Penyakit Kanker Dapat disebabkan Oleh Air Minum Anda
BAB II PENYAKIT KANKER DAPAT DISEBABKAN OLEH AIR MINUM ANDA
37
Nusa Idaman Said
II.1 PENDAHULUAN Air adalah merupakan kebutuhan yang sangat pokok bagi manusia, terutama untuk memasak dan minum. Dengan pesatnya perkembangan penduduk maka kebutuhan khususnya air bersih untuk masyarakat juga semakin bertambah besar. Masalahnya adalah dengan semakin buruknya kualitas air baku untuk air minum, maka disamping biaya produksinya membesar, hasilnya juga sering kurang baik. Salah satu problem atau masalah yang sering dijumpai pada air minum di dunia akhir-akhir ini yakni timbulnya senyawa yang dinamakan Trihalomethanes atau disingkat THMs, sebagai akibat samping dari proses disinfeksi dengan gas khlor atau senyawa hipokhlorit. Adanya senyawa Trihalomethanes dalam air minum diungkapkan pertama kali oleh J. Rook pada sekitar tahun 1972. Hasil penelitian Rook terhadap kualitas air minum di Roterdam menyatakan bahwa senyawa haloform dalam air minum dengan konsentrasi yang cukup tinggi ditemukan segera setelah proses khlorinasi. Pada tahun 1975 Rook mem-presentasikan secara lebih lengkap hasil penelitiannya tentang beberapa faktor yang yang mempengaruhi tebentuknya senyawa Trihalomethane dalam air minum. Rook menyatakan bahwa senyawa THMs terbentuk akibat reaksi antara khlorine dengan senyawa natural seperti "humic substance" yang ada dalam air baku. Setelah itu Environmental Protection Agency (EPA) mempresentasikan hasil penelitian yang dilakukan oleh National Organics Reconnaissance Survey (NORS) yang menyatakan bahwa THMs ditemukan hampir di seluruh air minum (finished water) dan hanya kadang-kadang saja ditemukan dalam air baku air bakunya. Pada tahun 1976, National Cancer Institute mengumumkan bahwa senyawa khloroform yang merupakan senywa THMs yang paling umum, dengan dosis yang cukup tinggi dapat menyebabkan kanker terhadap tikus. Sekarang ini, hampir tidak ada keraguan lagi bahwa senyawa THMs khususnya khloroform adalah senyawa yang sangat potensial dapat menyebabkan kanker.
II.2 SENYAWA TRIHALOMETHANES (THMs) 38
Penyakit Kanker Dapat disebabkan Oleh Air Minum Anda
Trihalomethane adalah senyawa organik derivat methan (CH4) yang mana tiga buah atom Hidrogen (H)nya diganti oleh atom halogen yakni khlor (Cl), Brom (Br), Iodium (I). Beberapa senyawa trialomethane yang umum dijumpai antara lain yakni khloroform (CHCl3), dibromokhloromethan (CHBr2Cl), bromoform (CHBr3). Jumlah total ke empat senyawa tersebut sering disebut total trihalomethan (TTHM). Selain ke empat senyawa tersebut di atas masih ada beberapa senyawa trihalomenthan lainnya tetapi biasanya kurang stabil. Beberapa jenis senyawa THMs ditunjukkan seperti pada Gambar II.1.
II.3 SUMBER TRIHALOMETHANES Banyak para ahli yang berpendapat bahwa sumber air baku yang tercemar baik secara alami ataupun oleh buangan akibat aktifitas kegiatan manusia misalnya buangan rumah tangga maupun industri adalah penyebab terbentuknya senyawa THMs, baik secara langsung atau tidak langsung. Proses terbentuknya THMs, dari mulai terbetuknya senyawa precursor di daerah hulu aliran sungai sampai terbentuknya THMs akibat reaksi dengan seyawa khlor dalam proses khlorinasi dapat dilukiskan seperti pada gambar II.2. Senyawa precursors trihalomethane adalah Senyawa-senyawa yang secara potensial dapat menyebabkan terjadinya THMs. Salah satu precursor THMs adalah senyawa humus (Humic and Fulvic Substances) yang secara alami terbentuk akibat proses pelapukan daun daun yang gugur atau sisa tumbuh-tumbuan yang telah mati oleh aktifitas mikroorganisme. Air limpasan hujan (Run Off) membawa senyawa humus dari daerah hutan atau pertanian, kemudian air limpasan tersebut masuk ke sungai pada bagian hulu, kemudian akan terbawa ke bagian hilir. Di samping itu, air limbah yang berasal dari buangan domistik mupun industri sebagian diolah di pusat pengolahan limbah dan sebagian lagi yang tidak terolah masuk ke badan sungai. Air limbah baik domistik maupun industri mengandung zat organik yang besar. Pengolahan air limbah yang mengandung zat organik, umumnya menggunakan proses biologi dengan menggunakan mikrobakteria yang mana mikroba tersebut akan 39
Nusa Idaman Said
menguraikan zat organik yang ada dalam air. Dan sebagai akibatnya jumlah mikroba akan bertambah banyak. Selama proses penguraian zat organik tersebut, mikroorganisme akan mengeluarkan senyawa hasil metabolisme misalnya ammonia dan senyawa organik yang sangat stabil seperti senyawa humus. Air limbah yang langsung masuk ke badan sungaipun mengalami proses penguraian secara alami oleh mikroorganisme yang ada dalam air, yang merupakan proses pembersihan sendiri (self purification) dari sungai itu sendiri. Dengan demikian jumlah mikroba yang ada dalam air sungai juga bertambah banyak, dan sebagai akibatnya hasil metabolisme mikroorganisme seperti ammonia dan senyawa humus seperti tersebut diatas juga bertambah besar. Senyawasenyawa tersebut akhirnya akan terbawa ke daerah hilir sungai. Jelaslah bahwa senyawa precursor THMs dapat terbentuk akibat proses alami maupun akibat proses kegiatan manusia. Air sungai yang mengandung precursor THMs ini, kemudian diolah untuk dijadikan air minum masyarakat di daerah hilir. Kemudian Senyawa precursor THMs tersebut bereaksi dengan senyawa khlor yang digunakan untuk proses disinfeksi sehingga terbentuklah senyawa trihalomethanes dan senyawa halogen organik lainnya. Selain itu, dengan semakin besarnya kandungan ammonia dalan air baku maka ammonia akan berekasi dengan khlor membentuk senyawa khloramine yang mempunyai daya disinfeksi yang lebih rendah. Sebagai akibatnya konsumsi senyawa khlor yang digunakan akan bertambah besar, dan dengan semakin besarnya konsentrasi khlor yang digunakan maka kemungkinan akan terbentuknya THMs juga semakin besar. Beberapa senyawa halogen organik yang sering terjadi akibat hasil samping dari proses disinfeksi antara lain seperti ditunjukkan pada Tabel II.1.
40
Penyakit Kanker Dapat disebabkan Oleh Air Minum Anda
Br
Cl H
C
Cl
H
C
Br Cl
H
C
Cl
Cl
Cl
Br
CHCl3
CHBrCl2
CHBr2Cl
Trichloromethane (Chloroform)
Bromodichloromethane
Dibromochloromethan
I
I
Br H
C
Br
H
C
Cl
H
C
Cl
Br
Cl
Br
CHBr3
CHCl2I
CHBrClI
Tribromomethane
Dichloroiodomethane
Bromochloroiodomethane
I
I
I
H
C
I
H
C
Br
H
C
Cl
Br
I
CHClI2
CHBr2I
CHBrI 2
Chlorodiiodomethane
Dibromoiodomethane
I H
C
Br
Bromodiiodomethane
H I
H
C
I
H
CHI3
CH4
Triiodemethane
Methane
H
SENYAWA METHANE DAN TRIHALOMETHANES
Gambar II.1 Jenis senyawa trihalomethanes
41
Nusa Idaman Said
Gambar II.2 Proses terbentuknya senyawa Trihalomethane dalam air minum.
42
Penyakit Kanker Dapat disebabkan Oleh Air Minum Anda
TABEL II.1 : BEBERAPA SENYAWA HALOGEN ORGANIK YANG TERDAPAT DALAM AIR MINUM AKIBAT HASIL SAMPING PROSES DISINFESKI NO 1
JENIS SENYAWA HALOGEN ORGANIK TRIHALOMETHANES
2
HALOACETONITRILE
3
5
HALOALIPHATIC ACID (Asam Aliphatis Halogen) HALOALDEHYDES (Aldehyd Halogen) HALOKETONES
6
KHLOROPHENOL
7
MISCELLANEOUS
4
CONTOH SENYAWA khloroform bromodikhloromethane khlorodibromomethane bromoform dll. Bromokhloroacetonitrile dibromoacetonitril dikhloroacetonitrile trikhloroacetonitrile dikhloroacetic acid trikhloroacetic acid dikhloroacetaldehyd trikhloroacetaldehyd 1,1-dikhloropropanon 1,1,1-trikhloropropanon 1,1-dikhloro-2-butanon 3,3-dikhloro-2-butanon 1,1,1-trikhloro-2butanon 2-khlorophenol 2,4-dikhlorophenol 2,4,6-trikhlorophenol pentakhlorophenol khloropicrin cyanogen khlorida lain-lain yang belum dapat diidetifikasi
II.4 REAKSI TRIHALOMETHANE Salah satu model struktur senyawa humus yang merupakan salah satu precursor THMs digambarkan oleh Dragunov, Christman, Ghassemi dan Kleinhempel secara sederhana seperti pada Gambar II.3. Senyawa humus terdiri dari masa senyawa amorf polyhetero condensate yang besar, yang di luarnya terdiri 43
Nusa Idaman Said
dari beberapa grup fungsional yang menonjol pada permukaannya antara lain gugus methilketon, phenol dll, yang mana beberapa grup atau gugus fungsional tersebut, khususnya methilketon dapat bereaksi dengan senyawa khlor membentuk senyawa THMs. Oleh karena senyawa humus ini biasanya lebih banyak pada air permukaan, maka air permukaan THMs yang terjadi biasanya lebih tinggi bila dibandingkan dengan apabila menggunakan air tanah sebagai air baku. Secara umum reaksi pembentukan THMs dapat digambarkan sebagai berikut :
Khlorine + (Ion Bromide atau Ion Iodide) + Precursor = Trihalomethane dan senyawa halogen organik lain
Di dalam proses disinfeksi (proses suci hama), senyawa disinfektant misalnya khlorine (Cl2), dapat bereakasi dengan senyawa organik yang ada dalam air. Pertama khlorine akan bereaksi dengan air membentuk ion ClO- , kemudian ion ClOakan bereaksi dengan senyawa organik yang ada dalam air membentuk senyawa halogen organik termasuk THMs. Reaksinya secara sederhana dapat digambarkan sbb : O
O R
C
CH3
_ + 3 ClO
CHCl3
+
R
C
_
O
Hampir semua senyawa organik komplek dapat teroksidasi dan memghasilkan senyawa methilketon, yang kemudian bereaksi dengan ion ClO- membentuk senyawa trihalomethane (THMs). Konsentrasi senyawa THMs yang terbentuk dalam air minum biasanya bervariasi tergantung pada musim, dosis khlorine yang digunakan, waktu kontak, temperatur air, pH dan jenis atau cara pengolahan yang digunakan. Diantara senyawa THMs, khloroform adalah senyawa yang paling banyak ditemukan dalam air minum, dan biasanya
44
_
+ 2 OH
Penyakit Kanker Dapat disebabkan Oleh Air Minum Anda
Gambar II.3 Model struktur senyawa humus.
ditemukan dalam konsentrasi yang paling tinggi. Sedangkan dari total senyawa halogen organik yang terjadi akibat proses khlorinasi, sekitar 20 % adalah senyawa THMs. Salah satu hasil penelitian tentang terbentuknya senyawa halogen organik termasuk THMs dilaporkan oleh Lykins, Mose dan DeMacro (1990). Lykins dan kawan melakukan penelitian dengan menggunakan pilot plant di Jeferson Parish, Lousiana, dengan menggunakan air baku di hilir sungai Mississipi, dengan empat macan bahan disinfektan yakni khlorine, khlorine dioksida, ozone dan khloramine. Hasil penelitian tersebut seperti terlihat pada Gambar II.4. Konsentrasi total rata-rata halogen organik (TOX) dalam air olahan yakni sekitar 25 mg/l, 15 mg/l, 85 mg/l, 117 mg/l dan 263 mg/l, masing-masing untuk proses tanpa disinfeksi, disinfeksi dengan ozone, khlorine dioksida, khloramine dan khlorine. Dari hasil percobaan tersebut terlihat dengan jelas bahwa disinfeksi dengan khlorine mengakibatkan terbebutknya TOX dengan konsentrasi yang paling tinggi, sedangkan disinfeksi dengan ozone menghasilkan TOX dengan konsentrasi yang paling rendah. 45
Nusa Idaman Said
Gambar II.4 : Konsentrasi TOX setelah 30 menit waktu kontak, Jeferson Parish, Lousiana. 46
Penyakit Kanker Dapat disebabkan Oleh Air Minum Anda
II.5 KONDISI DI INDONESIA Di negara maju misalnya Amerika, Canada, Eropa dan Jepang, konsentrasi total THMs dalam air minum maksimum yang dibolehkan yakni 0.1 mg/l. Di Jepang misalnya, jika konsentrasi COD (permanganate number) dari air permukaan yang dipakai sebagai air baku lebih besar 12 mg/l atau warna lebih besar skala 20 atau lebih dibanding dengan air tanah, maka perusahaan air minum harus mulai melakukan pemantauan terhadap THMs dalam air minum. Di Indonesia, masalah THMs sampai saat ini kelihatannya masih belum banyak disentuh. Perusahaan air minum atau dalam hal ini PAM, kelihatannya masih berkutat mengenai masalah kwantitas dibanding dengan kualitas, dan masyarakat umumnya belum banyak mengetahui tentang masalah THMs tersebut. Jika kita melihat kondisi air baku untuk PAM khususnya di kota-kota besar, misalnya Jakarta, yang mana kualitas air baku untuk air minum sudah sangat buruk maka seharusnya masalah THMs ini perlu diperhatikan secara serious. Hal ini karena THMs adalah senyawa yang secara potensial dapat menyebabkan kanker (carcinogen). Berdasarkan hasil penelitian kualitas air baku air minum di beberapa lokasi penyadapan (intake water) pada beberapa instalasi PAM di Jakarta, yakni instalasi Cilandak, Pejompongan, Muara Karang, Pulo Gadung dan Taman Kota pada bulan januariPebruari 1993, diketahui bahwa kandungan Ammonia kerkisar antara 0.06 - 1.09 mg/l; COD 12 - 45 mg/l; BOD 8.2 - 35 mg/l; Deterjen ion negatif (MBAS) 0.12 - 0.92 mg/l; Phenol 0 - 0.55 mg/l dan Bakteri Coliform 460.102 - 1100.104 MPN/100 cc. Dengan tinginya kandungan Ammonia dan Bakteri Coli, maka kebutuhan senyawa khlorine untuk proses dinfeksi bertambah besar, dan akibatnya kemungkinan terbentuknya senyawa THMs dan senyawa halogen organik lainnya juga bertambah besar. Demikian juga dengan adanya kandungan phenol yang cukup besar. Dengan adanya pembubuhan khlorine, phenol akan dengan mudah bereaksi dengan senyawa khlor membentuk senyawa halogen organik Khlorophenol yang sangat berbahaya. Berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor: 20 Tahun 1990 tentang pengendalian pencemaran air, 47
Nusa Idaman Said
kriteria kualitas air golongan A yakni air yang dapat lansung diminum, konsentrasi maksimum senyawa khlorophenol yang dibolehkan yaitu 0.02 mg/l (total trikhloro phenoldan pentakhloro phenol). Sedangkan untuk senyawa total THMs tidak disebutkan secara nyata, tetapi kadar maksimum yang dibolehkan untuk senyawa khloroform, yang merupakan bagian terbesar dari THMs yakni 0,03 mg/l. Meskipun Peraturan Pemerintah Nomor: 20 Tahun 1990 telah menyebutkan dengan konsentrasi maksimun senyawa halogen organik maupun THMs dalam air minum, tetapi ironisnya pihap PAM jarang atau hampir tidak pernah meneliti masalah THMs ataupun halogen organik dalam air minum yang dapat menyebabkan kanker ini. Mengingat potensi terbentuknya senyawa mikropolutan seperti THMs dan halogen organik lainnya sangat besar, maka sudah sangat perlu dilakukan penelitian mengenai masalah THMs tersebut. Karena bukan mustahil bahwa tingginya angka penderita kanker di Indonesia disebabkan oleh air minum yang tercemar oleh senyawa carcinogen seperti THMs.
II.6 KONTROL TRIHALOMETHANES Untuk mencegah atau memperkecil terbentuknya senyawa THMs dalam air minum, prinsipnya yakni mencegah terjadinya reaksi antara senyawa precursor dengan senyawa disinfektant khususnya khlorine. Untuk menghindari hal tersebut, cara yang paling penting yakni mencegah pencemaran atau pengotoran terhadap air sungai atau air bakunya. Selanjutnya adalah dengan menghilangkan atau memperkecil konsentrasi precursor THMsnya dalam air, sebelum dilakukan proses disinfeksi (khlorinasi). Beberapa cara untuk menghidari atau mengurangi terbentuknya THMs dalam air minum yakni antara lain : • Menghilangkan precursor THMs dengan menggunakan proses adsorpsi dengan karbon aktif; oksidasi dengan ozone atau oksidator lainnya sebelum dilakukan pembubuhan khlor. • Menghilangkan senyawa THMs yang terbentuk dengan cara aerasi atau proses adsorpsi dengan karbon aktif. • Menggunakan disinfektant lainnya misalnya ozone, hidrogen peroksida, khloramine atau khlordioksida. 48
Penyakit Kanker Dapat disebabkan Oleh Air Minum Anda
Menghilangkan senyawa senyawa yang secara langsung atau tidak langsung dapat menimbulkan terbentuknya THMs, misalnya senyawa organik (BOD, COD), ammonia dll, dengan cara melakukan pengolahan awal (pretreatment) secara proses biologi (biological process). Dari beberapa alternatif tersebut di atas, menurut penulis, salah satu cara yang perlu dikaji yakni pengolahan pendahuluan dengan proses biologi. Proses ini sebenarnya sangat sederhana tetapi hasilnya cukup baik. Selain menghilangkan zat organik (BOD,COD), proses biologi ini juga dapat menghilangkan ammonia, deterjen, zat organik volatile serta dapat menguraikan beberapa senyawa pestisida. Untuk skala rumah tangga cara yang mudah dan praktis yakni menggunakan filter karbon aktif. Filter semacam itu sudah banyak dijual dipasaran dengan berbagai macam ukuran, merek dan harga. walaupun demikian sebenarnya filter tersebut dapat dibuat sendiri dengan harga yang jauh lebih murah tetapi dengan kemampuan yang sama. Yang perlu diperhatikan dalam hal ini yakni jangka waktu penggantian media karbon aktif, karena hal ini dipengaruhi oleh debit aliran, volume karbon aktif, jenis karbon aktif itu sendiri serta kualitas air yang di saring.
•
==00==
49
Nusa Idaman Said
DAFTAR PUSTAKA ANNONIM : " Laporan Pemantauan Kualitas Air Baku Air Minum PAM Jaya, Periode Januari-Pebruari 1993 ", PAM JAYA DAN KPPL DKI JAKRTA. Ebie Kunio and Ashidate Noriatsu : " Eisei Kougaku Enshu Jousuidou To Gesuidou", MORIKITA PUBLISHING, Tokyo, JAPAN (1992). JICA:" Water Supply Engineering VOL.I ", Edited By Japan Water works Association. Lykins,B.W., Moser, R., DeMacro, J. TREATMENT TECHNOLOGY IN THE UNITED STATES, DISINFECTION AND CONTROLS OF DISINFECTION BY-PRODUCT , The second Japan - US Governmental Conference On drinking water Quality Management, July 24-26, 1990, Tokyo, japan. " PERATURAN PEMERINTAH REPUBLIK INDONESIA NOMOR : 20 TAHUN 1990 TENTANG PENGENDALIAN PENCEMARAN AIR ", BAPPEDAL,1991. Tambo, N and Okasawara, K. " Jousui No Gijutsu (Drinking Water Technology)", GIHOUDOU, Tokyo, Japan (1992). "WATER TREATMENT HAND BOOK", sixth edition, 1991. Degremont, Lavoisier Publishing, Paris.
50
