Makalah Toksikologi Lingkungan.docx

MAKALAH TOKSIKOLOGI LINGKUNGAN “ TOKSIKOLOGI GAS CO “

OLEH : NAMA :

-

DOMINIKA P. KHOTAN ANGGELINA G. I. WEA SITI SARIFAH BARAY ERWIN Y. BESSY

(1706070037) (1706070041) (1706070051) (1706070060)

PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTASS SAINS DAN TEKNIK UNIVERSITAS NUSA CENDANA KUPANG 2019

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas segala limpahan berkat dan rahmat-Nya, kami selaku punyusun dapat menyelesaikan makalah TOKSIKOLOGI LINGKUNGAN dengan judul “Toksikologi Gas CO” ini dengan baik. Dimana makalah ini di buat dengan tujuan untuk mempelajari tentang toksikologi dari gas CO, sumber, dan penyebarannya di alam serta akibatnya bagi makhluk hidup, dan juga untuk melengkapi nilai mata kuliah toksikologi lingkungan. Kami juga ingin mengucapkan limpah terima kasih kepada pihak-pihak yang telah ikut andil dalam penyusunan makalah ini, baik secara langsung maupun tidak. Baik untuk dosen pengasuh mata kuliah dan teman-teman anggota kelompok ini, serta teman-teman kelas toksikologi lingkungan. Kami berharap semoga makalah ini dapat berguna bagi para pembaca sekalian. Dan pastinya makalah ini masih jauh dari kata sempurna, jadi kami selaku penyusun meminta pengertiannya dan memohon maaf yang sebesar-besarnya, dan kami penyusun mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca.

Kupang, Maret 2019

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR................................................................................................................i DAFTAR ISI..............................................................................................................................ii BAB I : PENDAHULUAN........................................................................................................1 A. LATAR BELAKANG..............................................................................................1 B. RUMUSAN MASALAH.........................................................................................2 C. TUJUAN..................................................................................................................2 BAB II : PEMBAHASAN.................... ....................................................................................3 A. PENGERTIAN GAS CO.........................................................................................3 B. SUMBER DAN PENYEBARAN GAS CO DI ALAM.........................................3 C. MEKANISME TOKSIKOLOGI GAS CO..............................................................6 D. DAMPAK TOKSIKOLOGI GAS CO.....................................................................7 E. PERTOLONGAN PERTAMA DAN PENCEGAHAN PADA GAS CO...............9 BAB III : PENUTUP.. .................................................... ........................................................11 A. KESIMPULAN................................................. ....................................................11 B. SARAN................................................. ................................................................11 DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................ iii

BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Udara merupakan faktor yang penting dalam kehidupan, namun dengan meningkatnya pembangunan fisik kota, pusat – pusat industri dan sarana transportasi yang semakin bertambah, kualitas udara telah mengalami perubahan. Udara yang dulunya segar kini kering dan kotor. Hal ini bila tidak segera ditanggulangi perubahan tersebut dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan serta tumbuhan. Pencemaran udara diartikan sebagai suatu kondisi di mana kualitas udara menjadi rusak dan terkontaminasi oleh zat – zat, baik yang tidak berbahaya maupun yang membahayakan kesehatan tubuh manusia. Pencemaran udara biasanya terjadi di kota – kota besar dan juga daerah padat industri yang menghasilkan gas – gas yang mengandung zat di atas batas kewajaran. Salah satu polutan berbahaya yang terkandung dalam udara adalah gas Karbon Monoksida (CO). Karbon monoksida merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa , tidak mudah larut dalam air, tidak menyebabkan iritasi, beracun dan berbahaya. Ia terdiri dari satu atom karbon yang secara kovalen berikatan dengan satu atom oksigen. Dalam ikatan ini, terdapat dua ikatan kovalen berikatan dan satu ikatan kovalen koordinasi antara karbon dan oksigen. Gas CO dapat bertahan lama di muka bumi karena kemampuan atmosfer untuk menyerapnya adalah 1 sampai 5 tahun. Gas CO utamanya dihasilkan dari pembakaran tidak sempurna dari senyawa karbon, misalnya berasal dari minyak tanah, bensin, solar, batubara, LPG, atau kayu. Karbon monoksida terbentuk apabila terdapat kekurangan oksigen dalam proses pembakaran. Namun, pada umumnya gas CO terbentuk secara alamiah maupun sebagai hasil sampingan kegiatan manusia. Dampak dari CO bagi manusia, bervariasi tergantung dari status kesehatan seseorang, kelahiran prematur, badan bayi di bawah normal, keracunan dll. Keracunan gas CO dapat menyebabkan kematian, ia masuk ke paru-paru lalu masuk ke dalam molekul hemoglobin dalam sel darah merah. CO terikat pada hemoglobin dan memiliki kecenderungan yang sama dengan oksigen. Kemudian terbentuklah carboxy hemoglobin. Carboxy hemoglobin menghambat masuknya oksigen ke dalam molekul hemoglobin dan menghambat kemampuan penukaran gas dari sel darah merah. Akibatnya, tubuh kekurangan oksigen yang menyebabkan kerusakan jaringan dan kematian sehingga perlu upaya untuk pencegahan terhadap CO meskipun untuk

mengetahui adanya CO sangat sulit tetapi keracunan gas CO masih bisa diidentifikasi dengan gejala yang timbul. Gejala yang timbul pada konsentrasi rendah adalah serupa dengan gejala flu, seperti kepala pusing , pernafasan yang terganggu dan sedikit mual atau dapat dilakukan pencegahan pada sumber yang dapat menghasilkan gas CO ( pada kendaraan bermotor khususunya ).

B. RUMUSAN MASALAH 1. Bagaimana deskripsi gas CO? 2. Apa sajakah sumber dan bagaimana penyebaran gas CO dialam? 3. Bagaimana mekanisme toksikologi gas CO? 4. Apa dampak toksikologi gas CO? 5. Bagaimana tindakan pertolongan pertama dan pencegahan pada toksikologi gas CO?

C. TUJUAN 1. Menjelaskan deskripsi dari gas CO. 2. Menyebutkan dan menjelaskan sumber dan penyebaran gas CO dialam. 3. Menjelaskan mekanisme toksikologi gas CO. 4. Menyebutkan dan menjelaskan dampak dari toksikologi gas CO. 5. Menjelaskan tindakan pertolongan pertama dan pencegahan pada toksikologi gas CO.

BAB II PEMBAHASAN A. PENGERTIAN GAS CO Karbon monoksida (CO) adalah suatu komponen tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak mempunyai rasa yang terdapat dalam bentuk gas pada suhu diatas -192 °C. Ia terdiri dari satu atom karbon yang secara kovalen berikatan dengan satu atom oksigen. Dalam ikatan ini, terdapat dua ikatan kovalen dan satu ikatan kovalen koordinasi antara atom karbon dan oksigen. Karbon monoksida (CO) adalah hasil pembakaran tidak sempurna bahan karbon atau bahan-bahan yang mengandung karbon. Karbon monoksida terbentuk apabila terdapat kekurangan oksigen dalam proses pembakaran. Karbon monoksida mudah terbakar dan menghasilkan lidah api berwarna biru, menghasilkan karbon dioksida. Karbon monoksida (CO) adalah pencemar primer berbentuk gas yang tidak berwarna, tidak memilki rasa, tidak berbau dan memilki berat jenis yang lebih kecil dari udara serta sangat stabil dan mempunyai waktu tinggal 2-4 bulan (Purnomohado dalam Satria, 2006). Jika suhu udara normal, CO berbentuk gas yang tidak berwarna. CO mempunyai potensi bersifat racun yang berbahaya karena mampu membentuk ikatan yang kuat dengan pigmen darah yaitu hemoglobin.

B. SUMBER DAN PENYEBARAN GAS CO Emisi gas karbon monoksida dari alam, proses geologis maupun dari aktivitas manusia. Karbon monoksida yang dihasilkan akibat aktivitas manusia merupakan salah satu penyumbang karbon monoksida terbesar di alam. Sumber karbon monoksida dapat dibagi menjadi 3 macam yaitu: 1. Sumber Titik Karbon monoksida, walaupun dianggap sebagai polutan, telah lama ada di atmosfer sebagai hasil produk dari aktivitas gunung berapi. Ia larut dalam lahar gunung berapi pada tekanan yang tinggi di dalam mantel bumi. Kandungan karbon monoksida dalam gas gunung berapi bervariasi dari < 0,01 % - > 2 % bergantung pada gunung berapi tersebut. Oleh karena sumber alami karbon monoksida bervariasi dari tahun ke tahun, maka sangat sulit untuk secara akurat menghitung emisi alami gas tersebut.

-

CO dapat terbentuk secara alamiah walaupun jumlahnya relatif sedikit. Seperti: gas hasil kegiatan gunung berapi, proses biologi, dll.

-

Sebagai hasil sampingan kegiatan manusia

-

Selain itu juga CO berasal dari pembakaran produk-produk alam dan sitesis, termasuk rokok.

-

Karbon monoksida dapat juga dihasilkan reaksi oksida gas metana oleh radikal hidroksil dan dari perombakan/ pembusukan tanaman meskipun tidak sebesar yang dihasilkan pembakaran bensin.

2. Sumber Area Pada sumber ini gas karbon monoksida dapat berasal dari proses industri. Dimana pabrik-pabrik yang terdapat di kawasan industri ini tidak memasang scruber pada cerobong asap pabrik. Scruber adalah alat yang berfungsi sebagai penyaring sehingga asap yang dilepas pabrik ke udara, merupakan asap yang sudah melalui penyaringan, dan tidak mengandung gas karbon monoksida yang berbahaya bagi lingkungan. Selain itu terdapat sumber lain yaitu hasil pembakaran batubara dan hasil pembakaran sampah domestik. 3. Sumber Bergerak Di dalam laporan WHO (1992) dinyatakan paling tidak 90% dari CO di udara perkotaan berasal dari emisi kendaraan bermotor. Selain itu asap rokok juga mengandung CO, sehingga para perokok dapat mengancam dirinya sendiri dari asap rokok yang sedang dihisapnya. Sumber CO dari dalam ruang (indoor) termasuk dari tungku dapur rumah tangga dan tungku pemanas ruang. Dalam beberapa penelitian ditemukan kadar CO yang cukup tinggi didalam kendaraan sedan maupun bus. Di kota-kota

besar,

sumber

utama

bermotor

seperti

mobil,

truk,

penghasil bus

dan

CO

adalah

sepeda

motor

kendaraan karena

pembakaran BBM yang tidak sempurna. Karbon monoksida terbentuk apabila terdapat kekurangan oksigen dalam proses pembakaran. Kota besar yang padat lalu lintasnya akan banyak menghasilkan gas CO sehingga kadar CO dalam udara relatif tinggi dibandingkan dengan daerah pedesaan. Secara sederhana pembakaran karbon dalam minyak bakar terjadi melalui beberapa tahap sebagai berikut : 2C (s) + O2 (g) ——–> 2CO (g)

2CO (g) + O2 (g)

——–> 2CO2 (g)

Reaksi pertama berlangsung sepuluh kali lebih cepat daripada reaksi kedua, oleh karena itu CO merupakan intermediat pada reaksi pembakaran tersebut dan dapat merupakan produk akhir jika jumlah O2 tidak cukup untuk melangsungkan reaksi kedua. CO dapat menjadi produk akhir meskipun jumlah oksigen di dalam campuran pembakaran cukup, hal ini dikarenakan proses pembakaran antara minyak bakar dan udara tidak tercampur rata. Pencampuran yang tidak rata antara minyak bakar dengan udara menghasilkan beberapa tempat yang kekurangan oksigen. Semakin rendah perbandingan antara udara dengan minyak bakar, semakin tinggi jumlah karbon monoksida yang dihasilkan. Konsentrasi gas CO di daerah sekitar sumber, antara lan : Kadar

Daerah Sumber

0.1 ppm

kadar alami atmosfer

0.5 - 5 ppm

rata-rata kadar di rumah

5 - 15 ppm

kadar dekat kompor gas rumah

100-200 ppm

daerah pusat kota

5,000 ppm

cerobong asap rumah dari pembakaran kayu

7,000 ppm

gas knalpot mobil yang tidak diencerkan - tanpa pengubah katalitik

30,000 ppm

asap rokok yang tidak diencerkan

Penyebaran gas CO di udara tergantung pada keadaan lingkungan. Untuk daerah perkotaan yang banyak kegiatan industri dan lalu lintasnya padat, udaranya sudah banyak tercemar oleh gas CO. Sedangkan daerah pinggiran kota atau desa, cemaran CO di udara relatif sedikit. Ternyata tanah yang masih terbuka dan belum ada bangunan di atasnya, dapat membantu penyerapan gas CO. Hal ini disebabkan mikroorganisme yang ada di dalam tanah mampu menyerap gas CO yang terdapat di udara. Angin dapat mengurangi konsentrasi gas CO pada suatu tempat karena dipindahkan ke tempat lain. Kendaraan bermotor merupakan sumber polutan CO yang utama (sekitar 59,2%), maka daerah-daerah yang berpenduduk padat dengan lalu lintas ramai memperlihatkan tingkat polusi CO yang tinggi. Konsentrasi CO di udara per waktu dalam satu hari dipengaruhi oleh kesibukan atau aktivitas kendaraan bermotor yang

ada. Semakin ramai kendaraan bermotor yang ada, semakin tinggi tingkat polusi CO di udara. Gas-gas karbon monoksida tersebut tentunya akan beredar ke atmosfer. Keberadaan atau umur dari karbon monoksida di atmosfer tidak lama hanya kira-kira 4 bulan. Hal ini terjadi karena karbon monoksida di atmosfer dihilangkan melalui reaksi dengan radikal hidroksil, HO• CO + HO•

→

CO2 + H

Reaksi menghasilkan radikal hidroperoksil →

O2 + H + M

HOO• + M

Yang kemudian radikal NO- dihasilkan kembali dari radikal hidroperoksil (NOO•) melalui reaksi: HOO• + NO

→

NO• + NO2

HOO• + HOO•

→

H2O2 + O2

Reaksi terakhir terjadi dengan disosiasi dari H2O2 melalui reaksi photo kimia dan menghasilkan kembali HO°: H2O2 + hv

→

2HO•

Gas metana juga terlibat dalam reaksi siklus atmosfer yang berhubungan dengan CO, HO°, dan CH4. CH4 + HO•

→ →

CO + H2O H + O2

→

H3C• + H2O CO2 + H HOO•

Radikal hidroperoksil selanjutnya menghasilkan kembali HO• seperti reaksi yang sudah ditulis sebelumnya.

C. MEKANISME TOKSIKOLOGI GAS CO Umumnya rute masuknya gas karbon monoksida adalah melalui jalan pernafasan atau terhirup atau inhalasi (inhalation route). Gas ini dikelompokan sebagai bahan kimia asfiksia. Ia mengakibatkan racun dengan cara meracuni hemoglobin (Hb) darah. Hb berfungsi mengikat darah dalam bentuk HbO. Setelah CO mengikat hemoglobin darah terbentuk ikatan HbCO, maka otomatis oksigen akan terusir. Dengan reaksi yang terjadi yaitu: CO (g) + Hb (aq)

→

HbCO (aq)

Carboxy hemoglobin (HbCO) menghambat masuknya oksigen ke dalam molekul hemoglobin dan menghambat kemampuan penukaran gas dari sel darah

merah. Akibatnya, tubuh kekurangan oksigen yang menyebabkan kerusakan jaringan dan kematian. Dengan mekanisme ini, tubuh akan mengalami kekurangan oksigen dan gejala asfiksia akan terjadi. Hal ini disebabkan afinitas atau sifat pengikatan atau daya lengket karbon monoksida ke hemoglobin darah dibandingkan dengan oksigen jauh lebih besar sebanyak 200 – 3000 kali lipat. Dalam jumlah sedikit pun gas karbon monoksida jika terhirup dalam waktu tertentu dapat menyebabkan gelaja racun terhadap tubuh. (Majid, 2011)

D. DAMPAK TOKSIKOLOGI GAS CO 1. DAMPAK POSITIF GAS CO Karbon monoksida digunakan dalam sistem kemasan modifikasi udara Amerika Serikat, utamanya digunakan dalam produk-produk daging segar seperti daging kerbau dan babi. CO berkombinasi dengan mioglobin membentuk karboksimioglobin, sebuah pigmen cerah yang berwarna merah ceri.

Karboksimioglobin

lebih

stabil

dari

bentuk

mioglobin

yang

dioksigenasikan, yakni oksimioglobin, yang dapat dioksidasi menjadi pigmen coklat, metmioglobin. Warna merah yang stabil ini dapat bertahan lebih lama, sehingga memberikan kesan kesegaran. Kadar CO yang digunakan berkisar antara 0,4% sampai dengan 0,5%. Karbon monoksida adalah gas industri utama yang memiliki banyak kegunaan dalam produksi bahan kimia pukal (bulk chemical). Sejumlah aldehida dengan hasil volume yang tinggi dapat diproduksi dengan reaksi hidroformilasi dari alkena, CO, dan H2. Karbon monoksida merupakan komponen dasar dari syngas yang sering digunakan untuk tenaga industri. Karbon monoksida juga digunakan pada proses pemurnian nikel. 2. DAMPAK NEGATIF GAS CO Dilihat dari sifat fisiknya, gas karbon monoksida adalah gas yang tidak berwarna, berbau, dan tidak berasa. Gas CO utamanya dihasilkan dari pembakaran tidak sempurna dari bensin atau solar. CO mempunyai potensi bersifat racun yang berbahaya karena mampu membentuk ikatan yang kuat dengan pigmen darah yaitu hemoglobin. Gejala ketoksikan Karbon monoksida(CO) utama adalah gejala afiksia (kekurangan oksigen). Gejala lain dari keracunan Karbon monoksida(CO) antara lain pusing, rasa tidak enak pada mata, pyrexia, confusion, telinga

berdengung, mual, muntah, detak jantung meningkat, rasa tertekan di dada, kesukaran bernapas, kelemahan otot-otot, tidak sadar, dan bisa meninggal dunia. Kematian kemungkinan disebabkan karena sukar bernafas dan edema paru. Kematian akibat keracunan karbon monoksida disebabkan oleh kurangnya oksigen pada tingkat seluler (seluler hypoxia). Sel darah tidak hanya mengikat oksigen melainkan juga gas lain. Kemampuan atau daya ikat ini berbeda untuk satu gas dengan gas lain. Sel darah merah mempunyai ikatan yang lebih kuat terhadap karbon monoksida (CO) dari pada oksigen (O2). Sehingga kalau terdapat CO dan O2, sel darah merah akan cenderung berikatan dengan CO. Berikut merupakan tabel yang menunjukan hubungan konsentrasi paparan gas CO, persen HbCO, dan efeknya bagi manusia :

E. PERTOLONGAN PERTAMA DAN PENCEGAHAN PADA TOKSIKOLOGI GAS CO  Pertolongan Pertama 1) Mengatur pertukaran udara didalam ruang seperti mengunakan exhaustfan 2) Bila terjadi korban keracunan maka lakukan : a.Berikan pengobatan atau pernafasan buatan b.Kirim segera ke rumah sakit atau puskesmas terdekat 3) Lakukan evaluasi dan terapi suportif jalan nafas

4) Lakukan intubasi orotrakhea bila terjadi gangguan ventilasi dan oksigenasi 5) Berikan suplemen oksigen 100% melalui masker yang melekat erat ke wajah Catatan : waktu paruh eliminasi COHb dalam serum bila bernafas dengan udara bebas adalah 520 menit, berubah menjadi 80 menit bila bernafas dengan oksigen 100%. Terapi oksigen sebaiknya tidak dihentikan sampai gejala hilang dan kadar COHb < 10% (1) Lakukan monitoring : EKG (menunjukkan gambaran sinus takikardi dan perubahan segme ST) (2) Pikirkan penggunaan natrium bikarbonat infus bila ada metabolik asidosis (pH darah arteri < 7 6) Pemeriksaan Laboratorium  Cara Pengendalian Adanya pencegahan, yaitu pada: 

Sumber Bergerak 1. Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap baik. 2. Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkala. 3. Memasang filter pada knalpot.



Sumber Tidak Bergerak 1. Memasang scruber pada cerobong asap. 2. Merawat mesin industri agar tetap baik dan lakukan pengujian secara berkala. 3. Menggunakan bahan bakar minyak atau batu bara dengan kadar CO rendah.



Manusia Apabila kadar CO dalam udara ambien telah melebihi baku mutu ( 10.000 ug/Nm3 udara dengan rata-rata waktu pengukuran 24 jam ) maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya: a) Menggunakan alat pelindung diri ( APD ) seperti masker gas. b) Menutup / menghindari tempat-tempat yang diduga mengandung CO seperti sumur tua , Goa , dll

BAB III PENUTUP

A. KESIMPULAN Dari pemaparan materi tentang toksikologi gas CO diatas dapat diambil kesimpulan yaitu: Karbon monoksida (CO) adalah suatu komponen tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak mempunyai rasa yang terdapat dalam bentuk gas. Dan karbon monoksida (CO) adalah hasil pembakaran tidak sempurna bahan karbon atau bahan-bahan yang mengandung karbon. Karbon monoksida di lingkungan dapat terbentuk secara alamiah, seperti dari lautan, oksidasi metal di atmosfir, pegunungan, kebakaran hutan dan badai listrik alam. Tetapi sumber utamanya adalah dari kegiatan manusia, seperti kendaraan bermotor, kegiatan industri, pembangkit listrik, dan lainnya. Umumnya rute masuknya gas karbon monoksida adalah melalui jalan pernafasan atau terhirup atau inhalasi

(inhalation route). Gas ini

dikelompokan sebagai bahan kimia asfiksia. Ia mengakibatkan racun dengan cara meracuni hemoglobin (Hb) darah. Dan karbon monoksida dapat berdampak positif dan juga negatif bagi makhluk hidup, antara lain dapat digunakan sebagai gas industri utama yang memiliki banyak kegunaan dalam produksi bahan kimia pukal (bulk chemical), pemurnian nikel. Sedangkan gas CO juga bersifat toksik dengan gejala yaitu pusing, rasa tidak enak pada mata, pyrexia, confusion, telinga berdengung, mual, muntah, detak jantung meningkat, rasa tertekan di dada, kesukaran bernapas, kelemahan otot-otot, tidak sadar, dan bisa meninggal dunia.

B. SARAN Kepada para pembaca sekalian disarankan untuk sedikit mulai untuk memahami tentang gas CO untuk menghindari terjadinya dampak buruk gas CO bagi kesehatan. Dan untuk lebih memahami tentang materi ini disarankan untuk mencari informasi dari sumber lain agar dapat menambah wawasan kita tentang toksikologi gas CO.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, Rukaesih. 2004. Kimia Lingkungan. Yogyakarta: Andi Yogyakarta Carbon monoxide - WHO Guidelines for Indoor Air Quality: Selected Pollutants - NCBI Bookshelf/ Dwi, Irani Kiki.2018.MakalahToksikologi Gas Karbon Monoksida.Bandung : UNPAD 181147477-Makalah-Gas-CO-docx.pdf https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK138710/(19-02-2019) http://asisulkimia.blogspot.com/2010/10/karbon-monoksida.html(28-02-2019) https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp201-c3.pdf(19-02-2019)