Senin, 08 September 2008

Karbon Monoksida Bersifat Racun Metabolis

Oleh: Ir. AHMAD JAUHARI, MSi

Karbon monoksida (CO) adalah polutan (zat pencemar udara) yang sangat berbahaya. CO sulit dikenali karena merupakan suatu komponen yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak mempunyai rasa. Karena sifatnya yang unik tersebut maka manusia sulit mengenali adanya polutan CO di lingkungan sekitarnya dan manusia sering terkena bahaya CO tanpa menyadarinya. Karena itu perlu diketahui sumber penghasil polutan CO dan perlu waspada bila berada di sekitar sumber polutan tersebut.

CO yang terdapat di alam terbentuk dari salah satu dari tiga proses. Pertama, pembakaran tidak sempurna terhadap karbon atau komponen yang mengandung karbon. Kedua, reaksi antara karbon dioksida (CO2) dan komponen yang mengandung karbon pada suhu tinggi. Ketiga, pada suhu tinggi, CO2 terurai menjadi CO dan O.

Oksidasi tidak sempurna terhadap karbon atau komponen yang mengandung karbon terjadi jika jumlah oksigen yang tersedia kurang dari jumlah yang dibutuhkan untuk pembakaran sempurna di mana dihasilkan CO2. Pembentukan CO hanya terjadi jika reaktan yang ada terdiri dari karbon dan oksigen murni. Jika yang terjadi adalah pembakaran komponen yang mengandung karbon di udara, prosesnya lebih kompleks dan terdiri dari beberapa tahap reaksi.

Sebagian besar pembebasan CO ke atmosfer sebagai akibat aktivitas manusia, misalnya dari transportasi, pembakaran minyak, gas, arang atau kayu, proses industri (industri besi, petroleum, kertas dan kayu), pembuangan limbah padat, dan sumber lain termasuk kebakaran hutan. Transportasi menghasilkan CO paling banyak di antara sumber CO lainnya, terutama dari kendaraan yang menggunakan bensin sebagai bahan bakar.

Sumber CO selanjutnya adalah pembakaran hasil pertanian seperti sampah, sisa kayu di hutan, dan sisa tanaman di perkebunan. Proses pembakaran tersebut sengaja dilakukan untuk berbagai tujuan, misalnya mengontrol hama termasuk insekta dan mikroorganisme, mengurangi risiko kebakaran hutan yang tidak dikehendaki, mengurangi volume sampah dan bahan bangunan, serta membersihkan dan memperbaiki mutu tanah.

Sumber CO selain tersebut di atas adalah proses industri, terutama pada industri besi dan baja. CO dihasilkan selama beberapa tahap proses dalam produksi besi dan baja. Sedangkan dalam industri petroleum, CO dibebaskan selama regenerasi katalis.

Racun Metabolis

Polutan CO yang terhirup manusia pada konsentrasi tinggi dapat menyebabkan kematian. Tetapi CO sebenarnya sangat berahaya karena pada konsentrasi pada konsentrasi relatif rendah (100 ppm atau kurang) juga dapat menimbulkan gangguan kesehatan. Hal ini penting untuk diketahui terutama dalam hubungannya dengan masalah lingkungan karena konsentrasi CO di udara pada umumnya memang kurang dari 100 ppm.
Bila gas CO terhisap ke dalam paru-paru maka polutan berbahaya ini akan ikut peredaran darah dan akan menghalangi masuknya oksigen yang dibutuhkan oleh tubuh. Hal ini terjadi karena CO bersifat racun metabolis yang ikut bereaksi secara metabolis dengan darah. Seperti halnya dengan oksigen, gas CO juga mudah bereaksi dengan hemoglobin darah.
Ikatan CO dengan hemoglobin darah (karboksihemoglobin-COHb) yang ternyata jauh lebih stabil dari pada ikatan oksigen dengan hemoglobin darah (oksihemoglobin-O2Hb). Kestabilan COHb sekitar 140 kali kestabilan O2Hb, hal ini menyebabkan Hb darah menjadi lebih mudah menangkap gas CO dan menyebabkan fungsi vital darah sebagai pengangkut oksigen terganggu.
Hb darah dalam keadaan normal berfungsi sebagai pembawa oksigen (O2) dalam bentuk oksihemoglobin (O2Hb) dari paru-paru untuk dibagikan kepada sel-sel tubuh yang memerlukannya. Selain itu, Hb darah juga berfungsi mengambil gas CO2 hasil pembakaran di dalam sel tubuh dalam bentuk karbodioksihemoglobin (CO2Hb) untuk dibuang keluar melalui paru-paru.
Pengaruh beracun CO terhadap tubuh manusia terutama disebabkan oleh reaksi antara CO dengan Hb di dalam darah. Dengan adanya CO menyebabkan Hb dapat membentuk karboksihemoglobin (COHb). Jika reaksi ini terjadi maka kemampuan darah untuk mentranspor oksigen menjadi berkurang.
Konsentrasi CO sampai dengan 100 ppm masih dianggap aman bila waktu kontak hanya sebentar. Jika CO sebanyak 30 ppm dihisap oleh manusia selama delapan (8) jam akan menimbulkan rasa pusing dan mual. Konsentrasi CO sebanyak 1000 ppm dan waktu paparan (kontak) selama satu (1) jam menyebabkan pusing dan kulit berubah menjadi kemerah-merahan. Selanjutnya, untuk waktu paparan yang sama dengan konsentrasi CO sebanyak 1300 ppm menyebabkan kulit langsung berubah menjadi merah tua dan disertai rasa pusing yang hebat. Untuk keadaan yang lebih tinggi lagi dapat menimbulkan akibat lebih fatal, yaitu kematian.
Konsentrasi COHb di dalam darah dipengaruhi secara langsung oleh konsentrasi CO dari udara yang terhisap. Pada konsentrasi CO tertentu di udara maka konsentrasi COHb di dalam darah akan mencapai konsentrasi ekuilibrium setelah beberapa waktu tertentu. Konsentrasi ekuilibrium COHb tersebut akan tetap dipertahankan di dalam darah selama konsentrasi CO di dalam udara di sekelilingnya tetap tidak berubah. COHb secara perlahan-lahan akan berubah sesuai dengan perubahan konsentrasi CO di udara untuk mencapai ekuilibrium yang baru.
Selain dari sumber yang telah disebutkan di atas, polusi udara oleh CO juga terjadi selama merokok. Asap rokok mengandung CO dengan konsentrasi sangat tinggi mencapai lebih dari 20.000 ppm. Selama dihisap, konsentrasi CO tersebut terencerkan menjadi sekitar 400-500 ppm. Konsentrasi CO yang tinggi dalam asap rokok yang terisap tersebut mengakibatkan kadar COHb di dalam darah meningkat. Selain berbahaya terhadap orang yang merokok, adanya asap rokok yang mengandung CO juga berbahaya bagi orang di sekitarnya karena asapnya dapat terisap.

Mengatasi Pencemaran CO

Berbagai upaya telah dilakukan untuk mengatasi pencemaran CO di udara. Sebagian besar upaya tersebut ditujukan untuk mengurangi pencemaran CO dari kendaraan bermotor karena lebih dari 60% dari seluruh emisi CO dihasilkan dari transportasi, terutama yang menggunakan bahan bakar bensin.
Hasil pembakaran mesin selain mengandung CO juga mengandung campuran NOx, HC dan partikel, sehingga masalah yang harus dipecahkan juga kompleks. Rasio antara udara dan bahan bakar yang rendah akan mengurangi emisi NOx tetapi menghasilkan emisi CO dan HC yang tinggi. Penggunaan rasio udara dengan bahan bakar yang tinggi mungkin dapat memecahkan masalah ini.
Berbagai cara dapat dilakukan untuk mengatasi masalah pencemaran CO dengan mengontrol emisi dari kendaraan bermotor. Pertama, modifikasi mesin pembakar untuk mengurangi jumlah polutan yang terbentuk selama pembakaran. Kedua, pengembangan reaktor sistem ekshaust sehingga proses pembakaran berlangsung sempurna dan polutan yang berbahaya diubah menjadi polutan yang lebih aman. Ketiga, pengembangan substitusi bahan bakar untuk bensin sehingga menghasilkan polutan dengan konsentrasi rendah selama pembakaran. Keempat, pengembangan sumber energi yang rendah polusi untuk menggantikan mesin pembakaran yang ada.
Polutan gas CO merupakan racun berbahaya yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan manusia, bahkan dapat menimbulkan kematian. Oleh karena itu perlu diketahui sumber yang menghasilkan gas CO dan perlu dilakukan upaya untuk mengatasi dan mengurangi produksi emisi gas CO sehingga tidak menimbulkan bahaya terhadap manusia dan lingkungannya.*
*Penulis adalah peneliti P3BI Jakarta dan lulusan Pascasarjana PSIL-UI

Tidak ada komentar: