405/S2-TL/KKL/2008
ANALISIS RISIKO KESEHATAN PAJANAN DEBU TERHADAP NILAI FEV1.0 PEKERJA DI LINGKUNGAN KERJA PT. X
TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung
Oleh
KRESNA WIBAWA 25306019 Program Studi Teknik Lingkungan
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
405/S2-TL/KKL/2008
ABSTRAK ANALISIS RISIKO KESEHATAN PAJANAN DEBU TERHADAP VOLUME FEV1.0 PEKERJA DI LINGKUNGAN KERJA PT. X Oleh
Kresna Wibawa NIM : 25306019 Penelitian di lapangan mengenai analisis risiko kesehatan pajanan debu terhadap nilai FEV1.0 Pekerja di Lingkungan Kerja PT. X, telah dilakukan mulai Januari sampai dengan Februari 2008. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menilai risiko kesehatan pajanan debu terhadap pekerja. Metode epidemiologi digunakan untuk menghitung hazard quotient (HQ), dan indeks bahaya dengan menghitung ADD (personal sampling pump) dan RfD dalam mg/m3 = 10 / (2+% silika bebas) untuk yang terpajan (pekerja Cor 1, Cor 2) dan yang tidak terpajan (Perkakas tempa). Dosis-respon dibuat untuk melihat adanya konsistensi hubungan sebab-akibat yang akhirnya dapat dihitung RR/OD untuk menghitung risiko kesehatan pada tahap karakterisasi risiko. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara rata-rata indeks bahaya untuk kelompok terpajan jauh lebih besar daripada kelompok tidak terpajan, masing-masing 30,74 dan 0,38. Sedangkan tingkat bahaya di bagian olah pasir Cor 2 menunjukkan nilai hazard index (HI) tertinggi yaitu 81,82, diikuti oleh bagian cetak pasir Cor 2, furan line dan disamatic line Cor 1, dengan nilai HI masing-masing 48,79, 4,96 dan 2,26. Proses yang paling berpotensi memajani pekerja dengan debu silika di Cor 1 adalah shake out di bagian disamatic line dan furan line dengan rata-rata konsentrasi debu silika bebas masing-masing 0,133 mg/m3 dan 0,460 mg/m3. Sedangkan proses yang paling berpotensi memajani pekerja dengan debu silika di Cor 2 adalah olah pasir dengan rata-rata konsentrasi 1,991 mg/m3. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa terdapat hubungan negatif yang kuat antara meningkatnya dosis debu dengan volume FEV1.0 dengan R2 = 0,947. Nilai risiko relatif terhadap hazard quotient (HQ) sangat besar, tidak dapat dikuantifikasi (~), sehingga pajanan debu silika merupakan bahaya yang sangat besar sekalipun konsentrasi di udara lebih kecil dari NAB. Dari nilai RR dapat disimpulkan bahwa pajanan SiO2 memberi risiko penurunan FEV1.0 5,68 kali dari yang tidak terpajan. Saran penting yang dapat dikemukakan adalah perlunya substitusi pasir silika dengan material yang tidak berbahaya, dan pemeriksaan kesehatan secara periodik dengan menggunakan fungsi paru-paru atau foto X-ray, mengingat bahwa silikosis merupakan penyakit yang progresif.
Kata Kunci: analisis risiko kesehatan, FEV1.0, Hazard Index (HI), dosis-respon, Relative Risk (RR).
i
ABSTRACT HEALTH RISK ASSESSMENT OF DUST EXPOSURE TO THE WORKERS FEV1.0 AT PT. X By
Kresna Wibawa NIM : 25306019 A study of health risk assessment among workers exposed to silica dust was conducted from January to February 2008. The objective was to find the risk of working with silica dust. The health effect was represented by the lung volume, taking FEV1.0 as a parameter. To evaluate the danger/hazard working with silica dust, the hazard index (HI) was measured, for which the average daily intake of dust (ADD) need to be measured using personal exposimeters, and to find reference dose (RfD), the percentage of free silica was examined within the dust using X-ray diffraction method and both ADD and % free silica were then used to calculate the RfD in mg/m3 = 10 / (2+% free silica). Dose-response assessment was conducted between dust concentration inhaled and their corresponding FEV1.0 to find consistency of the cause-effect relationship. To find the relative risk (RR) of developing lower FEV1.0 if exposed to free silica, epidemiologic method was used to compare the dose and response between the exposed and the non-exposed workers. The resulting average HI for exposed workers was 30.74 as compared to the non exposed of 0.38. The highest HI of 81.82 was found among those working in the sand preparation process (Cor 2), followed by sand casting department with a HI of 48.79 (Cor 2), furan and disamatic line (Cor 1) of 4.96 and 2.26 respectively. The most potential process exposing workers to silica was at shakeout disamatic and furan line having crystalline silica concentrations of 0.133 mg/m3 and 0.460 mg/m3 respectively. A strong association was found between the ADD and the lowering of FEV1.0 as shown by the R2 value of 0.94. The dose-response curve also showed a consistent relationship between dose and FEV1.0. The RR of HQ was unaccountable (~), meaning that silica dust is very dangerous to health, even if the effective TLV were still being met. As the risk for developing a lower FEV1.0 when exposed to silica dust was 5.68. It is therefore recommended that if possible silica dust should be substituted with less/non dangerous materials. Periodic health conditions of worker should be monitored for early signs of silicosis and/or abnormal lung volumes and/or lung X-ray photos, considering that silicosis is a progressive disease.
Key Words: health risk assessment, FEV1.0, Hazard Index (HI), dose-response, Relative Risk (RR).
ii
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.
Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah S.W.T yang tiada hentinya melimpahkan nikmat, rahmat serta karunia-Nya kepada kita dan senantiasa memberi lebih dari yang kita harapkan. Shalawat serta salam semoga tetap tercurah kepada junjungan kita, penghulu para nabi, Muhammad S.A.W., beserta segenap keluarga, sahabat serta para pengikutnya yang setia sampai akhir zaman.
Dengan seizin-Nya, penulis telah menyelesaikan tesis yang berjudul ”Analisis Risiko Kesehatan Pajanan Debu terhadap Nilai FEV1.0 Pekerja di Lingkungan Kerja PT. X”. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang mendalam kepada: 1. Prof. dr. Juli Soemirat, MPH., Ph.D., sebagai pembimbing, atas segala ilmu, waktu, nasihat, perhatian dan bimbingannya selama masa kuliah sampai dengan penelitian. 2. Dr. Herto Dwi Ariesyady, ST., MT., sebagai pembimbing, atas segala waktu, ilmu, saran dan dukungan selama penelitian. 3. Dr. Ir. Indah Rachmatiah SS, MS., atas segala saran dan kesediaannya menjadi penguji pada penelitian ini. 4. Dr. Ir. Dwina Roosmini, MS., atas segala saran dan kesediaannya menjadi penguji pada penelitian ini. 5. Dr. Ir. Katharina Oginawati, MS., atas segala saran dan dukungan moril selama kuliah dan penelitian. 6. Ayahanda (Alm.), Ibunda dan Teteh, yang telah memberikan banyak bantuan baik moril maupun materiil selama kuliah di Institut Teknologi Bandung. 7. Bpk. Rudi, Ibu Heni, Bpk. Ajat, Ibu Wulan, beserta seluruh staf K3LH, atas perizinan dan dukungannya dalam melakukan penelitian di PT. X. 8. Bpk. Rohendi, Bpk. Edi Djuandi, Bpk. Rohmat, Bpk. Edi Suparman, dan Bpk. Sulaeman atas perizinan, informasi dan bantuannya selama penelitian di departemen cor. 9. Bpk. Dendi Soemantri, Bpk. Tasripin, atas perizinannya dalam melakukan penelitian di departemen tempa.
iv
10. Bpk Yusuf, atas segala bentuk bantuannya dalam pengambilan data di gedung Cor 2. 11. Seluruh pekerja PT. X di divisi tempa dan cor, atas kesediaannya dijadikan sampel dalam penelitian ini. 12. Angreyni Bahar dan Ora Olalina Manurung, atas seluruh bantuan, dukungan dan kebersamaan selama kuliah sampai dengan akhir penelitian. 13. Seluruh mahasiswa Program Magister Teknik Lingkungan angkatan 2006, atas segala bentuk dukungannya. 14. Mbak Pipi, Mbak Ade, Mas Romi dan Teh Lisna dari Lab. Higiene Industri dan Toksikologi FTSL-ITB, atas segala bantuannya selama penelitian. 15. Bpk. Yusep, atas segala informasi dan bantuannya dalam peminjaman alat. 16. Ibu Mimin, atas segala bantuannya dalam penyediaan surat dan hal lain pendukung penelitian. 17. Ibu Sri, atas segala bantuannya dalam pencarian literatur di perpustakaan Teknik Lingkungan ITB. 18. Ir. Sigit Maryanto, M.Si., Bpk. Purwo Kawoco dan Ishar Rustami, dari Pusat Survei Geologi, atas segala informasi dan bantuannya dalam analisis sampel. 19. Bpk. Wilman Mester atas bantuannya dalam pencarian bahan penelitian. 20. Rekan-rekan dari angkatan 2000 Jurusan Biologi Unpad, atas segala bentuk dukungannya. 21. Rekan-rekan pengajar dan staf dari BKB Nurul Fikri, atas dukungannya. 22. Serta pihak-pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.
Akhir kata penulis mohon maaf jika terdapat kesalahan dalam penulisan ini, karena kesempurnaan hanyalah milik Allah S.W.T. Selain itu penulis juga berharap bahwa laporan ini dapat memberikan sedikit informasi dan pengetahuan bagi yang membacanya dan bermanfaat bagi yang memerlukannya.
Bandung, Juni 2008
Penulis
v
DAFTAR ISI ABSTRAK................................................................................................. i ABSTRACT..............................................................................................
ii
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS.....................................................
iii
KATA PENGANTAR..............................................................................
iv
DAFTAR ISI............................................................................................. vi DAFTAR LAMPIRAN............................................................................
x
DAFTAR GAMBAR................................................................................
xi
DAFTAR TABEL..................................................................................... xii DAFTAR SINGKATAN..........................................................................
xiv
BAB I PENDAHULUAN.........................................................................
1
1.1 Latar Belakang................................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah........................................................................
2
1.3 Tujuan Penelitian............................................................................
2
1.4 Manfaat Penelitian..........................................................................
3
1.5 Ruang Lingkup...............................................................................
3
1.6 Sistematika Penulisan.....................................................................
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA.............................................................. 5 2.1 Debu................................................................................................
5
2.1.1 Penyakit Akibat Debu.............................................................
5
2.1.2 Silika........................................................................................ 7 2.1.3 Analisis Debu Silika................................................................ 9 2.1.3.1 X-ray Diffraction Spectrometry (XRD)..........................
9
2.1.3.2 Infrared Spectrometry (IR).............................................. 10 2.1.3.3 Coloric Spectrofotometry................................................
10
2.2 Sistem Pernapasan........................................................................... 11 2.2.1 Alat Pernapasan....................................................................... 11 2.2.2 Volume Paru-Paru...................................................................
13
2.2.3 Uji Fungsi Paru-paru...............................................................
14
vi
2.2.3.1 Metode Pemilihan Uji Fungsi Paru-Paru........................
16
2.2.3.2 Pengukuran FEV1.0 dengan Spirometer..........................
17
2.3 Mekanisme Masuknya Debu ke dalam Paru-Paru..........................
20
2.4 Analisis Risiko Kesehatan..............................................................
22
2.4.1 Identifikasi Bahaya.................................................................
22
2.4.2 Evaluasi Pajanan.....................................................................
23
2.4.3 Evaluasi Dosis-Respon...........................................................
23
2.4.4 Karakterisasi Risiko................................................................
24
2.4.4.1 Risiko Relatif (RR).........................................................
24
BAB III GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN.................................. 25 3.1 Struktur Organisasi.........................................................................
25
3.2 Divisi Kerja di PT. X......................................................................
26
3.2.1 Bidang Militer (Non-Komersial)............................................
26
3.2.2 Bidang Non-Militer (Komersial)............................................
27
3.3 Proses Kerja..................................................................................... 28 3.3.1 Proses Pencetakan Logam di Cor 1......................................... 28 3.3.2 Proses Pencetakan Logam di Cor 2......................................... 31 3.4 Perlindungan Lingkungan dan Keselamatan, Kesehatan Kerja......
32
3.4.1 Keselamatan Kerja..................................................................
32
3.4.2 Kesehatan Kerja......................................................................
33
3.4.3 Pengendalian Lingkungan.......................................................
33
3.5 Sumber Daya Manusia...................................................................
34
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN............................................... 35 4.1 Alur Penelitian................................................................................
35
4.2 Studi Pendahuluan........................................................................... 36 4.2.1 Survei Tempat Penelitian........................................................
36
4.3 Pengumpulan Data..........................................................................
37
4.3.1 Pengumpulan Data Primer......................................................
37
4.3.1.1 Alat dan Bahan................................................................
37
4.3.1.2 Kuesioner........................................................................
37
vii
4.3.1.3 Pengukuran FEV 1.0......................................................... 37 4.4.1.4 Pengukuran Debu yang Terhirup (Respirable Dust)......
37
4.3.2 Pengumpulan Data Sekunder..................................................
38
4.4 Pengolahan Data.............................................................................
38
4.4.1 Menghitung Kesepadanan Antara Kedua Kelompok.............. 38 4.4.2 Menghitung Indeks Bahaya....................................................
38
4.4.3 Evaluasi Pajanan.....................................................................
40
4.4.4 Membuat Kurva Dosis-Respon...............................................
40
4.4.5 Karakterisasi Risiko................................................................
40
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................
41
5.1 Identifikasi Bahaya.......................................................................... 43 5.1.1 Bahaya SiO2 Terhadap Kesehatan........................................... 43 5.1.2 Menghitung Kesepadanan Antara Kedua Kelompok.............. 44 5.1.3 Indeks Bahaya.........................................................................
46
5.2 Evaluasi Pajanan.............................................................................
49
5.2.1 Evaluasi Pajanan Cor 1...........................................................
49
5.2.1.1 Disamatic Line................................................................
52
5.2.1.2 Furan Line....................................................................... 54 5.2.2 Evaluasi Pajanan Cor 2...........................................................
57
5.2.2.1 Olah Pasir........................................................................
59
5.2.2.2 Cetak Pasir....................................................................... 61 5.3 Evaluasi Dosis-Respon.................................................................... 64 5.3.1 Hubungan Antara Dosis Debu Silika dengan Volume FEV1.0 untuk Setiap Aktivitas Kerja......................................
64
5.3.2 Hubungan Antara Dosis Debu Silika dengan Persentase Penurunan Volume FEV1.0.....................................................
65
5.4 Karakterisasi Risiko........................................................................
67
5.4.1 Analisis Pengaruh Debu Terhadap Kesehatan Pekerja PT. X. 67 5.4.1.1 Analisis pengaruh debu terhadap kesehatan pekerja Cor 1................................................................................ 68
viii
5.4.1.2 Analisis Pengaruh debu terhadap kesehatan pekerja Cor 2................................................................................ 70 5.4.1.3 Risiko Relatif (RR).......................................................... 71 5.4.2 Analisis Ketidakpastian..........................................................
74
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN.................................................. 76 6.1 Kesimpulan........................................................................................... 76 6.2 Saran..................................................................................................... 77
DAFTAR PUSTAKA...............................................................................
ix
79
DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A
I.
Kuesioner.............................................................................. A-1
LAMPIRAN B
I.
Data Pribadi Pekerja Bagian Olah Pasir............................... B-1
II.
Data Pribadi Pekerja Bagian Cetak Pasir.............................
B-1
III.
Data Pribadi Pekerja Bagian Disamatic Line.......................
B-2
IV.
Data Pribadi Pekerja Bagian Furan Line.............................
B-2
V.
Data Pribadi Pekerja Bagian Perkakas Tempa.....................
B-3
VI.
Atribut Pekerja Bagian Olah Pasir.......................................
B-5
VII.
Atribut Pekerja Bagian Cetak Pasir...................................... B-5
VIII. Atribut Pekerja Bagian Disamatic Line................................ B-6 IX
Atribut Pekerja Bagian Furan Line......................................
B-6
X.
Atribut Pekerja Bagian Perkakas Tempa.............................. B-7
XI.
Nilai HI Masing-Masing Pekerja Kelompok Terpajan........
XII.
Nilai HI Masing-Masing Pekerja Kelompok Tidak
B-9
Terpajan................................................................................ B-10 LAMPIRAN C
I.
Hasil X-ray Diffraction........................................................
LAMPIRAN D
I.
Perhitungan ANOVA untuk Berbagai Variabel dengan
LAMPIRAN E
LAMPIRAN F
C-1
Menggunakan Microsoft Excel............................................
D-1
II.
Perhitungan Debu Respirabel pada Pekerja.........................
D-3
III.
Perhitungan ADD (Average Daily Dose)............................. D-4
IV.
Perhitungan RfD (Reference dose) atau NAB...................... D-5
V.
Perhitungan Konversi ATPS ke BTPS................................. D-7
VI.
Perhitungan Risiko Relatif...................................................
I.
Prosedur Pengujian FEV1.0................................................... E-1
II.
Pengukuran Debu Secara Gravimetrik.................................
E-2
I.
Prosedur Penggunaan Hi Flow Personal Sampler...............
F-1
II.
Prosedur Penggunaan Spirometer dalam Mengukur
D-8
FEV1.0..................................................................................
F-2
III.
Prosedur Penggunaan Neraca Analitik Mettler Toledo.......
F-3
LAMPIRAN G
I.
Struktur Organisasi PT. X....................................................
G-1
LAMPIRAN H
I.
Dokumentasi Penelitian.......................................................
H-1
x
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1
Sistem Pernapasan Manusia.....................................................................
11
Gambar 2.2
Volume Udara Paru-paru..........................................................................
14
Gambar 2.3
Volume yang Dihembuskan Selama 1 Detik Pertama.............................
16
Gambar 2.4
Deposisi Partikel Debu dalam Berbagai Ukuran pada Sistem Pernapasan................................................................................................
21
Gambar 2.5
Tahapan dalam Analisis Risiko Kesehatan...............................................
22
Gambar 3.1
Proses Kerja Pencetakan Logam di Bagian Disamatic Line.....................
29
Gambar 3.2
Proses Kerja Pencetakan Logam di Bagian Furan Line...........................
30
Gambar 3.3
Proses Kerja Pencetakan Logam di Gedung Cor 2...................................
31
Gambar 4.1
Diagram Alir Penelitian............................................................................
35
Gambar 4.2
Ilustrasi Pemasangan Personal Sampling Pump pada Pekerja................
38
Gambar 5.1
Perbandingan Nilai Indeks Bahaya untuk Kelompok Terpajan dan Tidak Terpajan..........................................................................................
48
Gambar 5.2
Denah Ruangan Cor 1...............................................................................
49
Gambar 5.3
Hasil Kuesioner Penggunaan Masker pada Pekerja Cor 1........................ 51
Gambar 5.4
Denah Ruangan Cor 2...............................................................................
57
Gambar 5.5
Hasil Kuesioner Penggunaan Masker pada Pekerja Cor 2.......................
58
Gambar 5.6
Hubungan antara Dosis Debu Silika dengan Nilai FEV1.0 Pekerja.........
65
Gambar 5.7
Kurva Hubungan Dosis Debu Silika dengan Persentase Penurunan FEV1.0.......................................................................................................
xi
66
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Nilai Fungsi Paru-paru yang Dapat Diukur dengan Spirometer.....
15
Tabel 2.2
Uji Fungsi Paru-paru dan Kriteria yang Dipenuhinya.....................
17
Tabel 5.1
Karakteristik Pekerja PT. X yang Disertakan dalam Penelitian...... 41
Tabel 5.2
ANOVA Karakteristik Pekerja......................................................... 45
Tabel 5.3
Rata-Rata FEV1.0 Kelompok Tidak Terpajan dan Kelompok Terpajan............................................................................................ 46
Tabel 5.4
Hasil Analisis SiO2 dengan Metode XRD....................................... 47
Tabel 5.5
NAB Silika untuk Ketiga Tempat Penelitian..................................
47
Tabel 5.6
Faktor Fisik Lingkungan Kerja Cor 1 Selama Penelitian................
50
Tabel 5.7
Konsentrasi Debu Silika Respirabel pada Pekerja Bagian Disamatic Line.................................................................................
Tabel 5.8
52
ADD Debu Silika Respirabel pada Pekerja Bagian Disamatic Line................................................................................................... 53
Tabel 5.9
Konsentrasi Debu Silika Respirabel pada Pekerja Bagian Furan Line................................................................................................... 54
Tabel 5.10
ADD Debu Silika Respirabel pada Pekerja Bagian Furan Line......
56
Tabel 5.11
Faktor Fisik Lingkungan Kerja Cor 2 Selama Penelitian................
57
Tabel 5.12
Konsentrasi Debu Silika Respirabel pada Pekerja Bagian Olah Pasir..................................................................................................
59
Tabel 5.13
ADD Debu Silika Respirabel pada Pekerja Bagian Olah Pasir.......
60
Tabel 5.14
Konsentrasi Debu Silika Respirabel pada Pekerja Bagian Cetak Pasir.................................................................................................. 61
Tabel 5.15
ADD Debu Silika Respirabel pada Pekerja Bagian Cetak Pasir......
63
Tabel 5.16
Hubungan Antara Log Dosis Debu Silika dengan FEV1.0...............
64
Tabel 5.17
Hubungan Antara Log Dosis Debu Silika dengan Persentase Penurunan FEV1.0............................................................................. 66
Tabel 5.18
Rata-Rata Indeks Bahaya untuk Setiap
Tempat Kerja yang
Diukur............................................................................................... 70 Tabel 5.19
Matrik 2x2 Kelompok Pekerja Terhadap Nilai HQ.........................
xii
72
Tabel 5.20
Matrik 2x2 Kelompok Pekerja Terhadap Volume FEV1.0...............
Tabel 5.21
Risiko Relatif Pekerja Shake Out dan Non-Shake Out terhadap Nilai FEV1.0......................................................................................
xiii
72
73
DAFTAR SINGKATAN Pemakaian Singkatan
Nama
pertama kali pada halaman
SPM
Suspended Particulate Matter
Bab 1
FEV1.0
Forced Expiratory Volume in 1 Second
Bab 2
NAB
Nilai Ambang Batas
Bab 2
ATPS
Ambient Temperature, Pressure, Saturated
Bab 2
BTPS
Body Temperature, Pressured, Saturated
Bab 2
RR
Relative Risk
Bab 2
HQ
Hazard Quotient
Bab 4
ADD
Average Daily Dose
Bab 4
PEL
Permissible Exposure Limit
Bab 4
RfD
Reference Dose
Bab 4
HI
Hazard Index
Bab 4
xiv
xv
