BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Udara merupakan campuran mekanis dari bermacam macam gas. Komposisi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Pencemaran Udara Udara merupakan campuran mekanis dari bermacam – macam gas. Komposisi normal udara terdiri atas gas nitrogen 78,1%, oksigen 20,93%, dan karbondioksida 0,03%, sementara selebihnya berupa gas argon, neon, krypton, xenon, dan helium. Udara juga mengandung uap air, debu, bakteri, spora, dan sisa tumbuh – tumbuhan (Chandra, 2007) Polusi atau pencemaran udara adalah dimasukkannya komponen lain

ke

dalam udara, baik oleh kegiatan manusia secara langsung atau tidak langsung maupun akibat proses alam sehingga kualitas udara turun sampai ketingkatan tertentu yang menyebabkan lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai peruntukannya. Setiap substansi yang bukan merupakan bagian dari komposisi udara normal disebut sebagai polutan ( Chandra, 2007). Definisi pencemaran udara menurut Peraturan Pemerintah RI No. 41 Tahun 1999 mengenai Pengendalian Pencemaran Udara adalah masuknya atau dimasukkan zat, energi dan atau komponen lain ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia sehingga mutu udara ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambien tidak memenuhi fungsinya. 2.2 Sumber Pencemaran Udara Menurut Chandra (2007), sumber – sumber pencemaran udara dapat dibagi dalam dua kelompok besar, sumber alamiah dan akibat perbuatan manusia seperti berikut :

Universitas Sumatera Utara

1. Sumber pencemaran yang berasal dari proses atau kegiatan alam. Contoh: kebakaran hutan, kegiatan gunung berapi, dan lainnya. 2. Sumber pencemaran buatan manusia (berasal dari kegiatan manusia). Contoh: a. Sisa pembakaran bahan bakar minyak oleh kendaraan bermotor berupa gas CO, CO2, NO, karbon, hidrokarbon, aldehide dan Pb. b. Limbah industri : kimia, metalurgi, tambang, pupuk dan minyak bumi. c. Sisa pembakaran dari gas alam, batubara, dan minyak, seperti asap, debu, dan sulfurdioksida. d. Lain – lain, seperti pembakaran sisa pertanian, hutan, sampah, dan limbah reaktor nuklir. Pencemaran udara pada suatu tingkat tertentu dapat merupakan campuran dari satu atau lebih bahan pencemar, baik berupa padatan, cairan atau gas yang masuk terdispersi ke udara dan kemudian menyebar ke lingkungan. Kecepatan penyebaran ini tentu akan tergantung pada keadaan geografi dan meteorologi setempat (Wardhana, 2004). 2.3 Peternakan Sapi Perah Friesian Holstein Sapi Friesian Holstein juga dikenal dengan nama Fries Holland atau sering disingkat FH. Di Amerika bangsa sapi ini disebut Holstein, dan di negara – negara lain ada pula yang menyebut Friesien. Tapi di Indonesia sapi ini popular dengan sebutan FH. Sapi FH menduduki populasi terbesar, bahkan hampir di seluruh dunia, baik di negara – negara subtropik maupun tropis. Bangsa sapi ini mudah beradaptasi


di tempat baru. Di Indonesia populasi bangsa sapi FH ini juga yang terbesar di antara bangsa – bangsa sapi perah yang lain (AAK, 1995). Sapi Peranakan Friesian Holstein (PFH) merupakan hasil persilangan antara sapi FH dengan sapi lokal, dengan ciri – ciri yang hampir menyerupai FH tetapi produksi susu relatif lebih rendah dari FH dan badannya juga lebih kecil (Siregar, 1995). Hasil dari persilangan tersebut mempunyai sifat diantara kedua induknya, dimana pertambahan bobot badan cukup tinggi serta mampu beradaptasi dengan lingkungan tropis secara baik (Syarief dan Sumoprastowo, 1990). 2.4 Persyaratan Lokasi Ternak 2.4.1

Ketinggian dan Suhu Udara Lokasi peternakan sapi perah bisa di dataran rendah (100-500 meter di atas

permukaan laut) hingga dataran tinggi (lebih dari 500 meter di atas permukaan laut). Namun akan lebih baik peternakan sapi di dataran tinggi dengan suhu udara yang rendah. Semakin dingin suhu di peternakan sapi perah semakin baik. Salah satu alasannya, karena suhu dingin dapat menekan pertumbuhan bakteri pada susu yang telah diperah. Lokasi peternakan sapi perah yang baik adalah daerah dengan suhu rata – rata di bawah 300 C (Syarif, Erif K. & Bagus H., 2011). 2.4.2

Sumber Pakan Alami Daerah sekitar peternakan sebaiknya memiliki sumber pakan alami berupa

hijauan. Pasalnya, rerumputan merupakan kebutuhan utama pakan alami sapi perah. Satu hektar lahan rumput dapat memenuhi kebutuhan 10-15 ekor sapi perah. Peternak dapat membudidayakan rerumputan di lahan milik sendiri atau menyewa lahan. Peternak bisa juga menerapkan sistem kontrak atau kerja sama denga pemilik lahan,


yaitu pemilik lahan yang menanam rumput kemudian dibeli oleh peternak (Syarif, Erif K. & Bagus H., 2011). 2.4.3

Sumber Air Bersih Jumlah kebutuhan air tergantung keadaan suhu lingkungan, bangsa ternak,

tipe ternak, dan tipe pakan. Lebih tinggi suhu lingkungan akan lebih banyak kebutuhan airnya. Sapi perah akan memerlukan air lebih banyak daripada sapi pedaging. Demikian pula sapi yang sedang laktasi akan memerlukan air lebih tinggi daripada sapi muda kebiri (steer) atau sapi dara (heifer). Sapi yang diberika pakan kering akan memerlukan air minum yang lebih banyak daripada sapi yang diberikan pakan segar (Santosa, 1997). Kebutuhan air per hari untuk sapi induk sekitar 3-12 gallon (13,5 – 55 liter). Untuk pedet yang digemukkan, kebutuhan air 6 – 18 gallon (27 – 82 liter). Kebutuhan air untuk sapi induk lebih sedikit dibandingkan pedet karena sapi induk juga menerima air yang berasal dari pakan (terdiri dari satu bagian bahan kering dan 6 bagian air) (Santosa, 1997). 2.5 Perkandangan Perkandangan merupakan suatu lokasi atau lahan khusus yang diperuntukkan sebagai sentra kegiatan peternakan yang di dalamnya terdiri atas bangunan utama (kandang), bagunan penunjang (kantor, gudang pakan, kandang isolasi) dan perlengkapan lainnya (Sugeng, 1998). Kandang sapi terdiri dari kandang induk, kandang pedet, kandang pejantan, dan kandang isolasi. Sapi perah harus selalu diawasi dan dilindungi dari aspek – aspek lingkungan yang sekiranya merugikan. Termasuk aspek – aspek lingkungan yang merugikan sapi


perah antara lain : angin kencang, terik matahari, air hujan, suhu udara malam hari yang dingin, gangguan binatang buas, dan pencuri. Di samping banguna kandang ini memberi jaminan terhadap kesehatan dan kenyamanan hidup sapi, kandang juga sangat menunjang tata laksana. Tanpa kandang peternak sangat sulit melakukan kontrol, pemberian makan, pengawasan, memerah, memandikan, mengumpulkan kotoran, usaha higienisasi, dan lain sebagainya (AAK, 1995). Persyaratan kandang menurut SK Dirjenak No. 776/kpts/DJP/ Deptan/1982, yaitu : (1) Kandang memenuhi daya tampung, antara lain luas lantai yang tidak termasuk jalur jalan dan selokan kandang sekurang-kurangnya 2 x 1,5 m persegi tiap ekor dewasa. (2) Ventilasi dan pertukaran udara didalam kandang harus terjamin. Udara segar dapat masuk leluasa ke dalam kandang dan sebaliknya udara kotor harus dapat keluar dari kandang. (3) Bangunan kandang mengikuti persyaratan teknis, ekonomis dan permanen atau semipermanen. Lantai kandang terbuat dari beton atau kayu yang tidak licin. Lantai miring ke arah saluran pembuangan yang mudah dibersihkan. Persyaratan dari jarak kandang dengan bangunan lain adalah kandang dibangun dengan jarak 6 sampai 8 meter yang dihitung dari masing-masing tepi atap kandang. Kandang isolasi dan karantina dari kandang atau bangunan lainnya diberi jarak 25 m atau sekurang-kurangnya 10 m dengan tinggi tembok pembatas 2 m. Kantor berjarak 25 hingga 30 m dari kandang. Tempat penimbunan kotoran terletak 100 m dari kandang.


2.6 Macam – Macam Kandang 2.6.1

Kandang Sapi Induk Kandang sapi induk dewasa, pada umumnya adalah kandang sapi

konvensional, sehingga setiap induk akan memperoleh ruangan dengan ukuran yang sama, panjang 1,75 meter dan lebar 1,2 meter serta dilengkapi tempat makan dan minum, masing masing dengan ukuran 80 x 50 cm dan 50 x 40 cm. Pada kandang konvensional ini setiap ruangan dibatasi dinding penyekat berupa tembok, pipa air dan lain sebagainya (AAK, 1995). 2.6.2

Kandang Pedet (Anak Sapi) Kandang sangat penting bagi pedet (anak sapi), terutama untuk anak sapi yang

baru lahir, karena mempunyai fungsi untuk melindungi ternak dari keadaan lingkungan yang merugikan. Secara umum, kandang ada dua macam, yaitu sistem barak dan sistem individual (per ekor). Luas kandang sistem barak biasanya lebih besar dari sistem individual karena dalam sistem ini pedet bebas bergerak. Luas kandang barak biasanya sekitar 2,0m2 per ekor untuk bobot badan sekitar 140 kg, sedangkan luas kandang individual untuk bobot badan yang sama cukup 1,7 m2 per ekor. Dengan demikian, kebutuhan luas kandangnya untuk bobot badan tertentu dapat ditentukan. Misalnya, pedet dengan bobot badan 280 kg memerlukan kandang seluas 4,0 m2 per ekor untuk kandang barak atau 3,4 m2 per ekor untuk kandang individual (Santosa, 1997). 2.6.3

Kandang Pejantan Sapi pejantan pada umumnya dipelihara secara khusus, agar kondisinya selalu

dalam keadaan prima. Oleh karena itu, kandang untuk pejantan harus disediakan


secara khusus, dengan ukuran lebih luas dari kandang induk dan konstruksinya lebih kuat. Sedangkan perlengkapan lainnya sama dengan kandang induk (AAK, 1995). 2.6.4

Kandang Isolasi Kandang isolasi adalah kandang yang khusus untuk sapi – sapi yang

menderita sakit. Kandang isolasi ini letaknya harus terpisah jauh dari kandang sapi – sapi yang sehat. Tujuannya adalah agar infeksi penyakit yang diderita tidak mudah menular pada kelompok sapi yang sehat, dan penderita sendiri tidak terganggu oleh kelompok sapi yang sehat (AAK, 1995). 2.7 Tipe Kandang 2.7.1

Kandang Tipe Tunggal (Monopitch) Konstruksi kandang tipe ini memiliki bentuk atap tunggal atau terdiri satu

baris kandang. Dengan demikian sapi yang ditempatkan di kandang ini mengikuti bentuk atap yang hanya satu baris (AAK,1995). Ruangan kandang model monopitch dapat dibagi menjadi beberapa sekatan kandang (pen). Terdapat empat buah pen dasar yang dapat dipilih untuk dibangun sesuai keperluan, yaitu A, B, C, dan D. Pen A dan B sama – sama kandang individual, bedanya hanya terletak dimodelnya saja. Adapun pen C dan D berupa barak yang berisi lebih dari satu pedet (Santosa, 1997). 2.7.2

Kandang Tipe Ganda (Pitch Roof) Konstruksi kandang tipe ini memiliki bentuk atap ganda atau dua baris yang

saling berhadapan. Sapi yang ditempatkan di kandang tipe ini terdiri dari dua baris, posisinya dapat saling berhadapan ataupun saling bertolak belakang. Sapi yang ditempatkan saling berhadapan, maka antara kedua baris kandang tersebut harus


diberi gang sebagai jalan pada saat memberi makan atau pada saat melakukan pengawasan dan lain sebagainya. Sedangkan sapi yang ditempatkan saling bertolak belakang, maka dihadapan sapi harus disediakan gang pula (AAK, 1995). 2.8 Pengolahan Limbah Menurut Soehardji (1992), limbah adalah semua buangan yang bersifat padat, cair maupun gas, sejalan dengan definisi tersebut maka limbah peternakan adalah semua buangan dari usaha peternakan yang bersifat padat, cair maupun gas. Pengolahan limbah adalah suatu upaya pengurangan volume, konsentrasi dan tingkat bahaya limbah dengan jalan pengolahan fisik, kimia, hayati atau gabungan antara ketiganya. Kegiatan pengolahan limbah merupakan salah satu cara untuk mengendalikan pencemaran limbah, namun kegiatan untuk mengurangi jumlah limbah yang keluar juga merupakan salah satu langkah yang akan membantu menurunkan beban pencemaran. Menurut Soehadji. (1992), cara – cara pengolahan limbah yang dapat dilakukan terdiri dari : 1. Reduksi limbah pada sumberdaya yaitu upaya preventif mereduksi volume, konsentrasi atau tingkat bahaya limbah yang dihasilkan dengan cara memperbaiki proses produksi, operasi dan pemeliharaan. 3

Pemanfaatan limbah yang terdiri terdiri atas dua cara yaitu : a.

Penggunaan kembali (reuse) yaitu pemanfaatan limbah yang

mengalami pengolahan atau perubahan bentuk, diganakan kembali untuk penggunaan yang sama atau fungsi yang sama. Penggunaan kembali dapat dilakukan oleh tempat usaha yang bersangkutan


b.

Daur ulang (recycle) yaitu pemanfaatan kembali melalui proses fisika

atau kimiawi. Daur ulang dapat melalui dua cara yaitu kembali ke proses semula menghasilkan produk lain. 2.10.

Penanganan Limbah Kandang

1. Penyimpanan waktu singkat Agar tidak perlu melakukan pembuangan pada akhir pekan atau musim hujan sebaiknya dibuat tempat penampungan sementara. Limbah setengah padat yang terdiri dari cukup sisa pakan dan alas lantai dibuang menggunakan garu lalu ditampung di bak kecil. Setelah penuh, limbah disebarkan ke padang rumput. Limbah yang lebih banyak mengandung air ditampung pada bak atau lubang yang lebih besar. Pembuatan lubang harus memperhatikan agar jangan sampai menjadi penampung air. Setelah itu baru limbah dipindahkan ke tempat penyimpanan yang lebih permanen dengan usaha mengurangi kandungan air yang terdapat didalamnya. Tempat penampungan sementara membutuhkan biaya pembuatan murah dan sedikit tenaga kerja diperlukan untuk mengosongkannya. Hanya sayangnya kerja menjadi rutin dan terjadi kerusakan pada padang rumput dan struktur tanah. 2. Penyimpanan waktu lama Seluruh

limbah

selama

beberapa

bulan

dapat

disimpan

lama.

Penampungannya dapat menggunakan silo menara atau bak rel. a. Silo Menara Silo berdiameter 19 m dan tinggi 4,6 m mempunyai kapasitas 15.000 m3. Buangan dipindahkan ke dalam silo menggunakan pompa. Penyimpanannya membutuhkan tatalaksana yang hati-hati. Pengadukan harus sering dilakukan agar


pengerakan tidak terlalu menjadi tebal. Kandungan alas dan lantai harus minimum. Dengan demikian, diperlukan pula tempat penyimpanan padatan lainnya. Silo menara dapat menyimpan limbah dalam kondisi campuran ideal dan penyebarannya dalam waktu optimum. Pembuatan silo menara mahal. b. Bak rel Rel disusun hingga menyerupai bak dapat digunakan menyimpan limbah. Lantainya dibuat miring. Limbah diletakkan dibagian yang tinggi sehingga cairan mengalir dan merembes celah-celah dinding. Cairan dikumpulkan dan disebarkan ke padang rumput. Setelah beberapa waktu, padatan dapat dipindah dan disebarkan. c. Bak Tanah Tanah digali sehingga membentuk bak tanah. Tanah galian digunakan lagi untuk membentuk dinding. Tanah digali dengan kedalaman 1,2 m dan dinding dibuat setinggi itu pula sehingga total ada 2,4 m. Dinding dibuat hati-hati jangan sampai mudah pecah. Pada penyimpanan ini, bahan organik limbah dicerna oleh bakteri aerobik dan cenderung terjadi lapisan-lapisan limbah. Bahan berserat naik ke permukaan membentuk kerak tebal. Di bawahnya terdapat lapisan cairan bening. Paling bawah lumpur berpasir mengendap tenggelam. Pengosongan harus memperhatikan cairan yang ada. Cara yang mudah adalah memindahkan cairan dulu. Cairan dipindahkan tanpa terganggu oleh lumpur dan padatan menggunakan saluran dari bak bercelah. Bak dibuat dari rely yang masingmasing di las berjarak 25 mm. Padatan tertahan oleh rel sedangkan cairan tetap


mengalir. Cairan dapat dikeluarkan menggunakan pompa atau saluran pipa dan digunakan kembali. Padatan sisa mudah ditangani secara konvensional. 2.11. Komponen Pencemar Udara Terhadap Kebauan di Peternakan 2.11.1. Amoniak Amoniak atau NH3 adalah salah satu senyawa nitrogen hasil transformasi Norganik melalui proses amonifikasi (Jenie dan Rahayu, 1993). Amoniak bersifat racun, tidak berwarna, dapat menyebabkan karat pada beberapa bahan dan memiliki bau tajam yang khas. Menurut Davis dan Maston (2004), bentuk amoniak amat dipengaruhi oleh pH. Pada pH rendah atau netral, bentuk yang dihasilkan umumnya adalah ammonium (NH4+). Akan tetapi pada pH melebihi delapan, nitrogen yang terbentuk adalah amoniak (NH3). Amoniak berasal dari pendegradasian senyawa protein menjadi polipeptida yang kemudian dirombak kembali menjadi asam – asam amino. Enzim yang berperan dalam proses ini adalah enzim protease. Asam – asam amino yag terbentuk kemudian diubah menjadi amoniak melalui proses amonifikasi. Contoh mikroorganisme yang berperan dalam proses amonifikasi antara lain adalah Streptomyces coelicolor, Rhizopus sp.,dan Bacillus subtilis. Enzim yang berperan dalam proses ini adalah aminase dan deaminase (Sutedjo et al., 1991). 2.11.2. Proses Pembentukan Amoniak Sebagian besar nitrogen yang terdapat pada tanah berupa organik. Organik pertama dihasilkan dari biodegradasi hewan dan tumbuhan yang telah mati. Pada akhirnya akan dihidrolisis menjadi NH4+ dan kemudian akan dioksidasi menjadi NO3oleh bakteri yang ada pada tanah. Nitrogen yang terikat pada tanah humus merupakan


komponen penting dalam menjaga kesuburan tanah. Nitrogen merupakan komponen yang penting dari protein dan materi penunjang untuk makhluk hidup. Nitrogen yang dibutuhkan untuk tumbuhan umumnya berbentuk ion nitrat (NO3-). Beberapa tumbuhan seperti padi membutuhkan ammonium nitrogen. Ketika nitrogen berada dalam tanah dalam bentuk ammonium maka akan terjadi proses nitrifikasi oleh bakteri menjadi ion nitrat. Nitrat dari peternakan berasal dari pakan ternak yang kemudian menjadi NH3 atau NH4+ karena proses dekomposisi mikroba. Proses dekomposisi terjadi karena nitrogen di dalam tubuh hewan bersifat racun. Pada perut hewan terdapat ruminan yang mengandung bakteri, bakteri ini mampu mereduksi ion nitrat menjadi ion nitrit (Manahan, 2005). Kotoran hewan mengandung nitrogen amino. Hampir mendekati setengah dari urin hewan ternak mengandung nitrogen berbentuk gugus protein dan sebagian lainnya berbentuk urea. Pada proses degradasi, nitrogen amino akan dihidrolisis menjadi amoniak atau ion ammonium (Manahan, 2005). 2.11.3. Dampak Gas Amoniak Bagi Manusia Suatu studi yang dilakukan oleh Hederik et. al (2000) pada petani yang bekerja pada tempat penyimpanan ternak, pada penelitian ini dilakukan pengukuran kadar amoniak, debu total, debu yang dapat dihirup, karbondioksida, endotoksin total, endotoksin yang dapat dihirup, jamur dan bakteri. Dari kesemua itu yang paling berhubungan dengan peningkatan gangguan pernapasan adalah amoniak dan debu dan gangguan pernapasan berkurang pada saat pemaparan dihilangkan. Kadar amoniak berkisar 1.60 mg/m3 dan debu 2.63 mg/m3. Efek pernapasan berupa


reaktifitas bronchial (hyperresponsiveness), inflamasi, batuk-batuk, susah bernapas, sesak napas, berkurangnya fungsi paru. Pekerja dapat terpapar dengan amoniak dengan cara terhirup gas ataupun uapnya, tertelan, ataupun kontak dengan kulit, pada umumnya adalah melalui pernapasan (dihirup). Amoniak dalam bentuk gas sangat ringan, lebih ringan dari udara sehingga dapat naik dalam bentuk uap, lebih berat dari udara sehingga tetap berada di bawah (Imelda, 2007). Gejala yang ditimbulkan akibat terpapar dengan amoniak tergantung pada jalan terpaparnya, dosis, dan lama pemaparannya. Gejala – gejala yang dialami dapat berupa mata berair dan gatal, hidung iritasi, gatal dan sesak, iritasi tenggorokan, kerongkongan dan jalan pernapasan terasa panas dan kering, batu – batuk. Pada dosis tinggi dapat mengakibatkan kebutaan, kerusakan paru – paru, bahkan kematian (Imelda, 2007).


Efek yang ditimbulkan akibat pemaparan amoniak, Tabel 2.1 Efek yang ditimbulkan akibat pemaparan amoniak Konsentrasi Efek bagi manusia 0,5 – 1,0 ppm Bau mulai tercium 2,0 ppm Batas maksimal paparan kebauan di area permukiman secara terus – menerus (24 jam) Kepmen LH No. 50/MEN-LH/II/1996 25 ppm Merupakan nilai ambang batas yang dapat diterima (batas maksimal paparan di area kerja 8 jam, Surat Edaran Menaker No.02/MENAKER/1978 25 – 50 ppm Bau dapat ditandai, pada umumnya tidak menimbulkan dampak 50 – 100 ppm Mengakibatkan iritasi ringan pada mata, hidung dan tenggorokan, toleransi dapat terjadi dalam 1-2 minggu tanpa memberikan dampak 140 ppm Menimbulkan iritasi tingkat menengah pada mata, tidak menimbulkan dampak yang lebih parah selama kurang dari 2 jam 400 ppm Mengakibatkan iritasi tingkat menengah pada tenggorokan 500 ppm Merupakan kadar yang memberikan dampak bahaya langsung pada kesehatan 700 ppm Bahaya tingkat menengah pada mata 1000 ppm Dampak langsung pada jalan pernapasan 1700 ppm Mengakibatkan laryngospasm 2500 ppm Berakibat fatal setelah pemaparan selama setengah jam 2500 – 5000 ppm Mengakibatkan nekrosis dan kerusakan jaringan permukaan jalan pernapasan, sakit pada dada, edema paru, dan bronchospasm 5000 ppm Berakibat fatal dapat mengakibatkan kematian mendadak

2.11.4. Hidrogen Sulfida H2S dihasilkan oleh mikroorganisme dalam keadaan anaerob. H2S bersifat racun, tidak berwarna, memiliki aroma yang tidak sedap, dan mudah terbakar. H2S sering ditemukan pada kawasan pertambangan dan ketika terjadi ledakan gunung berapi (Lens dan Pol, 2000). Gas H2S dengan konsentrasi rendah dapat menyebabkan iritasi pada mata dan saluran pernafasan. Pada konsentrasi yang lebih tinggi dapat


menyebabkan sakit kepala, mual dan muntah, sampai pingsan, serta pada konsentrasi lebih dari seribu ppm akan menyebabkan kehilangan kesadaran sampai kematian (Jones et al., 2005). 2.11.5. Proses Pembentukan H2S Hidrogen sulfida dibentuk dari reduksi bakteri sulfat dan dekomposisi kandungan sulfur organik pada kotoran dalam kondisi anaerob. Gas H2S merupakan gas yang berwana lebih ringan dari pada udara, mudah larut dalam air dan mempunyai bau seperti telur busuk (Casey et al., 2006). Sulfur di dalam makhluk hidup berbentuk S- organik. Selanjutnya S- organik akan mengalami dekomposisi menjadi H2S. H2S kemudian dapat berubah menjadi sulfat. Melalui proses asimilasi sulfat dapat berubah menjadi S- organik kembali. Sulfat juga dapat berubah menjadi H2S jika mengalami reduksi sulfat. Menurut Imas (2001), mikroorganisme pengoksidasi sulfur dapat dibedakan menjadi tiga jenis yaitu mikroorganisme kemoatutotrof (litotrof), fotoautotrof, dan kemoheterotraof. Bakteri litotrof yang dapat mengoksidasi sulfur adalah bakteri yang berasal dari genus Thiobacillus.

2.11.6. Dampak Gas H2S Pada Manusia Gas H2S dengan konsentrasi rendah dapat menyebabkan iritasi pada mata dan saluran pernapasan. Pada konsentrasi yang lebih tinggi dapat menyebabkan sakit kepala, mual dan muntah, sampai pingsan, serta pada konsentrasi lebih dari seribu ppm akan menyebabkan kehilangan kesadaran sampai kematian (Jones et al. dalam


Ginanjar, 2005). Beberapa dampak negatif bagi manusia yang ditimbulkan oleh gas H2S dengan beberapa konsentrasi (ppm) dapat dilihat di Tabel 2.2. Tabel 2.2 Dampak negatif gas H2S bagi manusia Konsentrasi Efek bagi manusia 0.03 ppm Bisa dicium. Aman dihirup dalam 8 jam. 4 ppm Bisa menyebabkan iritasi mata. Harus menggunakan masker karena bisa merusak metabolisme. 10 ppm Maksimum terhirup selama 10 menit. Bau membunuh dalam 3 sampai 15 menit. Menyebabkan gas mata dan luka pada tenggorokan. Bereaksi secara keras dengan campuran isi raksa gigi. 20 ppm Terhirup lebih dari satu menit menyebabkan beberapa kerusakan urat saraf mata. 30 ppm Hilang penciuman, kerusakan sampai darah ke otak diteruskan dengan kerusakan organ penciuman 100 ppm Kelumpuhan pernapasan dalam 30 sampai 45 menit. Pingsan dalam waktu singkat (maksimal 15 menit). 200 ppm Kerusakan mata serius dan kerusakan mata sampai pada saraf. Melukai mata dan tenggorokan. 300 ppm Kehilangan keseimbangan dan pikiran. Kelumpuhan pernapasan dalam 30 sampai 45 menit. 500 ppm Menimbulkan kelumpuhan dalam 3 sampai 5 menit. Dibutuhkan segera penyadaran buatan. 700 ppm Akan menimbulkan terhentinya napas dan kematian jika tidak segera ditolong. Kerusakan otak secara permanen jika tidak ada pertolongan cepat.

2.12. Dampak Pencemaran Udara Terhadap Gangguan Saluran Pernapasan 2.12.1. Anatomi Pernapasan Saluran penghantar udara hingga mencapai paru – paru adalah hidung, faring, laring trakes, bronkus, bronkiolus. Saluran pernapasan dari hidung sampai bronkiolus dilapisi oleh membran mukosa bersilia. Ketika udara masuk ke dalam rongga hidung, udara akan disaring, dihangatkan dan dilembabkan. Ketiga proses ini merupakan fungsi utama mukosa inspirasi yang terdiri dari epitel toraks bertingkat, bersilia, dan


bersel goblet. Paru merupakan organ elastik berbentuk kerucut yang terletak dalam rongga toraks atau dada. Kedua paru saling terpisah oleh mediastum sentral yang di dalamnya terdapat jantung dan pembuluh darah besar. Setiap paru terdapat apeks dan basis. Jika arteri pulmonalis dan darah arteria bronkialis, bronkus, saraf, dan pembuluh limfe masuk ke setiap paru menunjukkan telah terjadi gangguan paru, yaitu terbentuknya hilus berupa akar paru. Paru kanan lebih besar dari paru kiri dan dibagi 3 lobus oleh fistrus interlobaris, sedangkan paru - paru kiri terbagi menjadi 2 lobus (Price dan Wilson,1994). 2.12.2. Mekanisme Pernapasan Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun, karena sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom. Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam. Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan darah dalam kapiler. Pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel – sel tubuh. Masuk keluarnya udara dalam paru – paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan udara di rongga dada lebih besar, maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan udara dalam rongga dada lebih besar, maka udara akan keluar. Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukan udara (inspirasi) dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan menjadi dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. 1.

Pernapasan Dada


Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut : a. Fase inspirasi Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada mengembang. Pengembangan rongga dada menyebabkan volume paru – paru juga mengembang akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk. b. Fase ekspirasi Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antartulang rusuk ke posisi semula yang diikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Rongga dada yang mengecil menyebabkan volume paru – paru juga mengecil sehingga tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar. Hal tersebut menyebabkan tekanan dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar. 2.

Pernapasan Perut Pernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan

aktifitas otot – otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Mekanisme pernapasan perut dapat dibedakan menjadi dua fase, yakni : a. Fase inspirasi Fase inspirasi merupakan kontraksi otot diafragma sehingga mengembang, akibatnya paru – paru ikut mengembang. Hal tersebut menyebabkan rongga dada membesar dan tekanan udara di dalam paru – paru lebih kecil daripada tekanan udara di luar sehingga udara luar dapat masuk ke dalam paru - paru.


b. Fase ekspirasi Fase ekspirasi merupakan fase relaksasi otot diafragma (kembali ke posisi semula) sehingga rongga dada mengecil dan tekanan udara di dalam paru – paru lebih besar daripada tekanan udara luar, akibatnya udara keluar dari paru – paru. 2.12.3. Gangguan Saluran Pernapasan Saluran pernapasan adalah organ dimulai dari hidung sampai alveoli beserta organ adneks seperti sinus – sinus, rongga telinga tengah atau pleura. Gangguan saluran pernapasan adalah gangguan pada organ mulai dari hidung sampai alveoli serta organ – organ adneksnya seperti sinus, rongga telinga tengah dan pleura (Depkes RI, 1999). Infeksi saluran pernapasan diartikan infeksi pada berbagai area saluran pernapasan termasuk hidung, telinga tengah, pharing, laring, trakea, bronchi dan paru (WHO, 1995). Sedangkan gangguan saluran pernapasan menurut Wardana (2001) adalah penyakit saluran pernapasan yang disebabkan oleh adanya partikel atau debu yang masuk dan mengendap di dalam paru – paru dan polusi udara lainnya. 2.12.4. Gejala – gejala Gangguan Saluran Pernapasan a. Batuk Batuk merupakan upaya pertahanan paru terhadap berbagai rangsangan yang ada. Batuk adalah refleks normal yang melindungi tubuh kita. Tentu saja bila batuk itu berlebihan, ia akan terasa amat menganggu. Penelitian menunjukkan bahwa pada penderita batuk kronik didapat 628 sampai 761 kali batuk/hari. Penderita TB paru jumlah batuknya sekitar 327 kali/hari dan penderita influenza bahkan sampai 154,4 kali/hari. Batuk dapat terjadi akibat berbagai penyakit/proses yang merangsang


reseptor batuk. Selain itu, batuk juga dapat terjadi pada keadaan – keadaan psikogenik tertentu (Aditama, 1993). Pada dasarnya mekanisme batuk dapat dibagi menjadi tiga fase, yaitu fase inspirasi, fase kompresi dan fase ekspirasi. Batuk biasanya bermula dari inhalasi sejumlah udara, kemudian glotis akan menutup dan tekanan di dalam paru akan meningkat yang akhirnya diikuti dengan pembukaan glotis secara tiba – tiba dan ekspirasi sejumlah udara dalam kecepatan tertentu (Rahmadani, 2011). Fase inspirasi dimulai dengan inspirasi singkat dan cepat dari sejumlah besar udara, pada saat ini glottis secara refleks sudah terbuka. Volume udara yang diinspirasai sangat bervariasi jumlahnya, berkisar antara 200 sampai 3500 ml di atas kapasitas residu fungsional. Ada dua manfaat utama dihisapnya sejumlah besar volume ini. Pertama, volume yang besar akan memperkuat fase ekspirasi nantinya dan dapat menghasilkan ekspirasi yang lebih cepat dan lebih kuat. Manfaat kedua, volume yang besar akan memperkecil rongga udara yang tertutup sehingga pengeluaran sekret akan lebih mudah (Rahmadani, 2011). Setelah udara diinspirasi, maka mulailah fase kompresi dimana glottis akan tertutup selama 0,2 detik. Pada masa ini, tekanan di paru dan abdomen akan meningkat sampai 50 – 100 mmHg. Tertutupnya glottis merupakan cirri khas batuk, yang membedakannya dengan manuver ekspirasi paksa lain karena akan menghasilkan tenaga yang berbeda. Tekanan yang didapatkan bila glottis tertutup adalah 10 samapai 100% lebih besar daripada cara ekspirasi paksa lain. Dipihak lain, batuk juga dapat terjadi tanpa penutupan glotis (Rahmadani, 2011)


Kemudian, secara aktif glotis akan terbuka dan berlangsung fase ekspirasi. Udara akan keluar dan menggetarkan jaringan saluran napas serta udara yang ada sehingga menimbulkan suara batuk yang kita ketahui. Arus udara ekspirasi yang maksimal akan tercapai dalam waktu 3050 detik setelah

glotis terbuka, yang

kemudian diikuti dengan arus yang menetap. Kecepatan udara yang dihasilkan dapat mencapai 16.000 sampai 24.000 cm per menit, dan pada fase ini dapat dijumpai pengurangan diameter trakea sampai 80% (Rahmadani, 2007). b. Batuk darah Batuk berdarah adalah batuk yang disertai darah. Jika darahnya sedikit dan tipis kemungkinan adalah luka lecet dari saluran napas, karena batuk yang terlalu kuat. Batuk berdarah dengan darah yang tipis dan sedikit bisa terjadi pada penderita maag kronis dimana maag penderita mengalami luka akibat asam lambung yang berlebih. Batuk berdarah dengan jumlah darah yang banyak biasanya terjadi pada penderita TB paru (tuberkulosis paru) yang sudah lama dan tidak diobati. Batuk berdarah pada penderita TBC merupakan suatu hal gawat darurat (emergency) karena dapat menyebabkan kematian dan harus mendapatkan pertolongan yang cepat. Pengobatan batuk berdahak adalah memberikan antibiotik, dicari penyebabnya jika karena TBC maka harus diberikan obat TBC, diberikan obat penekan batuk (Sani, 2007). c. Sesak napas Sesak napas merupakan gejala klinis dari gangguan pada saluran pernapasan. Sesak napas bukan merupakan penyakit, tetapi merupakan manifestasi dari penyakit


yang menyerang saluran pernapasan. Penyakit yang bisa menyebabkan sesak napas sangat banyak sekali mulai dari infeksi, alergi, inflamasi bahkan keganasan. Hal – hal yang bisa menyebabkan sesak napas antara lain : 1. Faktor psikis 2. Peningkatan kerja pernapasan a. Peningkatan ventilasi (latihan jasmani, hiperkapnia, asidosis metabolik). b. Sifat fisik yang berubah (tahanan elastis paru meningkat, tahanan elastis dinding paru meningkat, peningkatan tahanan bronchial). 3. Otot pernapasan yang abnormal a. Penyakit otot (kelemahan otot, kelumpuhan otot, distrofi). b. Fungsi mekanis otot berkurang. Dispnea atau sesak napas bisa terjadi dari berbagai mekanisme seperti jika ruang fisiologi meningkat maka akan dapat menyebabkan gangguan pada pertukaran gas antara O2 dan CO2 sehingga menyebabkan kebutuhan ventilasi makin meningkat sehingga terjadi sesak napas. Pada orang normal ruang mati ini hanya berjumlah sedikit dan tidak terlalu penting, namun pada orang dalam keadaan patologis di saluran pernapasan maka ruang mati akan meningkat. Begitu juga jika terjadi peningkatan tahanan jalan napas maka pertukaran gas juga akan terganggu dan juga dapat menyebabkan dispnea. Dispnea juga dapat terjadi pada orang yang mengalami penurunan terhadap compliance paru, semakin rendah kemampuan terhadap compliance paru maka semakin besar gradien tekanan transmural yang harus dibentuk selama inspirasi untuk menghasilkan pengembangan paru yang normal. Penyebab menurunnya compliance paru bisa bermacam, salah


satunya adalah digantinya jaringan paru dengan jaringan ikat fibrosa akibat inhalasi asbeston atau iritan yang sama. d. Nyeri dada Salah satu bentuk nyeri dada yang paling sering ditemukan adalah angina pectoris yang merupakan gejala penyakit jantung koroner dan dapat bersifat progresif serta menyebabkan kematian, sehingga jenis nyeri dada ini memerlukan pemeriksaan yang lebih lanjut dan penanganan yang serius. e.

Sakit tenggorokan Radang tenggorokan adalah infeksi pada tenggorokan (tekak) dan

kadangkala amandel. Penyebab lainnya diantaranya adalah adanya polusi udara, alergi musiman dan merokok. Perubahan cuaca dan alergi musiman adalah penyebab yang paling sering terjadi. Terutama banyak terjadi pada anak – anak dan infeksi ini disebarkan melalui orang ke orang (person to person contact). Penularan terjadi melalui droplet. Kuman menginfiltrasi lapisan epitel, kemudian bila epitel terkikis maka jaringan limfoid superfisial bereaksi, terjadi pembendungan radang dengan infiltrasi leukosit polimorfonukloear. Pada stadium awal, terdapat hyperemia, kemudian edema, dan sekresi yang meningkat. Eksudat mula – mula serosa tetapi menjadi menebal atau berbentuk mukus, dan kemudian cenderung menjadi kering dan dapat melekat pada dinding faring.


2.13. Dampak Pencemaran Udara Terhadap Iritasi Mata 2.13.1. Anatomi Mata Mata manusia berbentuk bulat lonjong, berdiameter 2,5 cm (sebesar bola golf). Bagian depan dari mata dilindungi oleh membrane tipis dan transparan yang disebut konjungtiva. Membran berfungsi untuk melindungi kornea mata. Pada konjungtiva mengalir air mata yang dihasilkan oleh kelenjar mata. Cairan air mata berguna untuk menjaga kelembapan mata. Pada cairan air mata terdapat suatu enzim yang disebut lisozim, yang dapat membunuh bakteri. Selain itu, cairan air mata juga berguna untuk membersihkan mata saat berkedip. Kelopak mata, alis mata, dan bulu mata mencegah masuknya kotoran (debu) dari udara atau keringan dari kepala (dahi). Mata tersusun dari tiga lapisan, yaitu sclera, koroid, dan retina. 1. Sklera Sklera merupakan lapisan terluar mata yang berwarna putih. Sebagian besar sclera dibangun oleh jaringan fibrosa. Pada bagian sklera terdapat kornea, yaitu bagian mata yang transparan dan tersusun dari selaput kolagen. Kornea dapat dianggap sebagai jendela mata. 2. Koroid Koroid merupakan lapisan tengah yang tipis dan berwarna gelap. Lapisan ini banyak mengandung pigmen dan pembuluh darah. Pada bagian depan koroid, di belakang kornea terdapat suatu struktur yang disebut iris. Iris berbentuk bulat seperti kue donat dan terdiri atas otot – otot sirkular berpigmen. Warna mata ditentukan oleh


pigmen pada irirs. Iris berfungsi mengatur ukuran pupil atau banyaknya cahaya yang masuk ke mata.

3. Retina Retina adalah bagian saraf mata, tersusun atas sel – sel saraf dan serat – seratnya. Sel – sel saraf bentuk batang dan kerucut. Sel saraf bentuk batang sangat peka cahaya tetapi tidak dapat membedakan warna, sedangkan sel saraf kerucut kurang peka cahaya tetapi dapat membedakan warna. Sel saraf bentuk batang tersebar sepanjang retina sedangkan sel saraf

kerucut terkonsentrasi pada fofea dan

mempunyai hubungan tersendiri dengan saraf optik. 2.13.2. Mekanisme Penglihatan Proses kerja mata manusia diawali dengan masuknya cahaya melalui bagian kornea, yang kemudia dibiaskan oleh aquerus humour kea rah pupil. Pada bagian pupil, jumlah cahaya yang masuk ke dalam mata dikontrol secara otomatis, dimana untuk jumlah cahaya yang banyak, bukaan pupil akan mengecil sedangkan untuk jumlah cahaya yang sedikit bukaan pupil akan membesar. Pupil akan meneruskan cahaya ke bagian lensa mata dan oleh lensa mata cahaya difokuskan ke bagian retina melalui vitreus humour. Cahaya ataupun objek yang telah difokuskan pada retina, merangsang sel saraf batang dan kerucut untuk bekerja dan hasil kerja ini diteruskan ke serat saraf optik, ke otak dan kemudian otak bekerja untuk memberi tanggapan sehingga menghasilkan penglihatan. Sel saraf batang bekerja untuk menghasilkan penglihatan dalam suasana kurang cahaya,


misalnya pada malam hari. Sedangkan sel saraf kerucut bekerja untuk penglihatan dalam suasana terang misalnya pada siang hari (Mendrofa, 2003 dalam Hasty, 2009). 2.13.3. Iritasi mata Iritasi mata bisa disebabkan oleh asap, asap atau debu di udara atau produk pembersih rumah tangga atau produk perawatan pribadi, seperti sampo atau sabun yang masuk mata. Memakai lensa kontak berkepanjangan juga menyebabkan iritasi yang menghasilkan mata merah. Alergi adalah penyebab yang sangat umum dari mata merah, dapat bersifat lokal, seperti reaksi alergi terhadap riasan mata, atau lebih umum, seperti demam . Penyebab umum lainnya mata merah adalah Blepharitis (radang kelopak mata margin), Konjungtivitis (radang permukaan mata), menangis, atau kelelahan. Kurang tidur dan reaksi alergi dari bulu hewan juga merupakan penyebab terjadinya mata merah. 2.13.4. Gejala - gejala iritasi mata 1. Mata merah Mata akan terlihat merah bila selaput putih mata yang ditutupi oleh selaput lender tertutup oleh pembuluh darah ataupun darah. Pembuluh darah selaput lendir mata akan menjadi nyata atau melebar bila terjadi peradangan selaput lendir (konjungtivitis), peradangan selaput bening mata (keratitis), radang selaput hitam mata, peninggian tekanan bola mata mendadak, pecahnya pembuluh darah selaput lendir (hematoma subkonjungtiva) (Ilyas, 1989). 2. Mata berair Mata berair disertai merah bisa disebabkan oleh bakteri atau virus yang menyebabkan mata meradang. Normalnya, air mata akan mengalir di bawah kelopak


mata dan turun melewati bagian hidung. Tapi jika sistem aliran ini terhambat oleh sesuatu, akan menyebabka air mata menumpuk sehingga mata terus berair. Banyak penyebab mata berair seperti kelelahan, sindrom mata kering, adanya infeksi di kelopak mata akibat debu, asap, bahan kimia, atau allergen lain. Keluhan mata berair sering ditemukan pada pasien usia lanjut dengan udara dingin atau panas, emosi, benda asing di kornea, erosi kornea, kelainan fungsi ekskresi lakrimal, kelelahan mata atau astenopia, radang kornea dan iris, glaukoma dan konjungtivitis (Ilyas, 2008). 3. Mata gatal Setiap peradangan selaput lendir mata akan memberikan rasa gatal yang berat. Rasa gatal yang berat biasanya ditimbulkan oleh reaksi alergi selaput lendir mata. Radang alergi dan radang lainnya pada selaput lendir akan memberikan rasa gatal disertai dengan keluhan adanya belek atau kotoran mata (Ilyas, 2008). 4. Mata kotor atau belek Selaput lendir mata menutupi selaput putih mata yang terletak dibelakang kelopak mata. Bila terjadi radang selaput lendir atau konjungtivitis maka mata akan mengeluarkan kotoran atau apa yang disebut sebagai belek. Belek atau sekret yang keluar bermacam – macam jenisnya dan sangat bergantung pada penyebab peradangannya. Sekret dapat demikian banyak sehingga kelopak sukar dibuka terutama sewaktu bangun pagi (Ilyas,1989)


2.11 Kerangka Konsep Berdasarkan latar belakang dan penelusuran pustaka, maka dapat digambarkan kerangka konsep sebagai berikut : Keluhan gangguan saluran pernapasan :

Kualitas udara (kebauan) : -

NH3

-

H2S

-

KepMenLH No.

-

Batuk

-

Batuk darah

-

Nyeri dada

-

Sakit tenggorokan

-

Sesak napas

50 Tahun 1996 Keluhan iritasi mata :

Sanitasi Lingkungan

-

Mata merah

-

Mata berair

-

Mata gatal

-

Mata kotor

Karakteristik pekerja : -

Umur

-

Jenis kelamin

-

Jam kerja perhari

-

Masa kerja

-

Merokok


BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Udara merupakan campuran mekanis dari bermacam macam gas. Komposisi

Recommend Documents