Bahaya Polusi Karbon Monoksida (CO) di Langit Indonesia

Dalam pidato kenegaraan HUT ke-78 Republik Indonesia di Gedung Parlemen, Jakarta (16/8/2023). Presiden Jokowi menyampaikan salah satu pencapaian sektor ekonomi […]

blank

Dalam pidato kenegaraan HUT ke-78 Republik Indonesia di Gedung Parlemen, Jakarta (16/8/2023). Presiden Jokowi menyampaikan salah satu pencapaian sektor ekonomi maju Indonesia dan kegiatan hilirisasi industri. Hilirisasi industri yang telah diberlakukan adalah transfer teknologi, dimana memanfaatkan sumber energi baru dan terbarukan, serta menurunkan dampak lingkungan. Salah satunya adalah mewajibkan perusahaan tambang untuk membangun pusat pembibitan, membangun pusat persemaian, guna revitalisasi lingkungan pasca tambang. Hilirisasi industri ini tidak hanya sektor mineral tetapi juga berlaku untuk non mineral seperti sawit, kelapa, dan rumput laut.

blank
Presiden Jokowi saat menyampaikan pidato kenegaraan HUT ke-78 RI

Namun, revitalisasi lingkungan tidaklah cepat butuh waktu yang cukup lama. Akibatnya jika kegiatan industri dan revitalisasi lingkungan yang tidak seimbang maka akan terjadi kerusakan yang cukup parah. Tahun ini Indonesia mengalami polusi udara yang cukup mengkhawatirkan ditambah dengan fenomena El Nino yang sedang terjadi. Suhu di lingkungan menjadi semakin panas dan polusi udara yang terus meningkat di langit Indonesia. Sangat disayangkan, bahwa isu polusi udara di Indonesia tidak disinggung dalam pidato kenegaraan kemarin.

Polusi Udara di Langit Indonesia

Menurut data situs pemantau kualitas udara IQAir, pada Kamis (18/8) terdapat 9 kota di tiga pulau terbesar Indonesia memiliki indeks polusi udara yang tertinggi, seperti Jawa, Kalimantan, dan Sumatra. Polusi udara merupakan kondisi dimana terdapat kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, dan biologi di langit dalam jumlah tertentu yang dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan.Polusi udara Indonesia disebabkan dari asap kegiatan industri, asap dari pembakaran bahan bakar fosil, serta kebakaran hutan dan lahan yang kian meluas. Polusi udara umumnya berbentuk gas seperti karbon monoksida, nitrogen oksida, sulfur oksida, CFC, hidrokarbon dan senyawa organik volatil lainnya. Selain itu juga ditemukan dalam bentuk padat yaitu partikel halus.

blank
Data situs hasil pemantau kualitas udara Indonesia menurut IQAir, Kamis 18-08-2023

Gas karbon monoksida (CO) merupakan kategori polusi udara primer karena selalu dihasilkan dari reaksi pembakaran, seperti pembakaran batu bara, kayu, dan bahan bakar fosil pada kendaraan bermotor. Dapat dipastikan salah satu polusi udara di Indonesia banyak mengandung gas CO, karena proses pembakaran berlebih yang sedang terjadi baik dari kegiatan industri, kebakaran hutan, dan kendaraan bermotor serta ditambah dengan fenomena El Nino. Gas CO tidak berbau atau berwarna, dan tidak bisa dirasakan karena itu disebut sebagai silent killer.

Organologam; interaksi ion Fe2+ pada Hb dengan O2

Gas oksigen (O2) yang terdapat di udara bebas memiliki peran penting dalam kelangsungan hidup. O2 merupakan salah satu bahan yang diperlukan oleh tubuh manusia untuk menghasilkan energi oleh sel tubuh kita melalui proses metabolisme. O2 yang dari paru-paru akan diedarkan keseluruh tubuh melalui sel darah merah. Sel darah merah mengandung; hemoglobin (Hb) yang bertindak sebagai pembawa O2 dari paru-paru ke jaringan dan otot; dan mioglobin yang bertindak sebagai penyimpan O2 di dalam jaringan dan otot.

Hemoglobin dan mioglobin mengandung atom logam pusat Fe(II) atau ion logam pusat Fe2+ yang berikatan dengan lima koordinat ligan, empat merupakan donor pasangan elektron dari atom N-porfirin, dan satu dari rantai asam amino samping. O2 akan berikatan dengan ion Fe2+ pada Hb membentuk kompleks besi oktahedral melalui ikatan kovalen koordinasi. Dimana, ion logam pusat adalah Fe2+ dan ligan keenam adalah O2. Perhatikan ilustrasi berikut;

blank
Ilustrasi ikatan Fe-Hb sebelum dan sesudah berinteraksi dengan O2 (Digambar menggunakan ChemDraw Ultra 12)

Saat O2 berikatan dengan Hb membentuk oxyhemoglobin (HbO2), akan terjadi perubahan susunan elektron Fe2+ dan merubah bentuk senyawa kompleks dari Hb. Kondisi deoxygenated atau Hb sebelum berikatan dengan O2, logam Fe akan berada di dalam cincin porfirin dengan jarak sekitar 0.55 A. Kondisi oxygenated atau Hb setelah berikatan dengan O2, logam Fe akan terdorong keluar dan posisinya menjadi planar terhadap cincin porfirin.

Posisi O2 saat berikatan dengan ion logam Fe akan membentuk sudut sekitar 115-130o. Bentuk bengkok dari O2 terhadap Fe, merupakan konformasi yang sangat disukai Hb. Konformasi bengkok ini disebabkan adanya perpindahan pasangan elektron pada ikatan Fe – O – O. Konformasi bengkok pada ikatan Fe – O – O akan mempermudah interaksi O2 dengan proton (H+) dalam penyangga darah, sehingga proses pertukaran gas (O2 → CO2) pada sistem peredaran darah dapat terjadi secara normal.

Organologam; Fe dalam darah tidak mungkin mengalami korosi

blank
Keberadaan logam besi (Fe) di sel darah dan sekrup (Sumber: www.Canva.com)

Selain itu, saat O2 berikatan dengan Hb, terjadi perubahan bilangan oksidasi pada logam Fe. Dimana terjadi reaksi oksidasi dari Fe2+ menjadi Fe3+. Adanya peningkatan bilangan oksidasi pada Fe dalam Hb tidak memungkinkan terjadinya korosi atau berkarat pada sel darah merah. Hal ini disebabkan karena keberadaan logam Fe pada cincin porfirin terlindung oleh kantong hidrofobik sehingga tidak dapat diakses oleh H2O dan proton (H+) dengan mudah.

Organologam; interaksi ion Fe2+ pada Hb dengan polusi udara CO

Hb merupakan molekul protein globular pada sel darah merah yang mengikat O2 dan mengedarkan ke seluruh jaringan dan otot manusia. Tanpa O2 organ-organ di tubuh tidak dapat berfungsi dengan baik, karena tidak terjadi proses metabolisme. Akibatnya, organ di tubuh mengalami gangguan hingga kematian.

Gas karbon monoksida (CO) dikenal sebagai salah satu organologam metal karbonil. Metal karbonil merupakan ligan dari senyawa organik dengan atom C yang mendonorkan pasangan elektron untuk berikatan dengan logam. Ikatan yang terjadi pada metal karbonil yaitu π back-bonding atau donasi balik π, dimana elektron atau pasangan elektron berpindah dari satu orbital atom logam suatu atom ke orbital anti-ikatan π* pada ligan, sehingga seolah – olah saling terikat dan ikatan yang terbentuk sangat kuat. CO dikatakan sebagai senyawa beracun untuk ion logam Fe2+ dalam Hb. CO diketahui memiliki afinitas terhadap Fe 400 x lebih besar dibandingkan O2.

blank
Ilustrasi pembentukan ikatan donasi balik π pada organologam metal karbonil (Sumber: wikipedia.org-Pengikatan balik)

Jika ion Fe2+ dalam Hb berikatan dengan CO membentuk carboxyhemoglobin (HbCO), posisi konformasi ligan CO adalah linier terhadap Hb. Konformasi linier ini disebabkan dari ikatan donasi balik π antara Fe dengan CO. Berbeda dengan konformasi ligan O2 yang bengkok. Konformasi linier ini menyebabkan CO sangat stabil dan tidak memiliki interaksi dengan proton (H+) dalam penyangga darah. Akibatnya CO akan terus terikat dengan Hb dan tidak terjadi pertukaran gas dalam sistem peredaran darah.

blank
Ilustrasi perbedaan ikatan HbO2 dan HbCO (Digambar menggunakan ChemDraw Ultra 12)

Hal ini menjadi penyebab utama CO beracun bagi tubuh karena O2 tidak dapat berikatan pada Hb, sementara metabolisme tubuh kita memerlukan O2. Semakin banyak gas CO yang terhirup maka akan semakin banyak Hb yang mengikat dan memblokir logam Fe, sehingga tubuh mengalami hipoksia jaringan dan lama-kelamaan akan menjadi racun pada tubuh hingga menyebabkan kematian.

Merdeka dari Polusi Udara

blank

Polusi udara adalah salah satu risiko lingkungan terbesar yang berdampak pada kesehatan. Ketua Majelis Kehormatan Perhimpunan Dokter Paru Indonesia (PDPI) Prof. Tjandra Yoga Aditama menyoroti kasus tingginya polusi udara di wilayah Jakarta. Polusi udara ini menimbulkan dampak nyata terhadap kesehatan. Mulai dari keluhan batuk-batuk, banyak dahak, dan terjadinya infeksi saluran pernapasan akut (ISPA), bahkan dapat lebih berat lagi yaitu kematian.

Pemerintah sejatinya telah bergerak menangani polusi ini. Mulai akan diberlakukan kembali WFH, pengetatan emisi kendaraan bermotor, memberi insentif pada kendaraan listrik, sampai mempercepat penemuan dan penggunaan energi terbarukan. Agar usaha ini bisa maksimal, peran serta masyarakat dan pelaku industri juga penting. Masyarakat perkotaan dapat berkontribusi dengan mengurangi penggunaan kendaraan pribadi seperti menggunakan transportasi massal. Kemudian, mengurangi penggunaan energi listrik yang berlebih. Hal ini karena sebagian pembangkit listrik beberapa wilayah masih menggunakan batu bara. Begitu pula dengan pelaku industri, tidak melakukan pembukaan lahan dengan cara membakar, dan mengelola gas buang dari kegiatan industri. Dengan langkah bersama ini polusi udara dapat ditangani dengan lebih cepat. Langit Indonesia dapat kembali biru dan bebas dari polusi udara. Jika lingkungan yang sehat dan bersih, maka akan menghasilkan kehidupan yang sehat pula.

Selamat Hari Ulang Tahun Ke-78 RI, Merdeka dari polusi udara di langit Indonesia merupakan hak seluruh masyarakat. 

Referensi

CNBC Indonesia., 2023, Polusi Udara DKI Jakarta Mengkhawatirkan Ahok Buka Suara… Diakses pada [18/08/2023] melalui; https://www.cnbcindonesia.com/news/20230818001322-4-463935/polusi-udara-dki-jakarta-mengkhawatirkan-ahok-buka-suara

CNN Indonesia., 2023, Kenapa Kualitas Udara di Kalbar Kian Memburuk?, Diakses pada [17/08/2023] melalui; https://www.cnnindonesia.com/teknologi/20230816071507-199-986608/kenapa-kualitas-udara-di-kalbar-kian-memburuk 

Crabtree, R.H., 2014, The Organometallic Chemistry of The Transition Metals, sixth edition, USA: John Wiley and Sons Inc. 

Hestyarini, F., 2023, Prof. Tjandra: Bisa Picu Kematian, Polusi Udara Jangan Diabaikan, Diakses pada [18/08/2023] melalui; https://rm.id/baca-berita/nasional/184186/prof-tjandra-bisa-picu-kematian-polusi-udara-jangan-diabaikan 

IQAir., 2023, Ranking kota paling berpolusi di Indonesia. Diakses pada [18/08/2023] melalui; https://www.iqair.com/id/indonesia 

Roat-Malone, R., 2007, Bioinorganic Chemistry, second edition, USA: John Wiley and Sons Inc. 

Thomas, C., and Lumb, A.B., 2012, Physiology of haemoglobin, Continuing Education in Anaesthesia, Critical Care and Pain, 12(5): 251-256.

Yuk Gabung di Komunitas Warung Sains Teknologi!

Ingin terus meningkatkan wawasan Anda terkait perkembangan dunia Sains dan Teknologi? Gabung dengan saluran WhatsApp Warung Sains Teknologi!

Yuk Gabung!

Di saluran tersebut, Anda akan mendapatkan update terkini Sains dan Teknologi, webinar bermanfaat terkait Sains dan Teknologi, dan berbagai informasi menarik lainnya.

Tinggalkan Komentar

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *



Scroll to Top