Abstrak
Sebuah kajian mendalam dilakukan di Rajapur, sebuah perkampungan yang terkontaminasi arsenik di Bengal barat, India, untuk menentukan tingkat kontaminasi air-tanah dengan arsenik dan dampak dari kontaminasi ini terhadap para penduduk. Metode FI-HG-AAS (spektrometri serapan atom generasi hidrida injeksi aliran) digunakan untuk mengukur konsentrasi arsenik dalam air dan sampel-sampel biologis. Para ahli-dermatologi mencatat ciri-ciri dermatologic dari arsenikosis.
Dari total 336 sumur-tabung-pompa-tangan di Rajapur, 91% (307/336) mengandung arsenik pada konsentrasi > 10 ug/l, dan 63% (213/336) mengandung arsenik pada konsentrasi > 50 ug/l. Tipe arsenik pada air-tanah, variasi konsentrasi arsenik menurut kedalaman sumur-tabung, dan konsentrasi ion dalam sumur juga diukur. Secara keseluruhan, 825 dari 3500 penduduk diperiksa lesi-lesi kulit nya; dari jumlah ini, 149 memiliki lesi yang diakibatkan oleh paparan terhadap arsenik. Dari 420 sampel biologis yang dikumpulkan dan dianalisa, 92,6 (389) mengandung arsenik pada konsentrasi yang berada di atas normal. Dengan demikian banyak penduduk kampung yang bisa terkontaminasi secara sub-klinis.
Walaupun telah ada lima alat penyaring arsenik yang dipasang di Rajapur, nampaknya para penduduk kampung masih terpapar terhadap konsentrasi arsenik yang meningkat dalam air-minum yang mereka minum. Penelitian tingkat-desa yang mendetail terhadap daerah-daerah yang terkontaminasi arsenik di Bengal Barat diperlukan untuk memahami besarnya kontaminasi dan pengaruhnya terhadap penduduk. Penduduk kampung belum faham betul tentang bahaya akibat meminum air yang terkontaminasi arsenik. Kontaminasi bisa dikontrol dengan meningkatkan kesadaran masyarakat tentang bahaya-bahayanya dan mengimplementasikan tehnik-tehnik manajemen watershed yang melibatkan orang-orang lokal.
Pendahuluan
Kontaminasi air-tanah dengan arsenik dan dampak kontaminasi ini terhadap manusia telah dilaporkan dari 23 negara. Besarnya masalah ini cukup parah di Bangladesh dan Bengal barat, India. Belakangan ini, bukti tentang kontaminasi air-tanah dengan arsenik juga telah ditemukan di negara-negara Asia yang lain seperti Kamboja, Laos, Myanmar dan Pakistan. Kontaminasi air-tanah dengan arsenik dan lesi-lesi kulit yang ditimbulkan juga telah dilaporkan di Nepal, Viet Nam, sebuah propinsi di Iran dan propinsi Bihar di Dataran Gangetik Tengah di India. Dengan ditemukannya arsenik pada air-tanah di propinsi-propinsi lain di India, nampaknya ada beberapa daerah di seluruh propinsi di India dan Bangladesh yang terletak di dataran Ganga-Meghna-Brahmaputra (yang merupakan tempat tinggal lebih dari 450 juta penduduk dan mencakup daerah yang luasnya 570.000 km2) bisa berisiko untuk mengalami kontaminasi air-tanah dengan arsenik.
Kontaminasi air-tanah dengan arsenik dan dampaknya terhadap penduduk pertama kali ditemukan di Bengal Barat pada tahun 1983. Sejak tahun 1988 tim kami telah menyurvei kampung-kampung di Bengal Barat yang tekrontaminasi arsenik. Kami telah menganalisis 115.000 sampel dari sumur-tabung-pompa-tangan dan menemukan bahwa 50,3% diantaranya memiliki konsentrasi arsenik di atas 10 ug/l. Kami juga menganalisis 25.000 sampel biologis dari orang-orang yang tinggal di perkampungan yang terkontaminasi arsenik, termasuk sampel urin, rambut, kuku dan kulit. Secara rata-rata, 89% dari sampel tersebut menunjukkan konsentrasi arsenik di atas kadar normal. Pada survei terdahulu yang kami lakukan, kami menscreening 86.000 prang dari 325 kampung yang tekrontaminasi dan menemukan bahwa 8500 orang memiliki lesi-lesi kulit yang terkait dengan paparan terhadap arsenik.
Untuk memahami tingkat kontaminasi air-tanah dengan arsenik dan dampaknya terhadap kesehatan secara lebih baik, maka kami melakukan sebuah survei sistematis di sebuah kabupaten di Bengal Barat, India. Mulai dari Juni 2000 sampai Juli 2003 kami berfokus pada Murshidabad. Kami mengumpulkan 29.612 sampel air dari sumur-tabung-pompa-tangan di 1833 dari 2414 perkampungan di kabupaten tersebut. Akan tetapi, Murshidabad adalah sebuah kabupaten yang cukup luas untuk disurvei dengan cara ini dan kami tidak mampu menyelesaikan survei yang dilakukan. Akan tetapi, hasil-hasil terdahulu kami menunjukkan bahwa penduduk di 40-50 desa sangat dipengaruhi oleh kontaminasi air tanah dengan arsenik. Dari desa-desa ini, kami memilih Rajapur sebagai daerah penelitian kami.
Dalam artikel ini kami menjelaskan secara rinci temuan kami dari Rajapur dengan berfokus pada kontaminasi air-tanah, efek kesehatan dari toksisitas arsenik di masa lalu dan masa sekarang dan dampaknya alat-alat penyaring arsenik yang sebelumnya dipasang di desa tersebut untuk menyediakan air bersih. Terakhir kami menyarankan sebuah solusi untuk masalah kontaminasi arsenik.
Metode
Lokasi
Propinsi Bengal Barat di India terdiri dari 18 kabupaten. Masing-masing kabupaten dibagi lagi menjadi beberapa blok. Masing-masing blok memuat beberapa kelompok desa yang dikenal sebagai Gram Panchayets; desa-desa di setiap Gram Panchayet berbeda-beda ukuran dan penduduknya.
Rajapur terletak di bagian tenggara blok Domkal dalam kabupaten Murshidabad. Gambar 1 menunjukkan lokasi Rajapur. Desa ini merupakan sebuah desa pertanian yang terpencil sekitar 2,25 km2 luasnya dengan penduduk sekitar 3500 jiwa. Desa ini dibagi lagi menjadi beberapa sub-daerah. Kampung ini dikelilingi oleh sawah, dimana air-tanah merupakan sumber irigasi yang utama, dan terkadang didukung dengan air hujan pada saat musim penghujan. Sebelum Desember 2000, hampir semua penduduk Rajapur meminum air dari sumur-tabung-pompa-tangan yang dangkal, tapi setelah pemerintah diingatkan oleh berbagai organisasi bahwa banyak orang di desa ini yang menderita arsenikosis, maka mereka memasang tiga alat penyaring arsenik pada bulan Desember 2000; dua alat tambahan dipasang pada bulan Oktober 2001 dan Mei 2003. Gambar 1 menunjukkan lokasi dari alat-alat tersebut. Semua alat ini ditujukan untuk digunakan masyarakat dan dianggap cukup untuk kebutuhan domestik 3500 penduduk. Masing-masing alat bisa menyaring 900.000 liter air dengan konsentrasi arsenik > 1000ug/L atau 2.500.000 liter air dengan konsentrasi 250 ug/L sebelum penggantian alat diperlukan. Penelitian kami menduga bahwa para penduduk kampung tersebut meminum air yang aman yang berasal dari sumur-tabung-pompa-tangan yang terhubung dengan alat penyaring tersebut.
Pengambilan sampel dan analisis
Air dari sumur-sumur tabung-pompa-tangan dan sampel-sampel rambut, kuku dan urin dikumpulkan dan dianalisis kandungan arseniknya dengan menggunakan spektrometri FI-HG-AAS (spektrometri serapan atom generasi hidrida injeksi aliran). Konsentrasi total arsenik dalam air [As(III)+As(V)] diukur setelah oksidasi potassium bromat. Konsentrasi As(III) dalam air ditentukan menggunakan FI-HG-AAS dengan adanya larutan asam sitrat (0,25 mol/liter) dan larutan NaBH4 (0,5%) sehingga As(V) tidak dideteksi. As(V) diperoleh dengan mengurangi jumlah total arsenik dengan As(III).
Untuk sampel urin, arsenik anorganik dan metabolit-metabolitnya diukur bersama tanpa perlakuan kimia sebelumnya. FI-G-AAS tidak mendeteksi arsenobetain dan arsenocholine. Untuk sampel rambut dan kuku, total arsenik ditentukan setelah ditumbuk. Cara pengambilan sampel, prosedur penumbukan rambut dan kuku, prosedur analitik untuk sampel air dan sampel biologis serta rincian instrumen dan sistem injeksi aliran digunakan sebagaimana dilaporkan sebelumnya.
Jaminan kualitas dan kontrol kualitas
Untuk kontrol kualitas, uji antar-laboratorium dilakukan terhadap sampel air dan sampel rambut dan dilaporkan pada publikasi-publikasi sebelumnya. Kami juga menganalisis bahan acuan air standar EPA USA dan bahan acuan biologis baku yang mencakup rambut dan urin seperti yang telah dilaporkan.
Hasil
Kontaminasi air-tanah dan perkiraan penduduk yang terkena
Pada bulan Juni 2003, ada 336 sumur-tabung-pompa-tangan yang masih berfungsi di tujuh sub-daerah di Rajapur; kami mengambil sampel dari semua sumur ini untuk menganalisis konsentrasi arsenik dan zat besi nya. Gambar 1 menunjukkan tingkat kontaminasi sumur-sumur tabung. Tabel 1 menunjukkan distribusi konsentrasi arsenik pada tujuh sub-daerah di desa tersebut. Dari Tabel 1 terlihat bahwa hanya 8,63% penduduk Rajapur yang meminum air yang aman (yaitu, dengan konsentrasi < 10 ug/L arsenik). Tabel 2 menunjukkan jumlah penduduk yang meminum air yang terkontaminasi untuk masing-masing konsentrasi arsenik. Perhitungan ini didasarkan pada persentase sumur-tabung-pompa-tangan yang telah memiliki konsentrasi arsenik di atas kadar yang berbda, yang secara langsung terkait dengan penduduk Rajapur. Perkiraan ini didasarkan pada analisis terhadap 100% sumur-tabung-pompa-tangan. Pada penelitian kami yang terdahulu, kami telah menunjukkan validitas perhitungan seperti ini. Kami mencari lesi-lesi kulit akiat arsenik pada penduduk yang telah meminum air minum yang terkontaminasi dengan 300 ug/L arsenik untuk periode waktu yang lama.
Sebelum Juni 2000, kami menganalisis sampel-sampel air dari 52 sumur-tabung-pompa-tangan di Rajapur; pada bulan Juni 2003 kami menganalisis sampel dari 336 sumur, 12 diantaranya juga telah dianalisis pada tahun 2000. Ketika kami membandingkan konsentrasi arsenik yang ditemukan pada penelitian terdahulu dengan yang ditemukan pada penelitian selanjutnya untuk ke 12 sumur tabung, kami mengamati bahwa konsentrasi arsenik telah meningkat secara substansial. Kecenderungan yang serupa juga telah diamati pada desa lain yang terkontaminasi arsenik di Bengal Barat.
Pemisahan arsenik dalam air-tanah
Pada penelitian kami yang terdahulu, kami melaporkan bahwa air-tanah di Bengal Barat dan Bangladesh hanya mengandung arsenik anorganik (arsenit dan arsenat) dan tidak ada bentuk arsenik termetilasi yang telah dideteksi. Tabel 3 menunjukkan hasil analisis terhadap air yang diambil dari 336 sumur di Rajapur. Rasio konsentrasi arsenit rata-rata dengan konsentrasi arsenat rata-rata dalam air-tanah adalah sekitar 2:1. Ini berbeda dengan temuan kami di kabupaten lain di Bengal Barat dimana konsentrasi adalah sekitar 1:1. Arsenik di Rajapur terletak sekitar 15-30 m kedalamanya pada aquifer (lapisan tanah yang menampung air). Konsentrasi ini berkurang apabila kedalaman meningkat.
Konsentrasi zat besi
Sampel-sampel air dari 208 sumur-tabung di Rajapur dianalisis kandungan zat besinya; nilai mean konsentrasi adalah 4089 ug/l (range 168 – 19257 ug/L). sekitar 92% (192) dari sampel kami mengandung konsentrasi zat besi yang lebih tinggi dari kadar maksimum yang direkomendasikan WHO (300 ug/L). Korelasi kecil (r = 0,319) antara konsentrasi zat besi dan konsentrasi arsenik dalam air; temuan ini berlawanan dengan sebuah penelitian arsenik pada sedimen-sedimen galian tanah, yang menemukan adanya korelasi positif.
Lesi-lesi kulit akibat arsenik
Pada beberapa survei klinik, yang dilakukan selama Juni 2000 – Juli 2003, kami mengidentifikasi 149 orang yang mengalami arsenikosis pada empat dari tujuh sub-daerah. Kami tidak mengidentifikasi sub-daerah Sathmatha, Chandpur dan Purnitalapara. Tabel 4 memberikan informasi yang rinci tentang survei klinis di empat sub-daerah Rajapur. Walaupun kami menemukan 149/825 orang (18,1%) yang mengalami arsenikosis di Rajapur, kepala Gram Pachayet dan banyak penduduk kampung telah memberitahukan kepada kami bahwa kami belum memeriksa semua penduduk yang sakit di kampung tersebut; menurut orang-orang lokal ada sekitar 400 orang di Eidgapara yang mengalami keratoses akibat arsenik pada telapak tangannya.
Kami juga mengumpulkan informasi dari pada penduduk kampung tentang anggota keluarga yang meninggal dan pernah mengalami lesi kulit akibat arsenik dan meninggal akibat kanker. Akan tetapi, kami tidak bisa memperoleh bukti bahwa kematian tersebut diakibatkan oleh toksisitas arsenik karena di desa terpencil seperti ini sertifikat kematian yang menunjukkan penyebab kematian tidak diperlukan sebelum jasad dikremasikan. Di Damospara, para penduduk menyebutkan ada 11 orang yang telah meninggal, semuanya dilaporkan menderita lesi kulit yang parah akibat arsenik. Kebanyakan diantara mereka meninggal pada usia dini.
Eidgapara ditentukan sebagai kampung yang terkena penyakit kulit akibat arsenik secara serius; penduduk disana nampaknya telah terkena arsenik selama sekurang-kurangnya 12-15 tahun. Proporsi sumur-tabung dengan konsentrasi arsenik > 300 ug/L cukup tinggi di Eidgapara (Tabel 1). Melalui wawancara dan pemeriksaan klinis, kami memperkirakan bahwa banyak penduduk yang terkena (Tabel 4).
Arsenik dalam sampel-sampel biologis
Selama bulan Juli 2003, kami mengumpulkan dan menganalisis 50 sampel urin, 188 sampel rambut dan 182 sampel kuku baik dari penduduk yang mengalami gejala maupun yang tidak di Eidgapara dan Damospara. Secara rata-rata, 50% sampel adalah orang yang menderita lesu kulit akibat arsenik.
Hasil-hasil ini menunjukkan bahwa 84% (158/188) dari sampel rambut mengandung konsentrasi arsenik yang lebih tinggi dari normal. Konsentrasi normal pada rambut berkisar antara 80 ug/kg sampai 250 ug/kg; 1000 ug/kg sudah menandakan toksisitas. Nilai mean konsentrasi dalam sampel rambut adalah 1931 ug/kg; nilai median adalah 1587 ug/kg; dan rentangnya adalah 535-8453). Kami menemukan bahwa 96% (175/182) sampel kuku juga mengandung konsentrasi arsenik yang lebih tinggi dari normal. Konsentrasi normal pada kuku berkisar antara 430 ug/kg sampai 1080 ug/kg. Nilai mean konsentrasi pada sampel kuku adalah 3139 ug/kg; nilai median adalah 2401 ug/kg; dan rentangnya adalah 851 – 9706 ug/kg. Kami juga menemukan bahwa 98% (49/50) sampel urin memiliki konsentrasi yang lebih tinggi dari normal. Range normal untuk ekskresi arsenik dalam urin adalah 5 ug sampai 40 ug per hari/1,5 liter. Nilai mean konsentrasi dalam sampel urin adalah 420 ug/L; nilai median adalah 244 ug/liter; dan range nya adalah 33-2353 ug/L). Sehingga banyak penduduk kampung yang telah terkena tanpa adanya gejala.
Pemeriksaan alat penyaring arsenik
Untuk menyediakan air minum yang aman di Rajapur, pemerintah Bengal Barat telah memasang lima alat penyaring arsenik. Di sembilan kabupaten yang terkena arsenik, total 1900 alat telah dipasang (dengan biaya sekitar US$ 2 milyar dan dibuat oleh perusahaan negeri dan luar negeri).
Selama survei lapangan pendahuluan kami di tahun 2000, kami menemukan banyak alat yang tidak berfungsi dan kami juga mendengar banyak keluhan dari masyarakat tentang kualitas air dari alat tersebut. Gambar 3 menunjukkan sebuah alat yang tidak berfungsi di kabupaten Murshidabad. Kami memeriksa efisiensi dari 330 alat yang dipasang di kabupaten Murshidabad dan kabupaten 24-Parganas Utara. Pendeknya, kami menemukan bahwa: (a) 53 (16,1%) alat tidak berfungsi; (b) 45 (13,6%) alat telah dipasang di daerah yang memiliki sumur-tabung-pompa-tangan dimana konsentrasi arseniknya < 50 ug/L (batas konsentrasi arsenik yang direkomendasikan untuk air minum di India); (c) 160 (48,5%) alat hanya sesekali berfungsi dan menghasilkan air yang mengandung konsentrasi arsenik > 50 ug/L; (d) 245 (74,2%) alat menghasilkan air olahan dengan konsentrasi zat besi di atas nilai maksimum yang direkomendasikan oleh WHO. Konsentrasi minimum zat besi di 245 alat adalah 198 ug/L; konsentrasi maksimum adalah 5697 ug/L; dan nilai mean konsentrasi adalah 1248 ug/L. Sebenarnya, kami juga menemukan konsentrasi arsenik pada air olahan yang lebih tinggi dari air yang tidak diolah dengan alat penyaring.
Kami mewawancarai sekitar 800 keluarga antara tahun 2000 sampai 2002. Keluhan utama mereka adalah: hampir 80% alat hanya sesekali berfungsi; menghubungkan alat ke sumur-tabung memerlukan prosedur tertentu dan reparasi mekanik yang masyarakat belum terlatih untuk itu, seperti pemasangan katup di mulut sumur atau mengganti material packing pada ujung sumur untuk mempermudah aliran air. Masalah lain mencakup injury-injury yang diakibatkan oleh penutup sumur-tabung yang terkadang terlepas tiba-tiba sat di tekan; katup pada mulut sumur-tabung biasa macet; dan alat-alat ini menghasilkan air yang berwarna kuning. Bagi beberapa alat, air bersih yang dihasilkan dikonsumsi oleh ternak walaupun hanya dimaksudkan untuk manusia saja. Kami juga menemukan kasus dimana para penduduk kampung menggunakan air tersaring untuk mencuci dan mandi.
Karena masalah-masalah yang mereka hadapi, para penduduk kampung tidak ingin memasang alat-alat penyaring pada sumur-tabung mereka. Gambar 4 menunjukkan sebuah alat penyaring-arseink yang dibiarkan begitu saja di jalan di blok Domkal selama sekitar 6 bulan. Akibatnya, para penduduk masih terpaksa harus meminum air minum yang terkontaminasi. Walaupun kebanyakan alat penyaring tidak berfungsi dengan baik, namun kami menemukan beberapa yang mampu menghilangkan arsenik dan berfungsi baik jika dirawat dengan baik pula, dicuci secara teratur dan jika masyarakat turut berpartisipasi dalam merawatnya.
Arsenik dalam urin pada umumnya dianggap sebagai indikator yang paling baik untuk paparan terkini terhadap arsenik anorganik. Untuk menentukan jumlah penduduk kampung di sub-daerah Eidgapara dan Damospa yang telah terekspos terhadap arsenik, kami menganalisis 50 sampel urin pada bulan Juli 2003. (Kami tidak bisa mengumpulkan sampel yang lebih banyak karena para penduduk kampung tidak mau memberikan sampel urin nya). Dari jumlah ini, 45 mengandung arsenik pada konsentrasi > 100 ug/L; 28 memiliki konsentrasi > 300 ug/L; dan 5 memiliki konsentrasi > 1500 ug/L. Arsenik dalam urin biasanya memiliki konsentrasi dibawah normal dalam beberapa hari penghentian konsumsi air terkontaminasi. Sehingga keberadaan arsenik dalam urin seorang penduduk kemungkinan besar adalah akibat dari paparan terbaru. Jika arsenik yang dikonsumsi hanya melalui makanan saja, maka kami tidak mungkin menemukan konsentrasi tinggi dalam urin. Disamping itu, karena alat-alat penyaring dipasang di Damospara dan Eidgapara pada bulan Desember 2000 maka kami tidak akan menemukan kadar arsenik yang tinggi pada sampel rambut dan kuku, khususnya dengan anggapan bahwa ekskresi arsenik dari rambut dan kuku merupakan sebuah proses lambat dan memerlukan waktu beberapa tahun untuk mengembalikan kadarnya menjadi normal.
Pembahasan
Dari penelitian kami di desa Rajapur, sangat jelas bahwa besarnya kontaminasi arsenik cukup parah. Analisis sampel rambut, urin dan kuku menunjukkan bahwa banyak penduduk di Rajapur yang mungkin telah terkena tanpa adanya gejala; sehingga jika air yang aman tidak disediakan kepada penduduk kampung dengan segera, maka kebanyakan dari mereka kemungkinan besar akan mengalami gejala-gejala arsenikosis dan penyakit-penyakit terkait arsenik lainnya. Sebuah penelitian rinci untuk menentukan apakah arsenik berasal dari sumber makanan atau tidak sangat penting, dan kami merasa bahwa penelitian seperti ini harus menjelaskan tipe arsenik nya. Kami juga merasa bahwa banyak upaya yang harus dilakukan untuk mendidik para penduduk kampung tentang bahaya arsenik yang terkandung dalam air minum nya. Pemerintah belum melakukan upaya serius untuk membebaskan para penduduk kampung dari keyakinan mereka yang keliru untuk mengatasi masalah sosial dan sosial-ekonomi yang mereka hadapi.
Belum ada perawatan medis yang efektif untuk mereka yang menderita toksisitas arsenik kronis. Beberapa agen chelat telah digunakan tapi masih sementara diamati. Disaat yang bersamaan, kesepakatan diantara pada dokter dan ilmuwan lain yang meneliti penduduk yang terkena arsenik adalah bahwa keperluan untuk menyuplai air-minum yang aman sangat urgent jika kematian dan penyakit akan dicegah. Untuk penduduk yang mengalami lesi-lesi kulit dini atau ringan akibat arsenik, air bersih dan makanan bergizi merupakan satu-satunya cara untuk menyembuhkan.
Di daerah yang terkena arsenik di Bengal Barat dan Bangladesh, jumlah air permukaan per kapita yang tersedia cukup besar. Kebanyakan daerah memiliki lahan-basah yang luas disamping sungai, danau, kubangan yang tak terhitung jumlahnya, di daerah-daerah dimana aquifer (lapisan tanah yang menampung air) sangat dekat dengan permukaan dan sekitar 2000 mm curah hujan setiap tahunnya. Air dapat diperoleh dari aquifer ini selama setahun penuh dan bisa digunakan sebagai waduk. Dengan manajemen suplai air permukaan Bengal Barat dan Bangladesh yang baik, maka dapat menghasilkan sumber air minum yang aman jika teknologi pemurnian modern digunakan. Ini tidak berarti bahwa air dari sumur-tabung-pompa-tangan tidak akan digunakan: jika sumur-tabung bebas dari arsenik dan kontaminan lain, maka sumur-sumur ini dapat menjadi sumber air yang baik.
Tujuan menghilangkan arsenik dari air minum dapat dicapai dengan meningkatkan kesadaran, mendidik penduduk kampung tentang isu-isu manajemen air dan melibatkan komunitas pada semua aspek perawatan sumber airnya. Akan tetapi, selama alat-alat penyaring arsenik dipertimbangkan, maka kami meyakini bahwa teknologi yang tinggi tidak bisa berhasil di daerah perkotaan sebelum para pemerintah mau berkomitmen dan teknologi yang digunakan cocok dengan daerah tersebut dan diterima oleh penduduk. Pengembangan teknologi-teknologi seperti ini hanya mungkin apabila ada kerjasama antara birokrat, teknokrat dan penduduk kampung.
No comments:
Post a Comment