Memantau Pencemaran dengan Nuklir

Rabu, 10 Nopember 2010

Pertambangan dan sektor industri lainnya serta urbanisasi kerap kali menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan. Lingkungan pun terpaksa terbebani polutan atau zat-zat pencemar dalam kadar yang melebihi ambang batas. Akibatnya, kualitas lingkungan pun menurun drastis. Selain berdampak buruk terhadap lingkungan, pencemaran sangat memengaruhi kesehatan penduduk. Bagaimana mungkin masyarakat dapat hidup sehat dan berumur panjang apabila lingkungan di sekitarnya berkualitas buruk.

Menurut Benny Syah, staf pengajar Teknik Lingkungan dari Universitas Islam Sultan Agung, Semarang, Jawa Tengah, sekarang ini banyak sekali unsur pencemar yang menjadi racun bagi kehidupan. Beberapa polutan yang menjadi perhatian serius adalah timbel (Pb), kromium (Cr), antimon (Sb), air raksa (Hg), besi (Fe), mangan (Mn), arsen (As), dan stronsium (Sr). Polutan- polutan itu tersebar di udara, air, dan tanah.

Zat-zat pencemar yang mencemari udara akan menjadikan udara tidak segar dan berbahaya jika terhisap oleh makhluk hidup. Pasalnya, di dalam udara itu tekandung pelbagai unsur berbahaya, seperti karbondioksida (CO2), karbonmonoksida (CO), dan timbel. Sementara itu, air umumnya tercemar oleh merkuri, zat yang sangat membahayakan kehidupan.

Tingginya kadar biological oxygen demand (BOD) dan chemical oxygen demand (COD) di dalam perairan menjadikan perairan tersebut tidak bisa lagi dihuni oleh organisme-organisme kecil, juga ikan, karena rendahnya kadar oksigen yang terlarut. Padahal, oksigen merupakan unsur yang sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup.

Selain mencemari udara dan air, polutan, terutama yang berupa logam berat seperti air raksa, timbel, dan kadmium mencemari tanah dan mengakibatkan hilangnya kondisi tanah alami. Logam-logam berbahaya itu tidak hanya mencemari air tanah, tetapi juga merusak tanaman di daerah sekitarnya. Akhir-akhir ini, pemantauan kualitas lingkungan yang berkaitan dengan sebaran unsur-unsur beracun di lingkungan mendapat perhatian dunia.

Hal itu tidak terlepas dari terjadinya penurunan kondisi kesehatan masyarakat akibat rendahnya kualitas lingkungan. Bebera pa polutan yang mesti diwaspadai antara lain Cr, Sb, Hg, Fe, Mn, Sc, Sr, dan Co (Cobalt). Tidak hanya di bidang lingkungan hidup, pemantauan sebaran polutan pun sangat diperlukan. Bisa dikatakan kontrol kualitas hasil industri merupakan salah satu perangkat yang bisa memantau mutu produk industri.

Metode yang biasa diterapkan ialah teknik AAN yang dapat memantau terjadinya kontaminasi unsur-unsur toksik di dalam produk makanan kemasan serta analisis ketidakmurnian pada berbagai produk. Kemampuan teknik AAN dalam menganalisis unsur kelumit atau unsur perunutan, yaitu unsur yang dipakai untuk menandai adanya elemen di dalam suatu sistem dengan tanpa merusak, sangat berguna dalam kontrol produksi.

Tingkat pencemaran pada udara, air, tanah, bahkan bahan makanan di dalam suatu lingkungan perlu diketahui. Tujuannya agar penduduk di sekitar wilayah yang dipandang tercemar dapat mengantisipasi apabila ada zat beracun yang dapat menyebabkan munculnya aneka jenis penyakit. Imam Kuntoro, Kepala Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir Badan Tenaga Nuklir Nasional (Batan), mengatakan teknik untuk memperoleh data pencemaran sekarang ini kurang efisien.

Pasalnya, untuk mengetahui elemen kimia atau unsur-unsur yang terkandung di dalam air, udara, dan tanah harus dilakukan satu per satu. Alat dan bahan yang digunakan pun cukup banyak dan merepotkan. Misalnya saja untuk mengetahui unsur kimia, diperlukan DO meter dengan menggunakan metode analisis tetimetrik winkler.

Sementara itu, untuk mengukur pH atau derajat keasaman dibutuhkan alat pH meter dan diukur dengan metode analisis potensiometer. Untuk mengukur karbondioksida, diperlukan alat tritrasi serta menerapkan metode analisis tetimetrik. Alat khusus, yakni spektrofotometer, juga diperlukan un tuk mengukur COD, amonia, dan pestisida dengan metode analisis spektrofotometrik. Identifikasi Simultan Proses konvensional, menurut Iman, tidak efisien dan efektif karena mesti dilakukan satu per satu.

Bukan hanya itu, hasilnya pun sering kali tidak pas dengan kenyataan yang sebenarnya alias tingkat akurasi alat rendah. “Proses itu tidak praktis karena pengujian dan analisis dilakukan satu per satu dengan cara yang berbeda,” ujar dia. Berbeda halnya dengan teknik analisis aktivasi nuklir (AAN) yang memiliki sensitivitas pengukuran relatif tinggi sampai skala nanogram. Selain itu, teknik tersebut mampu mengidentifikasi unsur secara simultan dan memiliki tingkat selektivitas tinggi.

Dengan demikian, evaluasi unsur-unsur yang terdapat di dalam materi dapat ditentukan secara berbarengan. Kepala Bidang Karakterisasi dan Analisis Nuklir Batan Setyo Purwanto mengamini bahwa teknik iradiasi neutron AAN memiliki akurasi tinggi karena mampu mendeteksi partikel hingga skala nano (satu per satu miliar meter). “Partikel nano terhitung 1.000 kali lebih kecil dibandingkan mikro,” kata Setyo.

Lebih lanjut, dia menjelaskan teknik AAN mampu menghitung atau menguantifi kasi unsur-unsur kimia yang terkandung di dalam suatu materi. Jadi, nilai sebuah unsur yang terkandung di dalam air, udara, dan tanah jumlahnya dapat dilihat dengan alat tersebut. Cara kerja AAN didasarkan pada reaksi penangkapan neutron termal oleh inti atom yang terkandung di dalam materi uji. Pihak Batan menggunakan sumber iradiasi dari neutron yang sekarang ini banyak diaplikasikan di bidang kedokteran.

Secara garis besar, iradiasi adalah pemaparan suatu bahan ke radiasi untuk mendapatkan manfaat teknis. Iradiasi neutron menghasilkan spesi atom baru yang memiliki kelebihan muatan, yaitu satu buah neutron dengan sifat tidak stabil. Untuk dapat mencapai keadaan stabil, spesi itu melepaskan partikel beta. Pelepasan itu diikuti emisi sinar gama. Sinar gama yang muncul akan memiliki ciri berbeda pada setiap radio isotop atau radionuklida setelah dilakukan aktivasi. Hasil aktivasi kemudian ditampilkan pada sebuah alat monitor.

Selanjutnya, spektrum akan dipilah- pilah. Spektrum dengan pancaran gelombang gama lebih tinggi akan terlihat dengan tampilan yang lebih panjang. “Apabila proses identikasi selesai, dilanjutkan proses kuantifikasi,” jelas Setyo. Proses kuantifikasi merupakan proses penghitungan kandungan dari atom target atau sampel materi yang ingin diuji.

Misalnya, berdasarkan hasil kuantifikasi unsur abu terbang (flying ash) yang merupakan sisa pembakaran batu bara, diketahui kandungan natrium (Na) sebanyak 2.008 mikrogram, kalium (K) 20.410 mikrogram, dan besi (Fe) 74.068 mikrogram. Iman mengatakan sering orang berpikir kalau hasil iradiasi akan berpengaruh pada atom target. Pasalnya, selama ini, ketika seseorang melakukan iradiasi, kerap terkena radiasi sebagai efek samping metode tersebut.

Namun, hasil iradiasi yang dihasilkan teknik AAN tidak bersifat merusak atom target. Hal lain yang perlu dicatat pula ialah teknik itu dapat digunakan untuk menganalisis unsur-unsur biokimia dalam makhluk hidup. Dengan begitu, jumlah unsur-unsur yang terkandung di dalam makhluk hidup juga dapat dihitung. “Kombinasi teknik itu dengan biokimia memungkinkan dilakukannya studi lebih lanjut tentang metabolisme mikronutrisi di dalam tubuh manusia,” papar Iman.

hay/L-2

Ditulis oleh Haryo Brono/Koran Jakarta