III
KESIMPULAN
Toksikologi adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari efek merugikan
dari bahan kimia terhadap organisme hidup.Setiap orang yang berhubungan
dengan zat kimia harus membuat anggap sama seperti Paracelsus, yaitu bahwa
semua zat kimia beracun apabila tidak ditangani dengan baik maka dengan
sendirinya akan memberikan efek racun dan potensi bahaya terhadap makhluk
hidup dan lingkungannya. Toksikologi berkembang menjadi berbagai macam
bidang ilmu, salah satunya yaitu toksikologi lingkungan. Toksikologi lingkungan
adalah pengetahuan yang mempelajari efek toksik yang ditimbulkan, dampak atau
resiko keberadaan zat kimia terhadap organisme hidup dan lingkungannya.
Setiap zat alami yang ada di bumi bisa berakibat menjadi racun karena
reaksi yang terjadi antara zat yang satu dengan yang lain. Masuknya racun ke
dalam tubuh makhluk hidup dapat melalui berbagai cara seperti melalui absorrbsi,
tertelan melalui mulut, terhirup dan lain-lain. Jalur utama bahan toksik untuk
dapat masuk ke dalam tubuh manusia adalah melalui absorpsi, distribusi dan
26
ekskresi pada paru-paru (pernapasan/inhalasi), kulit (topikal), pencernaan (ingesti)
dan injeksi.
Racun yang berasal dari zat kimia umumnya mempunyai pengaruh lokal
dan sistematik. Pengaruh lokal adalah pengaruh zat kimia secara lokal (daerah
tertentu) yang diakibatkan oleh adanya kontak langsung zat kimia dengan objek
(bagian tubuh makhluk hidup),misalnya kebakaran kulit oleh kehadiran asam kuat
atau basa kuat. Sedangkan pengaruh sistematik adalah pengaruh yang diakibatkan
oleh zat kimia yang menyebar ke berbagai bagian tubuh makhluk hidup yang
disebabkan oleh absorbsi zat kimia ke dalam bagian tubuh, misalnya pengaruh
keracunan yang disebabkan oleh masuknya merkuri atau timbale ke dalam tubuh
yang dapat mempengaruhi berbagai jenis target di dalam tubuh makhluk hidup
dan manusia.
Untuk menyatakan ukuran daya racun suatu zat kimia, maka perlu
diketahui ukuran-ukuran toksisitas untuk zat kimia. Saecara internasional, ukuran
toksisita zat kimia dapat dinyatakan dalam berbagai cara seperti lethal dose 50 %
(LOD50), fatal dose, letal oral dose 50% (LOD50) , dan threshold limit values
(TLV).
Pengaruh toksisitas sistematik kronik adalah pengaruh racun yang
diakibatkan oleh kehadiran zat kimia dalam jumlah kecil dalam jangka waktu
yang cukup lama. Gejala yang ditimbulkan dari racun yang bersifat kronik ini
baru timbul setelah berlangsung dalam jangka waktu yang relative lama. Misalnya
beberapa tahun setelah kontak atau mengkonsumsi zat kimia tersebut, sehingga
sering kali dalam diagnosisnya nama zat kimia yang menjadi penyebabnya sulit
27
ditelusuri. Beberapa senyawa yang mempunyai efek kronik digolongkan sebagai
senyawa karsinogenik, mutagenic, teratigenik dan sensitisers.
DAFTAR PUSTAKA
Hodgson, E and Levi, P.E,(2000), “A Textbook of Modern Toxicology”, 2scEd., Mc Graw Hill Co, Singapore,p.389-430
Loomis, T.A, 1978, Toksikologi Dasar, Donatus, A.(terj) IKIP Semarang Pres, Semarang
Lu, F.C., 1995, Toksikologi Dasar,Asas, Organ Sasaran, dan Penilaian Resiko,Nugroho E.(terj),UI Press, Jakarta
Pagoray,H. (2001),”Kandungan Merkuri dan Kadmium Sepanjang Kali Donan Kawasan Industri Cilacap”, Frontir
http://adhienbinongko.blogspot.com/2012/05/makalah-toksikologi.html diakses tanggal 22 November 2013
http://bhupalaka.files.wordpress.com/2009/10/kesling-toksling.pdf diakses tanggal 25 Nov 2013
http://eprints.undip.ac.id/896/1/KULIAH_PENCEMARAN_Lingk.pdf diakses tanggal 25 Nov 2013
http://fadhilhayat.wordpress.com/2010/10/19/faktor-risiko-terhadap-toksisitas/ diakses tanggal 25 Nov 2013
http://hiperkes.wordpress.com/2008/03/29/toksikologi-industri/ diakses tanggal25 Nov 2013
http://idtesis.com/perubahan-kandungan-logam-berat-yang-terdapat-pada-kerang-anadara-granosa diakses tanggal 23 November 2013
28
http://kimiaunipa.blogspot.com/2010/11/kandungan-senyawa-kimia-uji-toksisitas.html diakses tanggal 25 Nov 2013
http://lansida.blogspot.com/2011/06/cara-uji-toksisitas-akut-produk-obat.html diakses tanggal 25 Nov 2013
http://muklis-chemicalengineer.blogspot.com/2011/01/9-senyawa-kimia-yang-sangat-berbahaya.html diakses tanggal 25 Nov 2013
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-aplikasi/bahan-kimia-beracun-dan-berbahaya/peraturan-keselamatan-dan-kesehatan-kerja/ diakses tanggal25 Nov 2013
http://www.modelmuda.com/index.php?option=com_k2&view=item&id=119:kandungan-senyawa-kimia-beracun&Itemid=6 diakses tanggal 25 Nov 2013
http://www.smallcrab.com/makanan-dan-gizi/437-zat-zat-kimia-beracun-yang-sering-dimakan-manusia diakses tanggal 25 Nov 2013
Widiarnako, B.,(1997), “Pencemaran Lingkungan Mengancam Keamanan Pangan” Bandung
29