Polusi udara (Air pollution) : Udara yang bersih adalah udara yang cukup akan kebutuhan oksigen (O2) yang kita butuhkan untuk proses fisiologis normal. Apabila kita menghisap udara dalam-dalam, sekitar 99% dari udara yang kita hirup adalah gas nitrogen dan oksigen. Kita juga menghirup gas lain dalam jumlah yang sangat sedikit, dimana gas tersebut adalah termasuk gas pencemar. Didaerah perkotaan yang ramai, gas pencemar berasal dari asap kendaraan, gas buangan pabrik, pembangkit tenaga listrik, asap rokok dan sebagainya yang erat hubungannya dengan aktivitas kehidupan manusia.
Atmosfer buni bumi adalah gas yang melapisi bumi yang terbagi dalam beberapa lapis. Lapisan yang paling dalam disebut troposfer (tebalnya 17 Km diatas permukaan bumi), mengandung udara yang kita hirup yaitu 78% nitrogen (N2), 21% oksigen (O2) dan sisanya gas argon <1% dan CO2 0,035%. Terdapat juga uap air (H2O) sekitar 0,01% didaerah subtropis dan sekitar 5% didaerah tropis yang lembab.
Bahan kimia diudara yang berpengaruh negatif pada makhluk hidup dikategorikan sebagai pencemar udara. Ada banyak jenis pencemar udara, tetapi yang penting ada 5 jenis yaitu:
- Ozone (O3)
- Oksida karbon (CO, CO2)
- Oksida belerang (SO2, SO3)
- Oksida nitrogen (NO, NO2, N2O)
- Partikel ( debu, asam, timbal, pestisida dsb.)
Masing-masing pencemar udara tersebut diklasifikasikan sebagai pencemar udara primer (misalnya SO2) dan sekunder (misalnya H2SO4). Bahan pencemar udara tersebut melayang diudara selama beberapa waktu bergantung dari diameternya. Partikel sangat kecil berbahaya pada kehidupan karena dapat meresap paru dan juga pembawa substansi toksik penyebab kanker.
1. Pengaruhnya terhadap kehidupan
Polusi udara banyak berpengaruh terhadap kehidupan manusia baik orang dewasa maupun anak. Selama beberapa tahun belakangan ini kejadian penyakit baik dalam jumlah yang terserang maupun jenis penyakit yang menyerang terus meningkat. Penyakit asthma diduga adalah penyakit yang meningkat jumlah penderitanya, tetapi penyakit lain seperti alergi, bronchitis dan penyakit saluran pernafasan bagian atas (ispa) juga meningkat dengan tajam. Penyebab meningkatnya penyakit tersebut sangat diduga oleh terjadinya pencemaran lingkungan. Disamping itu penderitanya kebanyakan terjadi pada anak-anak, sehingga timbul pertanyaan:
- Mengapa anak lebih peka terhadap pencemaran udara?
- Polutan yang mana yang sangat berpengaruh terhadap kesehatan manusia (anak dan dewasa)?
- Bagaimana kita dapat mengurangi pengaruh pencemaran udara terhadap anak-anak?
2. Anak-anak lebih peka terhadap pencemaran udara
Ada banyak perbedaan antara anak-anak dengan orang dewasa terhadap respon pencemaran udara ini., yaitu:
- Anak-anak menghirup udara lebih banyak untuk setiap unit berat badannya daripada orang dewasa. Bilamana anak dan orang dewasa berolah raga (misalnya sepak-bola), anak menghisap udara 20-50% lebih banyak daripada orang dewasa.
- Orang dewasa yang menghisap udara polutan akan langsung menimbulkan reaksi batuk, sakit tenggorokan, sakit kepala. Tetapi anak tidak merasakan gejala tersebut, hal tersebut tidak mencerminkan bahwa orang dewasa lebih peka, tetapi menunjukkan bahwa reaksi tubuh orang dewasa lebih cepat untuk mencegah menghisap udara kotor tersebut.
- Orang dewasa menghabiskan waktu 85-95% didalam ruangan, sedangkan anak banyak bermain diluar ruangan sekitar 80%
- Yang paling penting adalah anak dalam masa pertumbuhan. Bersamaan dengan bertambah besar dan bertambah beratnya badan, paru-paru mereka juga berkembang.
Dalam hubungannya dengan pencemaran udara ini paru-paru berperan sangat penting dan merupakan organ yang komplek. Paru terdiri lebih dari 40 jenis sel, dimana setiap sel sangat penting untuk memelihara kesehatan tubuh.
Polusi udara menyebabkan terjadinya perubahan pada sel yang menimbulkan kerusakan karena sel tersebut sangat peka terhadap bahan kimia. Bila sel paru rusak pada anak maka perkembangan akan terganggu dan paru tidak berfungsi normal pada saat tubuh menjadi dewasa. Pda beberapa penelitian di Amerika, melaporkan bahwa bila anak menderita penyakit asthma, anak tersebut mempunyai resiko besar menderita penyakit asthma yang lebih parah bila ia hidup didaerah terpolusi, dengan kadar ozon dan partikel udara melebihi normal di udara, terutama bila ia melakukan olah raga.
Polusi udara oleh ozon (O3)
Ozon adalah molekul kimia yang etrdiri dari 3 atom oksigen yang saling melekat dan merupakan bahan yang berenergi. Bila ozon berkontak dengan permukaan bahan maka ia dapat cepat mengeluarkan energi kimia yang kuat. Bila hal ini terjadi pada jaringan biologik terutama saluran nafas, energi ini akan menyebabkan kerusakan pada jaringan yang sensitif tersebut baik pada saluran nafas bagian atas (trachea) maupun bagian bawah (paru-paru).
Karena bentuk molekul ozon adalah hasil dari energi solar (matahari) dengan reaksi photokimia dari polutan, maka tidak mengherankan bila konsentrasi ozon di udara meningkat pada saat matahari bersinar terik. Sehingga konsentrasi ozon mencapai puncaknya pada tengah hari. Standar konsentrasi di udara telah ditentukan di Amerika yaitu 0,08ppm akan mengganggu kesehatan bila kondisi tersebut berlanjut sampai 8 jam, efeknya adalah sebagai berikut:
- Mengiritasi hidung dan tenggorokan
- Meningkatkan ekskresi mukus pada saluran nafas sehingga menimbulkan batuk berdahak
- Mengiritasi mata dan sakit kepala
- Pada beberapa saat menimbulkan sakit pada dada dan sulit untuk mengambil nafas dalam-dalam.
Seperti halnya oksigen, ozon mudah larut dalam cairan yang melapisi saluran nafas. Tetapi beberapa molekul ozon dapat berpenetrasi kedalam alveoli paru. Dinding alveoli akan teriritasi dan menimbulkan respon imun dimana sel makrofag masuk kedalam alveoli untuk melindungi alveoli dari bahan toksik tersebut. Hal tersebut menyebabkan dinding alveoli menebal. Bila ozon yang terhirup dalam waktu yang cukup lama, akan dapat menyebabkan kerusakan paru yang permanen.
Polusi udara oleh karbon monoksida (CO)
Pencemaran CO paling banyak disebabkan oleh gas buang kendaraan bermotor dan emisi dari pabrik atau industri dan pembangkit tenaga listrik. Di dalam rumah juga sering terjadi pencemaran oleh CO yang disebabkan oleh gas untuk memasak, untuk pemanas air dan pemanas ruangan. Asap rokok juga merupakan sumber utama dari pencemaran CO ini. Asap dari tembakau dapat mengandung karbon monoksida sampai 1000-5000ppm. Karbon monoksida didalam rumah orang yang perokok berat kandungannya akan lebih besar dari pada diluar rumah, sehingga efeknya sangat berbahaya pada anak.
Badan proteksi lingkungan (EPA) menentukan standar kualitas kandungan CO di udara berdasarkan hasil penelitian epidemiologi toksisitas CO. Konsentrasi karbon monoksida harus tidak melebihi 9 ppm selam 8 jam berturut-turut dan tidak boleh melebihi 20 ppm dalam periode waktu 1 jam.
Toksisitas karbon monoksida
Di laporkan banyak terjadi keracunan CO setiap tahunnya berupa kasus kematian dan sakit berat, baik di dalam rumah/garasi mobil maupun pencemaran udara oleh gas buang industri. Kasus yang dilaporkan bahwa keracunan CO gejalanya mirip sakit flu. Pada kenyataannya kasus toksisitas CO ini sebenarnya masih banyak lagi, karena keracunan CO ini sangat fatal akibatnya sehingga disebut “silent killer”, karena bahan kimia gas ini tidak berbahu, tidak berwarna dan sangat toksik.
Pada toksisitas kronis, toksisitas terjadi karena orang menghirup udara yang mengandung CO rendah (5-6 ppm) tetapi berlangsung lama, sehingga kandungan CO dalam darahnya juga rendah. Hal tersebut dapat berlangsung berhari-hari, bulan, bahkan bertahun-tahun. Gejala yang ditimbulkan dari efek toksisitas kronis ini adalah:
- sakit kepala
- pening, berkunang-kunang
- lemah, ngilu persendian
- mual dan muntah-muntah
- sesak nafas terutama waktu berolah raga
- bingung dan susah berfikir
- tachycardiua
- gangguan penglihatan
Pada kenyataannya toksisitas kronis CO ini sulit di diagnosis terutama oleh dokter atau tenaga medis yang belum berpengalaman. Kadang dari gejalanya di diagnosis sebagai infeksi penyakit viral atau bakterial pada paru atau gastro-intestinal atau syndrom lainnya. Gejala yang mirip sering terjadi pada satu individu dan gejala tersebut menurun kemudian menghilang dengan sendirinya pada saat polusi lingkungan tersebut telah menurun. Kandungan CO dalam darah (COHb) kadang tidak terlihat meningkat pada saat kadar CO di udara telah hilang, sehingga pengukuran CO di udara tidak terdeteksi.
Mekanisme toksisitas CO
Bentuk molekul karbon monoksida adalah satu atom oksigen menempel pada satu atom karbon. Bila karbon monoksida ada didalam udara dimana udara tersebut dihirup oleh orang maka molekul tersebut masuk kedalam saluran nafas terus kedalam paru-paru dan kemudian akan menempel pada haemoglobin darah (COHb). Ikatan CO dengan Hb tersebut sangat kuat yaitu 250x lebih kuat daripada ikatan dengan oksigen (O2). Didalam paru, CO terikat dengan sel darah merah pada tempat dimana oksigen biasanya terikat. Darah membawa sel darah yang didistribusikan kesemua jaringan, tetapi dia tidak dapat mendistribusikan O2, sehingga jaringan akan kekurangan O2.
Jaringan biasanya menerima supli oksigen dari darah tersebut, tetapi pada kasus toksisitas CO ini menyebabkan jaringan tidak menerima oksigen sama sekali. Hal tersebut menyebabakan sel dalam jaringan tersebut tersebut akan mati (nekrosis). Lama hidup dari sel darah adalah 120 hari, sehingga ia akan diganti oleh sel darah baru (dari sumsum tulang).
Gejala
Gejala toksisitas CO erat hubungannya dengan jaringan yang paling banyak mengkonsumsi oksigen terutama pada otak dan jantung. Pada penderita yang kandungan COHb nya 1% tidaklah menunjukkan gejala apa-apa., pada kandungan 10-20% mulai menimbulkan gejala
Pada individu yang menderita gangguan jantung sangat beresiko tinggi terhadap keracunan CO, karena jantung tidak dapat beradaptasi cepat pada saat kekurangan O2. Hal tersebut disebabkan karena kebutuhan otot jantung (myocard) terhadap kebutuhan otot jantung tidak terpenuhi. Pada orang normal saat menghirup CO pada waktu singkat memperlihatkan aliran darah kedalam myocard meningkat cepat sehingga supli oksigen dapat diperoleh dengan cepat. Sedangkan pada penderita penyakit jantung hal tersebut tidak terjadi, sehingga jantung dapat langsung berhenti berdenyut.