Halo !!! Nama Saya Wahid Priyono, S.Pd, ini adalah blog pribadi saya tentang pendidikan dan pengajaran di sekolah

TOKSISITAS dan EFEK BURUK SENYAWA KIMIA HIDROKARBON BAGI MAKHLUK HIDUP di BUMI

Toksikologi merupakan studi mengenai berbagai hal tentang efek-efek yang tidak dinginkan dari zat kimia terhadap organisme hidup (Kusnoputranto, 1996). Selain itu, menurut Indranada (1985), unsur-unsur yang toksik adalah unsur-unsur yang beracun. Jadi jika topik utama toksikologi hidrokarbon dan pestisida, maka bahasan utamanya adalah berbagai efek racun dari berbagai jenis golongan zat hidrokarbon dan pestisida, yang dapat berdampak buruk terhadap kehidupan organisme. 
A.  Pengertian Toksisitas Hidrokarbon
Hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik. Sebagai contoh, metana (gas rawa) adalah hidrokarbon dengan satu atom karbon dan empat atom hidrogen (  CH4). Etana adalah hidrokarbon (lebih terperinci, sebuah alkana) yang terdiri dari dua atom karbon bersatu dengan sebuah ikatan tunggal, masing-masing mengikat tiga atom karbon (C2H6). Propana memiliki tiga atom C (C3H8) dan seterusnya (CnH2·n+2) (Anonim, 2012).
Hidrokarbon adalah bahan pencemar udara yang dapat berbentuk gas, cairan maupun padatan. Semakin tinggi jumlah atom karbon, unsur ini akan cenderung berbentuk padatan. Hidrokarbon dengan kandungan unsur C antara 1-4 atom karbon akan berbentuk gas pada suhu kamar, sedangkan kandungan karbon diatas 5 akan berbentuk cairan dan padatan. Hidrokarbon yang berupa gas akan tercampur dengan gas-gas hasil buangan lainnya, sedangkan bila berupa cair maka hidrokarbon akan membentuk semacam kabut minyak, bila berbentuk padatan akan membentuk asap yang pekat dan akhirnya menggumpal menjadi debu (Anonim, 2012).

B.  Jenis-Jenis Hidrokarbon
Pada dasarnya terdapat tiga jenis hidrokarbon, antara lain :    
     1.      Hidrokarbon aromatik , mempunyai setidaknya satu cincin aromatik  
     2.      Hidrokarbon alisiklik
     3.      Hidrokarbon alifalik yang tidak mengandung cincin atom karbon dan semua. 

Di bumi ini sangat beragam persenyawaan-persenyawaan yang tergolong halogen hidrokarbon. Contohnya adalah metil-chlorida, metil-bromida, karbotetrachlorida, tetrachloretan, trichloretilen, dan chlornafthalen. Sifat-sifat racunnya yang sangat berbeda dari satu jenis dari hidrokarbon dengan jenis yang lain. Sebagai contoh, karbontetrachlorida di dalam industri-industri banyak digunakan sebagai pelarut lemak dan karet, untuk membersihkan secara kering, untuk pembersihan gemuk-gemuk dari mesin, dan sebagai pemadam kebakaran. Jika tubuh kita terkena racun dari hidrokarbon jenis ini, beberapa organ tubuh kita akan rusak. Kerusakan-kerusakan organ oleh karbon tetrachlorida sangat besar, yaitu nephritis acuta, necrosis hepar, oedem paru-paru, atau neutritis retrobulbaris (Suma'mur, 1984).
Komponen hidrokarbon adalah komponen yang paling banyak terkandung dalam minyak bumi dan gas alam. Hidrokarbon yang terkandung di dalam minyak bumi terutama adalah alkana dan sikloalkana, sedangkan senyawa lain yang terkandung di dalam minyak bumi diantaranya adalah sulfur, oksigen, nitrogen, dan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam terutama nikel, besi, dan tembaga. Selain itu, gas alam terdiri dari alkana suku rendah, yaitu etana, metana, propana, dan butana. Selain alkana juga terdapat berbagai gas lain seperti karbon dioksida dan hidrogen sulfida (Rompas, 2010)
C.  Efek buruk Hidrokarbon
Senyawa kimia hidrokarbon seperti minyak dan gas bumi merupakan salah satu pencemaran yang sering terjadi di perairan laut. Polutan hidrokarbon di laut banyak merugikan ekosistem laut, bahkan mematikan komoditi tertentu yang akhirnya terjadi kepunahan. Selain itu, dilihat dari sifat kimiawinya, polutan hidrokarbon dapat mempengaruhi kesehatan manusia (karsinogenik). Polutan-polutan itu dapat berasal dari tumpahan minyak oleh kapal-kapal niaga, kapal-kapal tanker maupun kapal-kapal perang. Di samping itu dapat juga berasal dari pengeksploitasian minyak lepas pantai yang kurang pengendalian sehingga terjadi kesalahan teknis. Polutan minyak di laut juga bisa berasal dari air ballas, kapal tanker maupun kapal niaga lainnya (Rompas, 2010)
Minyak mentah (petroleum) adalah campuran yang kompleks, terutama terdiri dari hidrokarbon bersama-sama dengan sejumlah kecil komponen yang mengandung sulfur, oksigen, nitrogen, dan sangat sedikit komponen yang mengandung logam. Komposisi kimia pada minyak bumi sebagai bahan toksik di perairan sangat bervariasi, yaitu karbon, hidrogen, oksigen, dan sulfur. Dalam minyak bumi banyak terdapat zat kimia yang merupakan zat-zat pengotor sehingga mengurangi daya fungsinya, zat-zat tersebut yaitu senyawa sulfur, oksigen, nitrogen, dan konstituen metalik. Bahan-bahan pengotor pada minyak biasanya merupakan produk sampingan yang memiliki daya toksisitas di lingkungan lebih tinggi dari kimia utama yang terdapat dalam minyak bumi atau gas (Rompas, 2010).
Minyak yang mencemari laut sering dimasukkan dalam kelompok padatan, yaitu padatan yang mengapung di atas permukaan air. Minyak yang terdapat di dalam air dapat berasal dari berbagai sumber, diantaranya karena pembersihan dan pencucian kapal-kapal di laut. Buangan air ballas, pengeboran minyak lepas pantai, kebocoran kapal tanker pengangkut minyak dan gas bumi, tabrakan laut dan lain-lain (Rompas, 2010).
Toksisitas hidrokarbon telah diklasifikasikan ke dalam lima kelompok besar yaitu, alkana hidrokarbon aromatik tidak jenuh, hidrokarbon aromatik (mempunyai satu atau dua rantai aromatik), hidrokarbon  polysiklik (banyak rantai), dan hidrokarbon campuran. Penyebab minyak yang mencemari lautan secara umum adalah transportasi minyak, pengeboran minyak lepas pantai, pengilangan minyak, dan pemakaian bahan bakar minyak bumi (Rompas, 2010).

Pada hakikatnya, minyak tidak dapat larut dalam air, sehingga jika laut tercemar oleh minyak, maka banyak minyak tersebut akan mengapung, kecuali jika terdampar ke pantai atau tanah di sekeliling sungai. Tapi faktanya tidak demikian, karena semua jenis minyak mengandung senyawa volatil yang segera dapat menguap dan sisa minyak yang  tidak menguap akan mengalami emulsifikasi yang mengakibatkan minyak dan air bercampur. Jika minyak terapung akan kita lihat dua macam emulsi yang terbentuk antara minyak dan air, yaitu emulsi minyak dalam air dan emulsi air dalam minyak. Emulsi minyak dalam air terjadi jika droplet-droplet minyak terdispersi di dalam air dan distabilkan dengan interaksi kimia dimana air menutupi permukaan droplet-droplet tersebut (Rompas, 2010).

Emulsi air dalam minyak terbentuk jika droplet-droplet air tertutupi oleh lapisan minyak dan emulsi ini distabilkan oleh interaksi diantara droplet-droplet air yang tertutup. Emulsi semacam ini terlihat sebagai lapisan yang mengapung pada permukaan air dan lekat. Sebagian besar emulsi minyak tersebut kemudian akan mengalami degradasi melalui fotooksidasi spontan dan oksidasi oleh mikroorganisme, yang dalam hal ini sangat berperan dalam dekomposisi minyak di laut. Setelah kurang lebih tiga bulan, hanya beberapa saja volume minyak pencemar masih terdapat di dalam air (Rompas, 2010).

Laut yang tercemar oleh tumpahan minyak akan membawa pengaruh negatif  bagi biota laut, karena emulsi lemak dapat menghambat difusi oksigen dari atmosfer dalam badan air laut, serta menghambat penetrasi sinar matahari ke permukaan perairan, yang akhirnya mengakibatkan kematian fatal bagi biota. Air yang bercampur minyak, juga akan mengganggu organisme akuatik pantai, seperti berbagai jenis ikan, terumbu karang (pori-pori tertutup), hutan bakau (mangrove), dan merusak wisata pantai (Rompas, 2010).
Beberapa komponen yang menyusun minyak juga diketahui bersifat racun terhadap berbagai hewan maupun manusia, tergantung dari struktur serta molekulnya. Emisi minyak bumi umumnya mengandung senyawa logam berat seperti Pb (timbal) dan Cd (kadnium) yang sangat toksik bagi organisme perairan. Beberapa jenis zat kimia dari minyak bumi yang mengambang di permukaan air, biasanya lengket dan dapat menempel bulu burung laut yang berenang di sekitarnya sehingga burung itu tidak dapat terbang. Lapisan minyak di permukaan dapat juga menghambat kehidupan biota perairan, sehingga ikan atau hewan laut lainnya tidak dapat bernafas dan akhirnya mati dan tenggelam (Rompas, 2010).
Kimia yang beracun terkandung  pada minyak bumi adalah alkana, etil (non-aromatik), benzena (aromatik hidrokarbon), benzop (a) pyrene(polisiklik hidrokarbon/PAH), cumene, dan tetraline (campuran hidrokarbon). Dalam  menguraikan alkana, terdapat dua reaksi yang bersifat toksik bagi lingkungan, yaitu reaksi oksidasi dan reaksi substitusi dengan satu atom H atau lebih. Reaksi oksidasi dengan molekul oksigen, seperti reaksi pembakaran propana sebagai berikut :
C3H8 + 5O2           3CO2 + 4H2O + panas
Reaksi tersebut cukup berbahaya bagi lingkungan, karena dapat meningkatkan kandungan racun di lingkungan. Sedangkan reaksi substitusi misalkan reaksi metana dengan klorin yang dapat menghasilkan komponen toksik yaitu tetrachloride (Rompas, 2010).
Menurut Anonim (2012), hidrokarbon di udara akan bereaksi dengan bahan-bahan lain dan akan membentuk ikatan baru yang disebut polycyclic aromatic hidrocarbon (PAH) yang banyak dijumpai di daerah industri dan padat lalulintas. Bila PAH ini masuk dalam paru-paru akan menimbulkan luka dan merangsang terbentuknya sel-sel kanker.
Jika gas dan uap yang sifatnya larut dalam air, maka zat tersebut dapat larut di dalam lendir yang melapisi permukaan saluran pernapasan, sehingga menimbulkan iritasi dan mungkin tidak akan pernah mencapai bagian bawah serat alveolus. Saat kita menarik napas, partikel-partikel yang menyusun zat toksik terkumpul di sepanjang saluran pernapasan. Oleh karena itu respon sistem pernapasan terhadap pemaparan zat toksik disaluran pernapasan akan mempengaruhi tingkat keparahannya, karena kemungkinan besar sistem imun tidak dapat melawannya jika zat toksik yang masuk terlalu banyak (Widyastuti, 2000).

Sel kanker tidak menanggapi secara normal mekanisme pengontrolan tubuh. Sel ini membelah secara berlebihan dan menyerang jaringan lain. Sel kanker tidak butuh faktor pertumbuhan dalam medium kulturnya. Sel ini mungkin membuat faktor pertumbuhannya sendiri atau memiliki abnormalitas pada jalur pensinyalan yang menghantarkan sinyal faktor pertumbuhan ke sistem pengontrolan siklus sel atau sistem pengontrolan siklus itu sendiri mungkin abnormal. Perilkau abnormal sel kanker dapat merusak apabila perilaku tersebut terjadi pada tubuh. Potensi masalah berawal ketika sel tunggal dalam jaringan mengalami transformasi,proses yang mengubah sel normal menjadi sel kanker. Akibat perubahan abnormal pada permukaan sel, sel itu juga kehilangan pelekatannya dengan sel di sebelahnya dan dengan matriks ekstraseluler, dan dapat menyebar ke jaringan di dekatnya. Sel kanker juga dapat dapat menyebar diluar dari tempat asalnya yang disebut metastasis.

Pengaruh hidrokarbon aromatik pada kesehatan manusia dapat terlihat pada tabel dibawah ini, yang dikeluarkan oleh Departemen Kesehatan :
Konsentrasi Jenis Hidrokarbon (ppm)
Dampak Kesehatan
Benzena (C6H6)
100
3000
7500

20000

Iritasi membran mukosa
Lemas setelah ½ – 1 jam
Pengaruh sangat berbahaya setelah pemaparan 1 jam

Kematian setelah pemaparan 5-10 menit
Toluena (C7H8)
200
600

Pusing lemah dan berkunang-kunang setelah pemaparan 8 jam
Kehilangan koordinasi bola mata terbalik setelah pemaparan 8 jam
Menurut Widyastuti (2000), pemaparan dari Hidrokarbon benzena dapat berupa zat cair ataupun gas yaitu melalui air dan udara. Minyak mentah merupakan campuran dari beribu-ribu hidrokarbon. Pada pabrik penyulingan misalnya, petroleum menghasilkan berbagai jenis polutan udara dan air serta limbah padat berbahaya. Seringkali polutan yang dilepaskan mengandung semua produk penyulingan kilang minyak (bahan bakar, solven, minyak, zat lilin, pelumas aspal ) dan khususnya hidrogen sulfida, hidrokarbon polisiklik aromatik, CO. CO2. dan benzena.

Masalah seperti ini, biasanya akan berisiko terhadap penduduk masyarakat yang tinggal didaerah perindustrian. Hal tersebut dapat menyebabkan penduduk terkena dampak dari pencemaran air dan udara dengan menghirup udara tercemar serta mengkonsumsi air yang sudah tercemar. Resiko ini tergolong tinggi, misalkan saja gejala sakit pernafasan. Beberapa paparan bisa berasal dari kontak langsung melalui kulit dan inhalasi gas serta uap, terutama hidrokarbon yang secara alami memang terkandung di dalam minyak mentah(dilepaskan melalui penyulingan. Substansi pokok penduduk, terutama para pekerja, dapat terpapar saat bekerja di pabrik penyulingan petroleum (Widyastuti, 2000).

Selain itu dampak buruk lainnya adalah pada reaksi pembakaran hidroakarbon yang melibatkan O2 akan menghasilkan panas yang tinggi. Panas yang tinggi ini menimbulkan peristiwa pemecahan (Cracking) menghasilkan rantai hidrokarbon pendek atau partikel karbon. Gas hidrokarbon dapat bercampur dengan gas buangan lainnya. Cairan hidrokarbon membentuk kabut minyak (droplet). Padatan hidrokarbon akan membentuk asap pekat dan menggumpal menjadi debu/partikel. Hidrokarbon bereaksi dengan NOdan O2 mengahsilkan PAN (Peroxy Acetyl Nitrates) (Anonim, 2008).

Selain itu, hidrokarbon yang bersifat mutagenik akan sangat rentan pada hewan. Beberapa percobaan pada hewan telah membuktikan adanya indikasi perubahan gen pada hewan tersebut. Dengan kekalan massa yang berlaku, konsumsi hewan yang tercemar oleh manusia akan memindahkan kandungan senyawa hidrokarbon ke manusia (Anonim, 2008).

Dampak buruk pada tumbuhan oleh hidrokarbon dapat berupa campuran PAN dengan gas CO dan Odisebut kabut foto kimia (Photo Chemistry Smog) yang dapat merusak tanaman. Daun menjadi pucat karena selnya mati. Jika hidrokarbon bercampur bahan lain toksitasnya akan meningkat (Anonim, 2008).

Hasil pengolahan industri senyawa-senyawa hidrokarbon untuk kepentingan manusia akan menjadi bersifat polutan karena pengolahan/pemakaiannya yang tidak sempurna. Misalnya asap hasil pembakaran motor yang tidak sempurna merupakan hasil pengolahan senyawa hidrokarbon yang tidak sempurna(Anonim, 2008).


Adanya hidrokarbon di udara terutama metana, dapat berasal dari sumber-sumber alami terutama proses biologi aktivitas geothermal seperti explorasi dan pemanfaatan gas alam dan minyak bumi dan sebagainya Jumlah yang cukup besar juga berasal dari proses dekomposisi bahan organik pada permukaan tanah, Demikian juga pembuangan sampah, kebakaran hutan dan kegiatan manusia lainnya mempunyai peranan yang cukup besar dalam memproduksi gas hidrakarbon di atmosfer (Anonim, 2008).

You Might Also Like:

Tambahkan Komentar

Disqus Comments