YMAKALAH

TOKSIKOLOGI LINGKUNGANDioxins (Polychlorinated dibenzo-p-

dioxins/ PCDD) dan Furans

(Polychlorinated dibenzofurans/ PCDF)

Oleh:

YOSSY ELVITA WAHYUNI

1210942039

DOSEN:

ESMIRALDA, MT

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN

FAKUKTAS TEKNIK – UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG

2014

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah Tuhan semesta alam atas segala

rahmat, karunia, dan hidayah-Nya, sehingga penulis

dapat menyelesaikan makalah ini dalam rangka tugas mata

kuliah Pengelolaan Kualitas Lingkungan.

Dalam penyusunannya, penulis memperoleh bantuan dari

berbagai pihak, karena itu penulis mengucapkan terima

kasih yang sebesar-besarnya kepada seluruh pihak yang

telah membantu dalam penyelesaian makalah ini.

Tidak ada gading yang tak retak, begitu juga dengan isi

karya tulis ini yang tidak lepas dari kekurangan. Oleh

karena itu penulis mengharapkan kritik, saran dan

masukan yang membangun untuk lebih baiknya karya tulis

ini dimasa yang akan datang. Akhir kata penulis harap

semoga isi karya tulis ini bisa bermanfaat.

Padang, 3 Oktober 2014

                                                                            

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Manusia sebagai makhluk hidup membutuhkan sumber daya

alam lingkungan di sekitarnya, baik biotik maupun

abiotik untuk memenuhi kebutuhan hidupnya seperti

memanfaatkan flora dan fauna sebagai makanan dengan

melakukan pengolahan. Aktivitas tersebut dilakukan

manusia untuk menaikkan taraf hidupnya. Namun, setiap

aktivitas yang dilakukan tersebut seringkali

menghasilkan limbah atau buangan yang akan kembali ke

lingkungan. Limbah udara akan kembali ke udara, limbah

cairan akan kembali ke hidrosfir, dan limbah padat akan

kembali ke litosfir. Limbah tersebut dalam jumlah kecil

dapat diperbaiki lingkungan dengan siklus

hidrobiogeokimia, self purification.

Seiring berjalannya waktu terjadi peningkatan angka

kelahiran manusia sehingga terjadi peningkatan

kebutuhan hidupnya. Manusia kemudian mulai menciptakan

teknologi yang mempermudah pemenuhan kebutuhan

hidupnya, hal ini dikenal sebagai revolusi industri.

Manusia terus memperbaharui teknologi yang mereka

butuhkan dengan menggunakan bahan baku yang tersedia

dilingkungan. Terus meningkatnya aktivitas industri

bahan baku yang terdapat dilingkungan mulai berkurang,

selain itu dampak lainnya yakni dihasilkan buangan dari

aktivitas industri tersebut yang tidak dapat diperbaiki

oleh lingkungan.

Terjadinya ketidakseimbangan lingkungan akibat

banyaknya buangan dari aktivitas manusia mempengaruhi

kehidupan manusia itu sendiri. Banyaknya buangan asap

akibat proses pembakaran pada industri yang berlebihan

menyebabkan udara yang dihirup tidak lagi bersih,

sehingga manusia mulai mengalami gangguan pada saluran

pernafasan dan lainnya. Salah satu contoh lain dari

dampak ketidakseimbangaan lingkungan adalah tragedi

minamata di Jepang, dimana sungai tercemar logam berat

merkuri, sehingga biota airnya juga tercemar oleh logam

tersebut. Selain itu manusia yang memanfaatkan sungai

dan biota airnya mengalami gangguan pada tulang dan

sarafnya akibat adanya limbah merkuri yang masuk ke

dalam tubuhnya.

Kondisi tersebut membuat manusia mulai memikirkan

pengelolaan kualitas lingkungan yang baik agar terjadi

kesemibangan lingkungan. Kemudian manusia mulai

mengelompokkan zat-zat asing bagi tubuh yang bersifat

mengganggu dan merusak sebagai toksik/ racun. Manusia

mulai mempelajari karakteristik dan dampak zat tersebut

terhadap tubuhnya dan lingkungan. Pembelajaran mengenai

zat toksik dan pengaruhnya terhadap lingkungan ini

dikenal sebagai Toksikologi Lingkungan. Salah satu zat

toksik yang dipelajari karakteristik dan dampaknya

adalah Dioxins (Polychlorinated dibenzo-p-dioxins/

PCDD) dan Furans (Polychlorinated dibenzofurans/ PCDF).

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalah

dari makalah ini adalah:

1. Apa karakteristik Dioxins (Polychlorinated dibenzo-

p-dioxins/ PCDD) dan Furans (Polychlorinated

dibenzofurans/ PCDF)?

2. Bagaimana ekokinetika dari Dioxins (Polychlorinated

dibenzo-p-dioxins/ PCDD) dan Furans (Polychlorinated

dibenzofurans/ PCDF)?

3.  Bagaimana farmakokinetika dari Dioxins

(Polychlorinated dibenzo-p-dioxins/ PCDD) dan Furans

(Polychlorinated dibenzofurans/ PCDF)? dan;

4. Apa saja dampak dari Dioxins (Polychlorinated

dibenzo-p-dioxins/ PCDD) dan Furans (Polychlorinated

dibenzofurans/ PCDF)?

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai

berikut:

1. Mengetahui karakteristik, ekokinetika,

farmakokinetika dan dampak dari Dioxins

(Polychlorinated dibenzo-p-dioxins/ PCDD) dan Furans

(Polychlorinated dibenzofurans/ PCDF) dan;

2. Memahami proses ekokinetika dan farmakokinetika dari

Dioxins (Polychlorinated dibenzo-p-dioxins/ PCDD)

dan Furans (Polychlorinated dibenzofurans/ PCDF).

1.4 Manfaat

Manfaat dari penulisan makalah ini adalah untuk

mengetahui dan memahami tentang karakteristik, dampak,

proses ekokinetika dan proses farmakokinetika dari

Dioxins (Polychlorinated dibenzo-p-dioxins/ PCDD) dan

Furans (Polychlorinated dibenzofurans/ PCDF), sehingga

sebagai sarjana teknik lingkungan kita dapat mengawasi

penggunaan dan pencemarannya ke lingkungan.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Toksik dan Xenobiotik

Toksikologi didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari

tidak hanya jejas atau kerusakan/ cedera pada organisme

(hewan, tumbuhan dan manusia) yang diakibatkan oleh

suatu materi, substansi, dan/ atau energi secara

kuantitatif dan kualitatif, tetapi juga mekanisme

terjadinya efek tersebut pada organisme. Zat yang

bersifat toksik atau racun di sini diartikan sebagai

zat yang bila masuk ke dalam tubuh dalam dosis cukup,

beraksi secara kimiawi dapat menimbulkan kematian/

kerusakkan berat pada orang sehat. Kemampuan racun atau

molekul untuk menimbulkan kerusakan apabila masuk ke

dalam tubuh dan organ yang rentan terhdapnya ini

disebut sebagai toksisitas. Sedangkan intoksikasi atau

keracunan merupakan perubahan morfologi, fisiologi,

pertumbuhan dan perkembangan tubuh, ataupun pengurangan

usia hidup suatu organisme dan mengakibatkan kerusakan

kapasitas fungsi atau gangguan kemampuan bertahan

terhadap racun ataupun meningkatkan kerentanan

organisme terhadap zat beracun yang berasal dari

lingkungan (Soemirat, 2003).

Zat racun yang bersifat asing bagi tubuh ini disebut

sebagai xenobiotik. Xenobiotik dikelompokkan

berdasarkan sumber, wujud, sifat fisika-kimia, dasar

terbentuknya, dampak terhadap kesehatan, kerusakan

organ target dan hidup atau matinya racun tersebut. Zat

xenobiotik tersebut ada yang merupakan organisme

(biotoksin) berupa mikroba, jamur, tanaman ataupun

hewan beracun. Selain itu juga ada xenobiotik yang

merupakan zat kimiawi. Xenobiotik ini akan mengalami

proses ekokinetika dan farmakokinetika hingga

menimbulkan dampak pada organisme target (Soemirat,

2003).

2.2 Dioxins (Polychlorinated dibenzo-p-dioxins/ PCDD)

dan Furans (Polychlorinated dibenzofurans/ PCDF)

Dioxins (Polychlorinated dibenzo-p-dioxins/ PCDD) dan

Furans (Polychlorinated dibenzofurans/ PCDF) merupakan

salah satu kontaminan pencemar di lingkungan yang

terdeksi hampir di semua ekosistem lingkungan. Dioxin

dan Furan dapat ditemukan dalam sistem hidrologi,

atmosfer dan juga lithosfer, tak jarang juga dioxin dan

furan dapat ditemukan dalam makanan. Dioxin dan Furan

memiliki kesamaan struktur atom, dimana terdapat dua

ikatan klorida (Cl) dan terdapat ikatan terhadap atom

oksigen (Fiedler, 2001).

2.2.1 Karakteristik Dioxin dan Furan

Dioksin dalam bentuk aslinya berbentuk seperti kristal

atau padatan tak berwarna. Dioxin dan furan merupakan

senyawa yang umumnya tidak dapat terbentuk secara

alami, namun terbentuk sebagai akibat reaksi fisika

atau kimia pembentukan senyawa lainnya. Selain itu

umumnya dioxin dan furan bersifat toksik atau beracun.

Sumber utama dioxin dan furan di dunia yakni sebagai

hasil sampingan pembakaran sampah kota dan sampah

medis. Sumber lain pembentukan dioxin dan furan yakni

(Minister of Health Canada, 2005):

1. Proses produksi besi dan baja;

2. Tumpukkan sampah rumah tangga, terutama plastik;

3. Pembakaran bahan bakar, termasuk bahan bakar diesel

yang digunakan di rumah atau dalam aktivitas

agriculture;

4. Pembakaran hutan;

5. Sumber energi listrik, dan;

6. Asap rokok.

Dioxin dan furan yang terbentuk secara alami umumnya

berasal dari erupsi gunung berapi dan terbakarnya hutan

ketika suhu udara terlalu tinggi. Partikel dioxin dan

furan sangat kecil sehingga mudah terbawa angin ke

tempat yang jauh. Oleh karena itu dioxin dan furan yang

dihasilkan suatu daerah dapat mempengaruhi daerah

laainnya. Dioxin dan furan yang terbawa angin juga

dapat jatuh dan menempel pada makanan atau bahan baku

makanan. Ketika dioxin dan furan masuk ke dalam tubuh

makhluk hidup zatnya akan terakumulasi di dalam tubuh

karena dioxin dan furan mudah mengendap (Minister of

Health Canada, 2005).

Dioxin dan furan selain akumuatif dalam tubuh organisme

juga bersifat akumulatif di lingkungan. Keberadaannya

dalam perairan, tanah, maupun udara tidak dapat dengan

mudah hilang karenaa perubahan kondisi lingkungan. Hal

tersebut dikarenakan dioxin dan furan tahan terhadap

degradasi lingkungan (Fiedler, 2001).

2.2.2 Ekokinetika Dioxin dan Furan

Ekokinetika dioxin dan furan meliputi sumber, media

transpor, transpor, transformasi dan perssistensinya

di lingkungan. Berikut akan dibahas ekokinetika dioxin

dan furan:

1. Sumber

Seperti yang telah dibahas sebelumnya dioxin dan

furan berasal dari aktivitas pembuatan material

logam dan juga pembakaran sampah (sebagai emisi).

Berdasarkan sifatnya sebagai sumber, sumber pencemar

dioxin dan furan bersifat distributif atau tersebar.

Hal ini dikarenakan zat dioxin dan furan yang ada di

udara mudah terbawa angin dari suatu tempat ke

tempat lainnya (Fiedler, 2001)

2. Media Transpor

Media transpor penyebaran dioxin dan furan yang

paling utama adalah udara. Namun dioxin dan furan

juga dapat memasuki lingkungan dari rantai makanan.

Dioxin dan furan yang berada di udara, jika

mengendap (berakumulasi di lingkungan) dapat

memasuki perairan dan akhirnya masuk ke dalam rantai

makanan. Dioksin dan furan yang terdapat di udara

dapat langsung masuk ke saluran pernafasan,

sementara dioksin dan furan yang telah ada dalam

tubuh dan terakumulasi pada suatu makhluk hidup

(hewan) jika diolah dan dikonsumsi manusia akan

menyebabkan perpindahan akumulasi dioksin dari hewan

ke manusia, begitu juga dioksin dan furan yang

terdapat pada tumbuhan (Department of Indian Affairs

and Northern Development, 2005).

3. Transpor

Transpor merupakan proses fisis yang disebut juga

sebagai dispersi. Proses ini dapat terjadi di udara,

air, tanah, organisme dan rantai makanan, namun

tidak terjadi perubahan struktur selama proses

transpor. Dioxin dan furan sendiri transpornya

terjadi di udara, air dan rantai makanan, dimana

proses (siklus) trasnpor ini telah dijelaskan pada

poin sebelumya. Transpor dioxin dan furan dapat

terjadi karena proses alam (transpor stratosferik)

akibat letusan gunung berapi dan juga kebakaran

hutan. Selain itu transpor dioxin dan furan juga

dapat terjadi akibat sumber titik akibat pembakaran

limbah padat dan kemudian masuk ke udara akibat

proses volatilisasi dan deposisi (Department of

Indian Affairs and Northern Development, 2005).

4. Transformasi

Transformasi merupakan proses fisis yang dapat

terjadi secara biotik maupun abiotik. Proses ini

dapat terjadi di udara, air, tanah, organisme dan

juga rantai makanan, namun proses ini mengakibatkan

terjadinya perubahan struktur pada zat tersebut.

Dioxin dan furan mengalami transformasi dari zat

senyawa awal menjadi senyawa lainnya yang memiliki

struktur atom berbeda akibat proses transformasi

abiotik secara fotokimia.Dioxin dan furan yang

terpapar lama oleh cahaya matahari atau cahaya

dengan radiasi tinggi akan mengalami kerusakan

struktur atom (Fiedler, 2001).

5. Persistensi

Persistensi merupakan keberadaan suatu zat di

lingkungan. Persistensi dapat dikelompokkan

berdasarkan tingkat kemudahannya terdegredasi.

Berikut merupakan tabel tingkat kemudahan suatu zat

terdegredasi:

Kelas Degradasi Persistensi1 = Mudah 1 - 3 minggu2 = Dapat 1 – 3 bulan3 = Sulit 3 bulan – 1 tahun3 = Sulit sekali 1 – 2 tahun4 = Refractory >2 tahun

Sumber: McKinney, 1981

Dioxin dan furan sendiri merupakan zat yang sulit

sekali untuk terdegradasi oleh lingkungan. Akibat

sulitnya zat ini terdegradasi lingkungaan

penggunaannya ataupun pencemarannya sangat diawasi

secara ketat oleh lembaga-lembaga kesehatan.

Terutama keberadaannya pada makanan (Department of

Indian Affairs and Northern Development, 2005).

2.2.3 Farmakokinetika

Farmakokinetika membahas kinetika xanobiotik di dalam

tubuh organisme mulai dari portal entri/ imisi,

absorpsi, distribusi, metabolisme, ekskresi dan efek/

respon. Dosis dioxin dan furan maksimal yang didizinkan

dalam makanan yakni 50 ppt atau 0,00003 mikrogram.

Dioxin dan furan pada makanan paling banyak ditemukan

dalam susu dan ikan (US EPA, 2002).

Berikut akan dibahas farmakokinetika dari dioxin dan

furan, dimana berdasrkan portal entrinya dapat

dibedakan menjadi dua.

1. Portal of Entri Inhalasi

Dioxin dan furan yang terdapat di udara masuk ke

dalam tubuh organisme melalui saluran pernafasan,

dimana udara yang terhirup mengandung partikel kecil

dari dioxin dan furan. Dioxin dan furan yang masuk

melalui inhalasi akan terbawa dari nesofaring menuju

trakeo-bronkial hingga alveoli. Dioxin dan furan

yang terbawa hingga alveoli kemudian akan mengalami

pertukaran akibat proses pergantian O2 dan CO2 dari

darah menuju paru-paru. Hal ini menyebabkan dioxin

dan furan masuk ke dalam aliran darah (WHO for

Europe, 2000).

Dosis dioxin dan furan yang masuk ke dalam inhalasi

dapat mempengaruhi walaupun dalam jumlah atau

konsentrasi yang kecil jika zat tersebut masuk ke

dalam tubuh secara terus menerus. Absorpsi dioxin

dan furan ke dalam tubuh kemudian terjadi melalui

proses difusi, karena dioxin dan furan mengkuti

aliran cairan tubuh (darah) hingga terakumulasi pada

ginjal. Proses distribusi dioxin dan furan yang

masuk melalui saluran inhalasi ini hanya terjadi

akibat pergerakkan aliran darah dari paru-paru

menuju jantung dan anggota tubuh lainnya, karena

dioxin dan furan bersifat lipofilik zat tersebut

akan mengendap atau terakumulasi di jaringan tubuh

yang dekat dengan lemak. Metabolisme dari zat ini

yaitu hanya terakumulasi tanpa mengalami proses

lanjut. Dioxin dan furan ini juga mengalami

detoksikasi dan bereaksi dengan enzim P450 sehingga

menjadi lebih toksik akibat lebih polarnya dioksin

dan furan yang telah bereaksi. Namun, dioxin dan

furan yang tidak dapat mengalami pertukaran pada

alveoli akan kembali diekskresikan melalui proses

pernafasan melewati hidung (WHO for Europe, 2000).

2. Portal of Entri Oral

Dioxin dan furan yang terkandung dalam makanan atau

minuman akan masuk ke dalam tubuh melalui oral atau

mulut dan menuju sistem pencernaan. Salah satu kasus

masuknya dioxin dan furan ke dalam tubuh melaalui

oral yaitu susu yang mengandung dioxin dan furan.

Dioxin dan furan pada susu di mulut akan tercampur

dengan ludah yang mengandung enzim. Kemudian setelah

dari mulut susu masuk ke dalam kerongkongan hingga

menuju lambung. Lambung mengandung asam yakni HCl

0,1 N sehingga dapat menghancurkan xenobiotik

bersifat basa. Susu mengandung dioxin dan furan

selanjutnya akan teru menuju usus halus, karena

dioxin dan furan bersifat tahan terhadap asam. Susu

di dalam usus halus akan bertemu dengan enzim

berssifaat basa yang ada pada usus halus sehingga

zat-zat bersifat asam akan hancur. Kemudian ketika

dinding-dinding usus halus menyerap protein dan zat

gizi yang dibutuhkan tubuh dioxin dan furan akan

ikut terserap dan mengalami metabolisme. Absorpsi

dioxin dan furan di sini terjadi secara difusi

katalis (WHO for Europe, 2000).

Distribusi dioxin dan furan dalam tubuh setelah

diserap oleh dinding-dinding usus halus terjadi

akibat pergerakkan aliran darah. Dioxin dan furan

yang bersifat lipofilik kemudian akan menuju

jaringan lemak dibawah kulit, di sumsung tulang

belakang ataupun kelenjar susu pada wanita menyusui.

Proses metabolisme dioxin dan furan yakni tidak

mengalami pencernaan dimana dioxin dan furan akan

berakumulasi dalam tubuh, kemudian mengalami

detoksikasi, dimana umumnya dioxin dan furan yang

bereaksi dengan enzim P450 menjadi polar dan menjadi

lebih toksik. Sementara itu dioxin dan furan yaang

terkandung dalam makanan cepaat saji umumnya ada

yang akan ikut terbawa bersama makanan dan mengalami

ekskresi melalui usus besar (WHO for Europe, 2000).

Efek dari adanya dioksin dan furn di dalam tubuh yakni

(US EPA, 2002) :

1. Obesitas

Dioxin dan furan yang menumpuk pada jaringan lemak

tubuh akan menyebabkan kegemukkan berlebih hingga

obesitas pada tubuh orang yang terpapar.

2. Cacat Lahir

Dioxin dan furan yang dicerna oleh ibu yang

mengandung akan mempengaruhi perkembangan embrionya.

Umumnya anak yang lahir nantinya akan mengalami

cacat lahir. Hal ini dikarenakan dioksin dan furan

dari ibu hamil juga akan terakumulasi pada embrio

bayi nya.

3. Fluktuasi Hormon

Organisme yang terpapar dioxin dan furan mengalami

fluktuasi hormon, dimana hormonnya menjadi tidak

stabil dan mengganggu fungsi kerja hormon itu pada

tubuh.

4. Ganggunan Imun

Selain mengganggu produksi hormon, dioxin dan furan

juga menyebabkan menurunnya sensitivitas imun

(kekebalan tubuh) terhadap gangguan zat asing.

5. Ganggunan Sistem Saraf

Dioxin dan furan yang berakumulasi di otak dapat

menyebabkan terjadinya gangguan sistem saraf ringan.

6. Kanker

Penumpukkan dioxin dan furan pada tubuh juga

merangsang terbentuknya kanker akibat gangguan

fungsi suatu kelenjar tubuh, sehingga terjadi

pembengakakan dan perubahan fungsi organ tubuh.

7. Penyakit Kulit

Penyakit kulit yang disebabkan oleh dioxin dan furan

yakni chloracne, dimana kulit menhalami bentol-

bentol merah berlebih seperti iritasi. Penyakit ini

selain terjadi akibat adanya dioxin dan furan dalam

tubuh juga dapat terjadi sebagai akibat paparan

langsung dioxin dan furan dengan tubuh dalam waktu

lama, sepeti penggunaan pembalut yang mengandung

dioxin dan furan.

8. Gangguan Jantung

Dioxin dan furan yang menumpuk (terakumulasi) di

sekitar jantung menyebabkan gangguan jantung, dimana

jantung menjadi sulit untuk memompa darah ke paru-

paru dan ke seluruh tubuh.

9. Kematian

Dioksin dan furan pada tubuh yang terakumulasi dan

mengganggu saraf serta jantung dapat menyebabkan

kematian pada organisme yang terpapar.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan tentang dioxin dan furan pada

bab sebelumnya diketahui bahwa dioksin dan furan

merupakan xenobiotik yang sangat bersifat toksik dan

berbahaya. Proses Ekokinetika dan Farmakokinetika nya

secara sederhana dapat di lihat pada diagram berikut:

Efek dari paparan dioksin dan furan yakni: obesitas,

cacat lahir, fluktuasi hormon, gangguan sistem saraf,

kanker, penyakit kulit, gangguan jantung dan kematian.

2.2 Saran

Ekokinetika

Sumber : Distributif

Media Transpor :

Udara, Organisme,

dllTranspor Udara :

Volatilisasi

Transformasi

Abiotik : FotokimiaPersisten

si : Sulit

Terdegradasi

Farmakokinetika

Portal of Entry : Oral &

Inhalasi

Dosis

Absorbsi : Difusi Katalis

Distribusi

LipofilikMetabolis

me : Detoksika

si-Akumulati

f

Saran terkait kandungan dioksin dan furan pada makanan,

yakni dilakukan penyelidikkan layak atau tidaknya suatu

makanan dikonsumsi serta dibuat aturan baku mutu dan

regulasi terkait keberadaannya sebagai emisi ataupun

efek sampingan dari suatu aktivitas industri.

DAFTAR PUSTAKA

Fiedler, Heidelore, 2001. Dioxins and Furans (PCDD/PCDF),Switzerland: UNEP Chemicals

Department of Indian Affairs and Northern Development, Contaminant Division, 2005.NORTHWEST TERRITORIES CONTAMINANTS FACT SHEETS: Dioxins and Furan. Canada :Indian and Northern Affairs

McKinney, J.D. 1981. Environmental Health Chemistry. Michigan:Ann Arbor Sc.,

Minister of Health, 2005, It’s your Health. Canada : HealthCanada

Soemirat, Juli. 2003. Toksikologi Lingkungan. Bandung :Gajah Mada University Press

US EPA (United States : Environmental ProtectionAgency). 2002. Dioxins and Furans. Atlanta,Georgia: Division of Toxicology

WHO (World Health Organization) for Europe 2000.Polychlorinated dibenzodioxins and dibenzofurans.Copenhagen, Denmark: WHO Regional Office.