PROSIDING SEMINAR PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan Yogyakarta, 27 Juli 2011
PENENTUAN RADIOAKTIVITAS PEMANCAR GAMMA TOTAL DAN BETA TOTAL DALAM LIMBAH RUMAH SAKIT DI DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA Suhardi, Siswanti, Muljon, Iswantoro Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan –BATAN, Babarsari Yogyakarta 55281 E-mail :
[email protected] ABSTRAK PENENTUAN RADIOAKTIVITAS PEMANCAR GAMMA TOTAL DAN BETA TOTAL DALAM LIMBAH RUMAH SAKIT DI YOGYAKARTA. Telah dilakukan penentuan radioaktivitas cuplikan limbah cair dan padat berasal dari rumah sakit Dr. Sardjito, Panti Rapih, Bethesda, PKU Muhammadiyah, dan Wirosaban (RSUD Yogyakarta). Penentuan ini dilakukan dengan tujuan mengetahui radioaktivitas total β dan γ dalam limbah cair dan padat rumah sakit disekitar Yogyakarta. Pengambilan cuplikan, preparasi maupun analisisnya mengacu pada prosedur analisis cuplikan radioaktivitas lingkungan. Pengukuran radioaktivitas dalam limbah cair dan padat dilakukan dengan menggunakan alat cacah total β dan γ dengan detektor Geiger Muller (GM) dan spektrometer γ dengan detektor Ge(Li). Hasil yang diperoleh menunjukkan konsentrasi radiaktivitas pemancar total β dan γ dalam air bekisar (0,12-0,23) mBq/l dan (0,018-0,029) mBq/l. Kata kunci : Radioaktifitas gamma (γ) dan beta (β) total, rumah sakit ABSTRACT DETERMINATION OF GAMMA AND BETA GROSS RADIOACTIVITY IN HOSPITAL LIQUID AND SOLID WASTES AT YOGYAKARTA. Radioactivity in liquid and solid waste samples from hospital of Sarjito, Panti Rapih, Bethesda, PKU Muhammadiyah, dan Wirosaban (RSUD Yogyakarta) has been studied for first year. This determination was carried out to know each the radioactivity of β, γ gross on the liquid and solid hospital area Yokyakarta. Sampels taken preparation and analysis based on the procedures of environmental radioactivity analysis. The radioactivity on the liquid and solid wastes were detected by beta gross spectrometer with Geiger Muller (GM) and gamma spectrometer with Ge(Li) detector. The result indicates that concentration of beta and gamma gross are (0,12-0,23) mBq/l and (0,018-0,029) mBq/l respectively. Key words: Radioactivity of gamma (γ), beta (β) gross, hospital
PENDAHULUAN
B
agian sanitasi lingkungan rumah sakit merupakan tempat pengolahan berbagai macam limbah. Menurut Arifin(1) limbah klinis dikategorikan sebagai limbah radioaktif, limbah kimia, limbah infeksius dan limbah benda tajam. Selain limbah klinis, dari kegiatan penunjang rumah sakit juga menghasilkan limbah non klinis berupa limbah yang berasal dari kantor atau administrasi (berupa kertas), unit pelayanan (berupa karton, kaleng, botol), tempat pencucian pakaian, sampah dari ruang pasien, sisa makanan
Suhardi, dkk.
buangan; sampah dapur (sisa pembungkus, sisa makanan/bahan makanan, sayur dan lain-lain). Pengelolaan limbah rumah sakit yang tidak baik akan memicu resiko terjadinya pencemaran lingkungan. Pengelolaan limbah dikelompokan sesuai dengan jenisnya; limbah cair organik dan anorganik , limbah padat organik dan anorganik. Oleh karena itu untuk menjamin keselamatan dan kesehatan tenaga kerja maupun orang lain yang berada di lingkungan rumah sakit dan sekitarnya perlu kebijakan sesuai manajemen keselamatan dan kesehatan kerja(1). Kebijakan yang dilakukan adalah dengan melaksanakan kegiatan pengelolaan dan monitoring limbah rumah sakit sebagai salah satu indikator penting yang perlu diperhatikan.
ISSN 1410 – 8178
Buku II hal 199
PROSIDING SEMINAR PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan Yogyakarta, 27 Juli 2011
Penelitian ini menggunakan metode analisis radionuklida secara kualitatif dan kuantitatif, salah satunya dengan metode spektrometri gamma. Spektrometri gamma adalah metode analisis yang didasarkan pada interaksi antara detektor dengan sinar/energi gamma yang dipancarkan oleh inti yang teraktivasi menjadi inti dalam keadaan dasar(2,3). Spektrometer gamma mempunyai keunggulan antara lain dapat digunakan untuk menganalisis secara serentak tanpa didahului pemisahan kimia yang rumit dan menghemat waktu pencacahan karena pengukuran puncak gamma dari tenaga rendah sampai dengan tenaga tinggi dapat dilakukan secara bersamaan. Zat radioaktif pemancar gamma dapat berupa cairan, padatan, gas dan lumpuran, sehingga analisis dengan spektrometer gamma tidak merusak bahan serta cocok untuk semua wujud sampel. Partikel beta adalah elektron berkecapatan tinggi dipancarkan dari inti atom yang tidak stabil. Elektron positip (positron) atau elektron negatip (negatron) mungkin dipancarkan dari satu radionuklida(4). Pemancar beta termasuk didalamnya pancaran positron, sehingga partikel beta adalah positron dan elektron. Massa kedua partikel beta adalah sama, mempunyai muatan listrik yang sama tetapi berlawanan. Tujuan penelitian ini adalah melakukan pengukuran alami dalam sampel limbah cair dan padat berupa abu hasil pembakaran yang terdeteksi oleh spektrometer gamma dan beta, dan untuk mengetahui kualitas radioekologis di lingkungan pengolahan limbah Rumah Sakit berdasarkan Keputusan Kepala Daerah Istimewa Yogyakarta No 214/KPTS/1991 tahun 1991, Yoyakarta (1991)(5) dan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No 51 Tahun 2004. Jakarta (2004)(5). TATA KERJA Peralatan 1. Seperangkat Spektrometer Gamma (γ) dengan detektor Ge(Li) dan software Maestro II EG&G Spektrometer γ Ortec. 2. Alat cacah beta latar rendah (Low Background Counter LBC). 3. Cawan porselin 1000 ml, 4. gelas ukur 1000 ml, 5. gelas ukur 25 ml, 6. corong, 7. kertas saring, 8. penumbuk,
Buku II hal 200
9. 10. 11. 12. 13. 14.
wadah sampel limbah cair (water sampler), wadah sampel limbah padat (grag sampler), kontainer plastk, jerigen 5000 ml, ayakan,nampan, t imbangan digital Ohaus GT 410 dan kompor listrik
Bahan 1. Sampel limbah cair dan padat rumah sakit, 2. sumber standar multigamma Eu-152, 3. sumber tandar Cs-137 KCL merck untuk penentuan kalibrasi efisiensi pencacahan, 4. Sr-90 untuk kesetabilam alat cacah. Cara kerja 1. Sampel limbah cair sebelum dan sesudah diolah diambil di bagian sanitasi rumah sakit, tepatnya di lokasi IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah) sebanyak 5 Liter. Pengambilan sampel dilakukan di lima Rumah Sakit Yogyakarta, yang didatangkan dari rumah sakit Dr. Sardjito, rumah sakit Panti Rapih, rumah sakit Bethesda, rumah sakit PKU Muhammadiyah, dan rumah sakit Wirosaban (RSUD Yogyakarta) 2. Diambil 1 (satu) liter kemudian dilakukan preparasi sampel meliputi proses penyaringan dan pemekatan penguapan air hingga volume limbah cair dari 1000 mL menjadi sekitar 25 mL. 3. Hasil pemekatan dimasukkan kedalam wadah pencacahan diberi kode atau nomor dan siap dilakukan pencacahan dicacah selama 28800 detik 4. Sampel limbah padat berupa abu diambil di bagian sanitasi rumah sakit, tepatnya di lokasi pembakaran limbah padat (Incineration) sebanyak 5 Kg, kemudian dilakukan preparasi sampel meliputi proses pengayakan dan penimbangan sebanyak 100 gram dalam wadah pencacahan dan siap dilakukan pencacahan. Hasil penimbangan dimasukkan kedalam container plastic dan siap dicacah selama 28800 detik atau 8 jam 5. Sampel limbah cair pekat dan padat Nomor (3) dan (4) dicacah dengan menggunakan spektrometer gamma, untuk dilakukan aktivitas gamma total. 6. Untuk keperluan beta total, larutan pekat nomor (2) dituang berlaha-lahan ke dalam planset dan dikeringkan dengan bantuan lampu pemanas, cuplikan ini ditimbang dan siap untuk dilakukan pengukuran aktivitasnya dengan menggunakan alat cacah
ISSN 1410 – 8178
Suhardi, dkk
PROSIDING SEMINAR PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan Yogyakarta, 27 Juli 2011
total β dengan detektor Geiger Muller (GM) dan pencacahan total beta adalah 30 menit. 7. Pengukuran latar juga dilakukan dengan waktu 30 menit sama dengan waktu pencacahan dan dicatat hasil pencacahannya. 8. Limbah padat ditimbang seberat 1 gram dalam planset dan kemudian dilakukan pencacahan beta total dengan menggunakan alat cacah total β dengan detektor Geiger Muller (GM) dan pencacahan total beta adalah 30 menit. Persamaan yang dipakai untuk mengukur radioaktivitas sinar γ dan β Untuk menentukan kalibrasi tenaga dan efisiensi detektor (ε %) menggunakan sumber eksitasi Eu-152 yang telah diketahui aktivitasnya dari hasil cacah akan dapat diketahui efisiensi disetiap puncak tenaga. Perhitungan dan penentuan efisiensi serta radioaktivitas total gamma dan menggunakan persamaan yang telah dilakukan oleh SUKIRNO dkk(6,7) yaitu persamaan (2) dengan menggunakan alat spektrometer gamma dengan detektor Ge(Li). Pencacahan sampel di lakukan dengan menggunakan alat cacah beta latar rendah dengan detekor Geigger Muller (GM) selama 30 menit. Setelah selesai pencacahan, dicacat hasil cacah dan dilakukan perhitungan menggunakan persamaan (1).
Aβ = Aγ =
C t β − C bβ
(60 . E . L ) Csγ − CB E.Py.L
gambar histogram 1, 2 dan 3. Ada sedikit peningkatan radioaktifitas limbah sebelum memasuki lingkungan Ruma Sakit dan sesudah keluar dari lingkungan Rumah Sakit. Berdasarkan hasil penelitian, besarnya radioaktifitas gamma total dan beta total dalam limbah Rumah Sakit, besar-kecilnya volume kegiatan masing-masing Rumah Sakit sesuai dengan klasifikasinya; radioaktifitas limbah yang dihasilkan tidak menunjukkan peningkatan radioaktifitas yang signifikan. Hasil pengukuran konsentrasi total limbah cair sebelum maupun sesudah diolah berada di bawah baku mutu menurut keputusan Gubernur Kepala Daerah Istimewa Yogyakarta No 214/KPTS/1991 tahun 1991, yaitu (1,0 Bq/l)(4). Pada Gambar 1 terlihat jelas konsentrasi total radionuklida pemancar β dalam air bekisar 0,11 Bq/L sampai dengan 0,23 Bq/L. Hasil ini dapat juga dilihat pada lampiran Tabel 2 yang tersaji menunjukkan bahwa limbah cair rumah sakit masih tidak membahayakan dan memberikan informasi bahwa konsentrasi radioaktivatas total β (beta) limbah cair merupakan radioaktivitas latar belakang, dan ditinjau dari radioekologi untuk pemancar totol beta pada saat ini masih aman dan belum tercemar oleh kegiatan manusia.
(1)
(2)
di mana : Aβ= aktivitas total β (Bq/l) atau Bq/kg Aγ= aktivitas total γ (Bq/l) atau Bq/kg Ctβ= laju cacah total β (cps) Cbβ= laju cacah latar total β (cps) CSγ= laju cacah total γ (cps) CBγ= laju cacah latar total γ (cps) L= ukuran cuplikan (liter) atau kg E= efisiensi (%) Py= Probabilitas
Gambar 1.
Histogram radiaktivitas beta total limbah cair rumah sakit sebelum dan sesudah diolah
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Hasil analisis radioaktivitas limbah cair dan padat limbah rumah sakit untuk total beta dan gamma dimana limbah cair merupakan limbah cair yang belum diolah dan setelah diolah pada intalasi pengolahan limbah rumah sakit, sedangkan limbah padat berupa hasil pembakaran yaitu berupa abu. Hasil analisis dapat dilihat pada Suhardi, dkk.
Gambar 2. Histogram konsentrasi limbah padat berupa abu hasil pembakaran untuk konsentrasi beta total
ISSN 1410 – 8178
Buku II hal 201
PROSIDING SEMINAR PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan Yogyakarta, 27 Juli 2011
Hasil pencacahan radioaktivitas total gamma dari kelima limbah cair dari lokasi sampling dapat dilihat pada perbandingan histogram Gambar 3. Pada gambar tersebut terlihat jelas perbandingan besaran konsentrasi aktivitas total gamma setiap rumah sakit, konsentrasi aktivitas total gamma untuk kelima rumah sakit tidak mencolok berkisar dari 0,018 Bq/L konsentrasi terkecil terdapat dirumah sakit Pati Rapih sampai dengan 0,029 Bq/L terdapat dirumah sakit Wirosaban Kodya Yogyakarta. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa konsentrasi total radioaktivitas pemancar gamma dalam limbah cair sebelum maupun sesudah masih berada di bawah baku mutu menurut keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No 51 Tahun 2004 yaitu sebesar (4,0 Bq/l)(5). Hal ini memberikan informasi bahwa konsentrasi radioaktivatas total gamma limbah cair sebelum maupun sesudah merupakan radioaktivitas latar belakang.
Gambar 3. Histogram radiaktivitas gamma total limbah cair rumah sakit sebelum dan sesudah diolah
Gambar 4. Histogram konsentrasi limba padat berupa abu hasil pembakaran untuk konsentrasi gamma total Limbah padat yang detentukan merupakan limbah padat berupa abu hasil pembakaran, dimana hasil dapat dilihat pada
Buku II hal 202
histogram Gambr 4. Hasil menunjukkan ada 4 limbah padat yang dilakukan pengukuran, dimana konsentrasi tertinggi adalah 5,358 Bq/kg limbah rumah sakit Panti Rapih dan yang terendah adalah 2,518 Bq/kg terdapat pada limbah hasil pembakaran rumah sakit Dr. Sardjito. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa konsentrasi total radioaktivitas pemancar gamma dan beta dalam limbah padat belum ada baku mutunya.
KESIMPULAN Distribusi radioaktivitas total β dan γ dalam limbah cair sebelum dan sesudah pengolahan merata dan tidak ada yang mencolok diantra limbah rumah sakit, radioaktivitas total β mempunyai aktivitas (0,12 Bq/L sampai dengan 0,23 Bq/L dan radioaktivisa γ mempunyai konsentrasi 0,018 bq/L sampai dengan 0,029 Bq/L. Keseluruhan radioaktivitas beta dan gamma dalam limbah cair masih berada di bawah baku mutu menurut keputusan Gubernur Kepala Daerah Istimewa Yogyakarta No 214/KPTS/1991 tahun 1991, yaitu (1,0 Bq/L). Radioaktiftas limbah yang dihasilkan dari kegiatan masing-masing Rumah Sakit sesuai dengan klasifikasinya menurut hasil penelitian yang kami lakukan, peningkatan radioaktifitas limbah sebelum dan sesudah melalui lingkungan rumah sakit relatif sama besarnya. DAFTAR PUSTAKA 1. ARIFIN.M, Pengaruh Limbah Rumah Sakit Terhadap Kesehatan. FKUI. Jakarta (2008) 2. WISNU. S. Spektrometri Gamma. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.(1988) 3. ERDTMANN, G.,. The Gamma Rays of the Radionuclides., New York (1979) 4. WARDANA W.A., Teknik Analisis Radioaktivitas Lingkungan., Andi Offset, Yogyakarta (1994) 5. ANOMIM., Keputusan Kepala Daerah Istimewa Yogyakarta No 214/KPTS/1991 tahun 1991, Yoyakarta (1991) 6. ANOMIM., Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No 51 Tahun 2004. Jakarta (2004 7. SUKIRNO. SUDARMADJI., “Pengukuran Radioaktivitas Gamma, Beta dan Identifikasi Radionuklida dalam Sedimen dan Air Sungai”. Prosiding PPI_PDIPTN, P3TM-BATAN. Yogyakarta (2001)
ISSN 1410 – 8178
Suhardi, dkk
PROSIDING SEMINAR PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan Yogyakarta, 27 Juli 2011
8. SUKIRNO,. IRIANTO.B,. MURNIASIH. S., “Evaluasi Radioaktivitas Alam dalam Air dan sedimen Sungai Gajahwong Yogyakarta. Prosiding PPI-PDIPTN, P3TM-BATAN. Yogyakarta (2007).
TANYA JAWAB Untung Margono Mohon dijelaskan kalibrasi alat LBC? Suhardi Kalibrasi peralatan cacah beta latar rendah (LBC) dilakukan menggunakan sumber standar Sr-90. Pencacahan dilakukan sebanyak 10 kali dengan waktu cacah 1 (satu) menit kemudian di hitung harga chikuadrat (X2), Bilangan harga X2 adalah antara : 3,6 – 16,3 Wagirin Hasil Aktivitas gross Beta pada sampel padat > 1 Bq, Mohon dijelaskan? Suhardi Baku mutu (aktivitas /Kadar tertinggi yang di ijinkan)= 1Bq/L Baku mutu tersebut adalah untuk sampel air/cairan, sehingga untuk sampel padat belum ada baku mutunya
Suhardi, dkk.
ISSN 1410 – 8178
Buku II hal 203
PROSIDING SEMINAR PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan Yogyakarta, 27 Juli 2011
LAMPIRAN Tabel 1. Berat cuplikan, pencacahan, laju cacah cuplikan limbah cair aktivitas beta Cuplikan
Berat
T,cacah
Jumlah cacah
Laju cacah (cpm)
gr
menit
Cupl
Latar
Cuplikan
Latar
Netto
Sarjito, sebelum
0,089
30
112
93
3,73
3,10
0,63±0,47
Sarjito, Sesudah
0,096
30
116
93
3,86
3,10
0,67±0,48
Bethesda, Sebelum
0,129
30
119
93
3,96
3,10
0,86±0,48
Bethesda, Sesudah
0,141
30
121
93
4,03
3,10
0,93±0,48
P. Rapi, Sebelum
0,127
30
116
93
3,86
3,10
0,76±0,48
P. Rapih, Sesudah
0,120
30
120
93
4,00
3,10
0,90±0,48
PKU, Sebelum
0,200
30
120
93
4,00
3,10
0,90±0,48
PKU, Sesudah
0,195
30
127
93
4,23
3,10
1,13±0,49
Wirosaban, Sebelum
0,167
30
122
93
4,06
3,10
0,96±0,49
Wierosaban, Sesudah
0,151
30
131
93
0,36
3,10
1,26±0,49
Tabel. 2. Hasil akhir pengukuran aktivitas beta total atau konsentrasi limbah cair Cuplikan
Efisiensi, %
Laju peluruhan (dpm)
Aktivitas (Bq/L) Cair
Sarjito, sebelum
9,65
6, 53±4,87
0,11±0,08
-
Sarjito, Sesudah
9,65
7,88± 4,97
0,13±0,08
0,134±0,13
Bethesda, Sebelum
10,52
8,17±4,56
0,14±0,07
-
Bethesda, Sesudah
10,52
8,84±4,56
0,15±0,07
-
P. Rapi, Sebelum
10,52
7,22±4,56
0,12±0,07
-
P. Rapih, Sesudah
10,51
8,55±4,56
0,14±0,07
0,426±0,14
PKU, Sebelum
8,34
10,97±5,75
0,18±0,09
PKU, Sesudah
8,34
13,55±5,86
0,23±0,09
Wirosaban, Sebelum
10,90
8,81±4,50
0,15±0,07
Wierosaban, Sesudah
10,90
11,56±4,50
0,19±0,07
Klasifikasi Rumah Sakit Yogyakarta. NO. Nama Rumah Sakit 1. RSUP. Dr. Sardjito 2. RS. Panti Rapih 3. RS. Bethesda 4. RS. PKU Muhammadiyah 5. RSUD. Yogyakarta Http. : ll Klasifikasi RS. Yogyakarta. Buku II hal 204
Jumlah Tempat Tidur 500 – 1000 300 - 5000 300 - 5000 100 - 500 100 - 500
ISSN 1410 – 8178
Aktivitas (Bq/kg) Padat
0,341±0,0,14 0,267±0,0,13
Klasifikasi B2 B1 B1 C C
Suhardi, dkk
