MENUJU LABORATORIUM ANALISIS LlNGKUNGAN TERPADUDAN TANTANGAN MASA DEPAN*1

Soefjan Tsauri dan Soemanto ImamkhasaniPuslitbang Kimia Terapan-LiPIJI. Cisitu, Bandung 40135

INTISARISuatu gagasan ten tang laboratorium analisis lingkungan

terpadu telah dibahas beserta tan tan g an masa dep an.Laboratorium analisis kimia biasa yang diperlengkapi denganperalatan untulc metoda konvensional dan instrumental dap atditingkatkan fungsinya menjadi laboratorium lingkun gan denganmenambahkan alat pengambilan contoh (sampler). Diantaranyaadalah alat pengambilan contoh air, udara ambient (impinger),gas emisi (cerobong) dan ujipelarutan limbah padat (TCLP), yangkini telah dapat dibuat secara lokal sehingga mudah dan murahd al am p en ga d aan. Dib ah as pula persyaratan akreditasilaboratorium sebagai suatu tantangan guna meningkatkan mutulaboratorium agar menjadi penyedia data lingkungan yang dapatdipercaya. Persyaratan akreditas, misalnya cara registrasi, metodaanalisis, kendali mutu, kon disi saran a dan Iingkungan fisiklaboratorium, peralatan dan instrumentasi juga dijelaskantantangan riset bagi laboratorium analisis lingkungan diantaranyaadalah pengembangan teknik semi-mikro, sensor, instrumen mikro,si stem automa si dan tel emetri. Berdasarkan pengalaman,ditunjukkan pula bahwa lab oratorium an ali sis lingkunganmempunyai tantangan komersial yang menarik. Jasa analisis,pengembangan system monitoring dan training merupakan peluangvang diidentifikasi cukup prospektif untuk Indonesia teru tama JawaTimur.

ABSTRACTAn idea on an integrated environmental analytical laboratory

and its challenges for the future were discussed. A generalanalytical laboratory equipped with conventional and instrumentalmethods could be improved to environmental laboratory byaddition of sampler eguipment. These include water sampler,impinger for sampling of ambient air, stack gas sampler andleaching test (TCLP) , all of these have been made locally andtherefore easily purchased with low price. Laboratory accreditationwas also discussed for improving the quality of laboratory as areliable environmental data generator. Accreditation requirementssuch as registration, methods of analysis, quality control, physicalcondition of lab oratory, equipment and instrument were explained.In addition, other challenges in research were pointed out on thearea of semi-micro techniques, sensor, micro-instruments,automation and telemetric system. Experiences showed that

*) Didasarkan pada materi yang disajikan pad a Seminar NasionalKimia Lingkungan 23 Februari 2000 di Universitas Erlangga,Surabaya.

52

environmental analytical laboratory had good challenges forbusiness. Analytical services, development of monitoring systemand training were identified as prospective business in Indonesiaparticularly in East of Java.

PENDAHULUANDalam pengelolaan lingkungan terutama dalam

penangananlimbah diperlukan suatu laboratorium analisiskimia yang berfungsi untuk monitoring cemaran ataumengevaluasi tingkat pencemaran lingkungan. Selain itulaboratorium analisis kimia diperlukan pula untuk mengujiefisiensi proses dalam usaha minimisasi limbah ataupengolahan limbah. Penerapan undang-undang atauperaturan yang berkaitan dengan baku mutu(1,2,3)juga takterlepas darijasa laboratorium analisis kimia.

Berbagai macam peralatan dan bahan dapatdipakaidalam laboratorium bergantung pada keperluan. Metodakonvensional seperti gravimetri dan volumetri masih cukuppenting karena masih banyak diperlukan untuk analisislingkungan. Mengingat kini jumlah analisis lingkungan yangsemakin besar jumlahnya dan batas deteksi yang semakinkecil, maka penggunaan metoda instrumental sernakin luas.Metoda instrumental seperti spektroskopi, elektrokimia dankromatografi tidak hanya menambah kecepatan analisa tetapijuga ketepatan serta memungkinkan untuk menjadikansistem automasi.

Namun apapun metoda yang dipakai, yang penting datayang diperoleh harus handal dan dapat dipercayakebenarannya. Tingkat kehandalan data ditentukan oleh sifatkedapat-ulangannya (reproducibility) dan ketepatan(accuracy). Kedapat ulangan biasanya dinyatakan dalamdeviasi standar sedang ketepatan analisis dinyatakan dalamkesalahan relatifterhadap data analisis material baku yangdianggap benar.

Dibawah ini akan disampaikan suatu pemikiran tentanglaboratorium analisis lingkungan yang terpadu sertatantangan dalam mewujudkan diri sebagai penghasil data(data generator) yang handal. Juga berbagai tantangan risetdan peluang bisnis masa depan yang dapat dikembangkandi daerah terutama Jawa Timur berkaitan dengan otonomidaerah.

JKTI, Vol. 10, No. 1-2, Desember 2000

PARAMETER UJILaboratorium analisis lingkungan mempunyai fungsi

memberikan layanan analisis terhadap kebutuhan monitoringdan analisis cemaran atau limbah baik dalam bentuk cairan,gas maupun padatan. Untuk itu perlu dikenal secara garisbesar parameter-parameter yang harus diukur diantaranyaadalah'":

1. Kontaminan dalam Air Limbah.

Kontaminan dalam air limbah meliputi zat terlarut dantidak larut (tersuspensi), baik zat organik maupun anorganik.Zat organik diantaranya adalah protein, karbohidrat, lemak,minyak mineral, fenol, zat warna dan pestisida. Kontaminanzat anorganik terdiri atas logam-logam atau oksidanya danbeberapa zat nutrisi seperti NH), NO)' dan PO/. Juga zatracun seperti sianida dan sulfida. Kadar zat-zat diatas amatmenentukan mutu dan tingkat bahaya air limbah baikterhadap manusia, binatang, tumbuh-tumbuhan danlingkungan.

2. Kontaminan dalam Udara

Kontaminan dalam udara dapat terdiri atas gas (misalnyaH2S, CO, NOx' NH3 dan SO), uap (metanol, benzena,hidrokarbon), debu (kapur, semen, silika dan asbes) serta bau(spesifik dan non - spesifik). Kadar kontaminan zat-zat diataspenting guna evaluasi kesehatan kerja (monitoring udaratempat kerja) dan lingkungan industri (ambient), serta gasemisi dari cerobong pabrik (stack).

3. Kontaminan Limbah Padat

Kontaminan limbah padat dapat berupa logam-logamberat dan berbagai racun organik. Selain analisa komponen-komponen pencemar dalam limbah padat, perlu puladievaluasi tingkat kemudahan limbah tersebut mengalamileaching atau pelarutan. Yang terakhir disebut "TCLP" atauToxicity Characteristic Leaching Procedure, yang amatpenting bagi proses pembuangan limbah padat.

KETERPADUAN LABORATORIUMLINGKUNGAN

Laboratorium analisis kimia, baik laboratorium litbang,jasa atau industri dengan saran a untuk gravimetri, volumetriserta peralatan instrumen seperti elektrokimia, spektroskopidan kromatografi dapat dipakai untuk uj i parameterlingkungan diatas. Untuk itu yang diperlukan adalahperalatan/sampling:

a) Air limbah, baik sampling sesaat atau sampling kontinyu.b) Impinger: alat sampling gas dan uap dalam udarac) Debu: dust sampler seperti HVS (High volume sampler)d) Debu dan gas emisi (stack gas sampler)

e) Alat Uji TCLP.

JKTI, Vol. 10, s« 1-2, Desember 2000

Konvensional

• Gravimetri

• Volumetri

Spektroskopi

• UV/Vis

• IR• AAS·lcr

Elektrokimia

• pH ~ meter

• Ion meter

• Polarografi

• ASVSampler debudim1--_--'gas ccrobong

Kromatogrufi

• HPLC

• GC

Gambar 1. Keterpaduan Laboratorium Analisis Kimia Lingkungan.

Alat-alat sampling diatas merupakan kunci untukmenjadikan laboratorium analisis kimia dapat berfungsisebagai laboratorium analisis lingkungan yang terpadu.Keterpaduan laboratorium analisis limbah gas, cair dan padatdapat dilihat seperti pada Gambar 1. Alat-alat samplingseperti alat sampling air, impinger, gas dan debu emisi sertaalat uji TCLP kini telah dapat dibuat sendiri oleh tenaga-tenaga LIPI Bandung. Beberapa peralatan buatan local diatastelah dapat diterima pasar, sedang beberapa lagi masih dalamtahap uji lapangan.

Masalah lingkungan kini telah berkembang luas, baikdari aspek ekonomi, sosial, teknologi maupun hukum. Itusemua menuntut laboratorium lingkungan untuk dapatmeningkatkan mutu sarana, tenaga, produk analisis,kecepatan layanan, penghematan beaya dan peningkatankeselamatan.

AKREDITASI LABORA TORIUMDalam era globalisasi ini, masalah lingkungan tak

terlepas dari masalah perdagangan, seperti tersirat dalamecolabeling. Kecenderungan ini merupakan tantanganterhadap mutu laboratorium analisis lingkungan untuk dapatbertarafglobaljuga. Dengan demikian sarana, peralatan dansumber daya laboratorium harus dapat diarahkan oleh fihakmanagemen menuju laboratorium yang dapat dipercayahasilnya, sehingga bila diperlukan data tersebut dapatditerima guna penegakan hukum (law enforcement) di dalamnegeri dan kebutuhan perdagangan internasional.

Kini terdapat suatu usaha untuk meningkatkan mutulaboratorium dengan sistem akreditasi. Pemberian akreditasi

53

dapat dilakukan oleh badan akreditasi intemasional maupunnasional. Bahkan kadang kala pula akreditasi diberikan olehlembaga internal departemen. Dengan sendirinya badanakreditasi intemasional dianggap yang paling dapat dipercaya,karena cara penilaiannya pun amat ketat, meskipun beayanyaarnat mahal. Pemberian akreditasi akan memberikankeuntungan-keuntungan sebagai berikut:1. Pengelolaanlaboratorium yang lebih efisien dan aman.2. Penghematan beaya operasional.3. Jasa analisa dapat diterima pasar.

Mengingat laboratorium analisis lingkungan dapat terdiriatas unit-unit kegiatan, maka usaha memperoleh akreditasitidak perlu hams secara keseluruhan, tetapi dapat saja per-bagian atau sub-unit misalnya khusus untuk analisa BOD danatau COD, analisis gas ambient, analisis pestisida, uji TCLPdan lain-lain. Dengan cara akreditasi tersebut diharapkankehandalan data analisis dapat dijamin kebenarannya ataudapat dipercaya. Dibawah ini beberapa hal yang berkaitandengan akreditasi oleh NATA (Australiajv'' yang perludifahami oleh fihak pengelola laboratorium. Di Indonesia haldemikian telah pula diatur oleh Komisi Akreditasi Nasional(KAN).

Prasarat RegistrasiUntuk dapat dilakukan evaluasi oleh pihak pemberi

akreditasi, terdapat beberapa prasyarat registrasi diantaranyaadalah:1. Organisasi & Managemen, yang berkaitan dengan

pengelolaan, staf supervisi, teknisi dan analis sertakualifikasi dan pengalaman mereka.

2. Struktur Kepegawaian, yang menjelaskan tentang uraiantugas dan wewenang para staf laboratorium agar jelastanggung jawabnya.

3. Prosedur dan Instruksi kerja, yang menjelaskanmengenai aliran pekerjaan serta petunjuk - petunjuk kerja.

4. Fasilitas yang meliputi peralatan, instnunen, listrik, airdan system pemeliharaan.

5. Alat Ukur dan Pengujian, yang memerluan kalibrasi,verifikasi dan perawatan.

Persyaratan MetodaMetoda-metoda analisa yang dipakai dalam laboratorium

hams pula mernpunyai persyaratan yang rinci diantaranyaadalah:1. Uji atau cara analisis hams mempunyai bukti yang sah

atau benar baik sumbernya (ASTM, JIS, SNl, dll) maupunjenis spesifikasi bahan standar sebagai uji metoda.

2. Bila terdapat perubahan atau modifikasi metoda atauprosedur hams mempunyai data pendukung yang tertulissebagai dokumen validasi metoda.

3. Prosedur kerja didokumentasi secara tertulis dalam bentukdokumen yang lengkap meliputi:a) Perintahjelas, tidak meragukanb) Metoda disiapkan oleh tenaga ahlic) Diberikan referensi lengkap

54

d) Mengandung data: kedapat-ulangan, ketepatan, limitdeteksi dan linearitas.

e) Kriteria rejeksi data1) Disahkan oleh staf senior.

Kendali MutuUntuk memperoleh data yang handal diperlukan usaha

untuk menjamin bahwa langkah-langkah operasional dalamanalisis telah dilaksanakan dengan benar. Langkah-langkahyang perlu dijaga adalah proses sampling, perlakuan contoh,pemisahan atau pemekatan, pengukuran dan pengolahan data.Data-data tentang penggunaan blank, uji ketepatan, kedapatulangan, penggunaaan standar serta uji gangguan matriksperlu dicatat dengan baik. Data-data itu semua untukmemudahkan penelusuran apabila terjadi kesalahanperhitungan atau hasil yang kurang wajar.

Sarana dan Lingkungan LaboratoriumTerdapat beberapa hal penting berkaitan dengan sarana

dan lingkungan laboratorium yang dipakai sebagai per-timbangan untuk akreditasi diantaranya:1. Kondisi kerja: uap, debu, bau, penerangan dan kelembab-

an.2. Kestabilan alat ukur yang dipengaruhi oleh listrik, vibrasi,

suhu dan kelembaban.3. Tempat kerja laboratorium yang terpisah dari ruang

menulis dan makan/minum.4. Sarana: air, listrik, almari asam, gas dan pembuangan

limbah.5. Kebersihan laboratorium.6. Keselamatan kerja: Material Safety Data Sheet (MSDS),

alat pelindung diri, alat pemadam kebakaran dan carapenyimpanan bahan (silinder gas dan bahan kimia). Kinidi Indonesia telah tersedia Lernbar Data KeselamatanBahan(6) atau MSDS versi Indonesia sebagai acuanpetunjuk dalam penanganan bahan-bahan kimia ber-bahaya,

Peralatan dan InstrumentasiPeralatan dan instrumentasi juga dinilai dari penjagaan

fungsi penggunaannya. Termasuk hal penting adalah petunjukcara kerja, kalibrasi serta maintenance (pemeliharaan).

TANTANGAN PENELITIAN

Laboratorium analisis lingkungan dituntut olehkebutuhan untuk memperoleh data yang cepat tetapi tetaphandal dengan beaya rendah dan aman terhadap lingkungan.Oleh karena itu, laboratorium analisis lingkungan perlumengembangkan penelitian sebagai berikut:

1. Menuju Teknik Semi-mikroTeknik semi-mikro, terutama diarahkan pada metoda-

metoda konvensional seperti volumetri dalam penentuanCOD, uji TCLP, dan analisa gas dengan impinger. Usaha ini

JKTI, Vol. 10, No. 1-2, Desember 2000

akan mempunyai keuntungan karena lebih ekonomis dalampenggunaan reagen serta sedikit limbah. Dengan demikianbeaya per-analisa menjadi lebih murah, dan lebih sedikitpengaruhnya pada lingkungan.

..

2. Pengembangan SensorSensor terhadap parameter-parameter cemaran

lingkungan seperti ion-ionlogam berat, nutrisi, zat organikberacun dan gas-gas dalam udara, amat bermanfaat gunapercepatan pengukuran dengan sedikit atau tanpa reagen.Pengembangan sensor memungkinkan analisis kimia dipakaisebagai sarana monitoring secara terus menerus. Masalah-nya adalah kehandalan data dari sensor yang memerlukankalibrasi secara periodilk dan teliti.

3. Instrumentasi MikroPengembangan instrnmentasi mikro, seperti kroma-

tografi gas kapiler dan kolom mikro kromatografi cairmempunyai prospek yang baik dalam lingkungan. Tekniktersebut dapat mengurangi penggunaan reagen, sedikitlimbah dan meningkatkan sensitivitas serta selektivitas.

4. Pengembangan Sistem AutomasiSistem automasi sangat penting bagi lingkungan untuk

melakukan monitoring secara kontinyu baik untuk limbahpabrik atau air sungai atau cemaran udara. Automasi dapatmelipnti pengambilan contoh dan pengukuran dan pengolahandata dengan kompnter.

5. Peugembangan SistemTelemetriSebagai kelanjutan dari sistem automasi, sistem telemetri

yakni mentransfer data ke pusat pengendali dengan memakairadio, telepon atau satelit dapat dikembangkan. Hal ini amatpenting terutama dalam monitoring limbah industri ataupengendalian pencemaran sungai dan udara.

6. Eksplorasi Metoda BarnBeberapa parameter cemaran yang mernerlukan

pengembangan metoda barn diantaranya adalah:

a. Uji toksisitas limbah secara biologi.b. Pemanfaatan spektroskopi infra merah (lR) untuk analisis

gas dan uap kimia beracun.c. Uji bau non-spesifik guna keperluan standar kebauan.

PELUANG BISNISLaboratorium analisis lingkungan dengan sarana dan

prasarananya adalah suatu investasi yang dapat dimanfaatkanuntuk bisnis. Pasar jasa dalam lingkungan seperti jasa analisis,training dan pengembangan sistem monitoring merupakanpasar yang tak pernah habis. Beberapa peluang bisnis yangdapat diantisipasi adalah:

JKTI, Vol. 10, No. 1-2, Desember 2000

1. Jasa Analisis, meliputi:a. Monitoring air limbah industri.b. Evaluasi pencemaran udara tempat kerja dan

lingkungan ambient,C. Evaluasi dan monitoring gas emisi.d. Uji TCLP limbah padat.

Pengalaman menunjukkan beberapa permintaan jasaanalisis dipengaruhi oleh beberapa faktor internaldiantaranya adalah kehandalan (reliability) data, harga,kecepatan dan ketepatan waktu layanan, sedangkanfaktor luar yang amat pula menentukan adalah lawenforcement. Untuk mempercepat layanan lapangan,laboratorium layanan jasa ini hams dilengkapi denganmobile laboratory.

2. Pengembangan Sistem MonitoringSistem monitoring secara automatis dapat dikembangkanuntuk memenuhi kebutuhan monitoring limbah industri,pencemaran udara kota dan pencemaran daerah aliransungai. Pengembangan sistem ini tidak cukup tenagakimia, tetapi harus pula melibatkan tenaga ahli elektronikdan komputer.

3. Jasa TrainingJasa training (pelatihan) juga merupakan peluang yangamat baik untuk bisnis, sekaligus membantu industri dalampeningkatan mutu sumber daya manusianya. Trainingdapat meningkatkan hubungan antara laboratoriumdengan industri, laboratorium jasa dan fihak penggunalainnya, sekaligus meningkatkan mutu sumber dayalaboratorium.

PENUTUPDengan akan berlakunya otonomi daerah, maka

Pemerintah Daerah akan mempunyai wewenang penuhdalam menangani dan mengelola lingkungan. Dalampengelolaanlimbah, baik limbah industri maupun domestikdiperlukan laboratorium analisis lingkungan yang mampumenganalisa baik limbah gas, cair maupun padat.Laboratorium demikian dapat dibangun secarakhusus ataumemanfaatkan laboratorium analisis biasa denganmenambah alat-alat sampling lingkungan. Sumber dayamanusia mungkin merupakan hal yang cukup kritis dan hamsdipersiapkan secara baik. Era globalisasi menuntutlaboratorium harus bermutu tinggi agar hasil data analisisdapat diterima diluar negeri bagi industri yang memproduksibarang-barang ekspor. Agar laboratorium analisislingkungan dapat lebih dinamis, kegiatan riset dan komersialperlu dikembangkan supaya dapat menjawab kebutuhanpasar. Peluang kornersialisasi laboratorium analisislingkungan cukup baik untuk Indonesia dan khususnya untukdaerah Jawa Timur, berkaitan dengan otomomi daerah yangakan tiba.

55

1. Peraturan Pemerintah No. 19/1994 tentang PengelolaanLimbah Bahan Berbahaya, Bapeda1, Jakarta, (1994).

2. Peraturan Pemerintah No. 4111999 tentang PengendalianPencemaran Udara Bapeda1, Jakarta, (1999).

3. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup, No.Kep, 51IMenLHll 011995 tentang Baku Mutu Limbah Cairbagi Kegiatan Industri", MenLH, Jakarta, (1995).

4. o 'Gallagher, B., Waste Management Technology:Opportunities for Research and Manufacturing inAustralia, Dept. Industry, Technology and Commerce,Sydney, (1990).

5. Saddler, R., Requirement to Achieve LaboratoryAccreditation, Seminar Nasional Kimia dan Pem-bangunan, HKI, Bandung, (1992).

6. S. Imamkhasani, Lembar Data Keselamatan Bahan,Puslitbang Kimia Terapan - LIPI, Bandung, (1998).

DAFTARPUSTAKA

I N DON E S I A l\ 1:\ S 'W"' I 'T' [T T r 0 F S C J '~(' r:LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA

RESEARCH A~D nEVELOPME~ ( ~TRE }<OR \PPLll<..O Cf-I F 'II~ fin

PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN KIMIA TERAPANJI. Cisitu-Sangkuriang, Bandung 40135 Telp. (U22) 2507345, 2503051,2507769 Fax. 2503240, 2507772

Kawasan Pus.pip.tek, Serpeng - 15310 Telp. (021) 7560929 Fax. 7560549IN90NESIA

Bidang :Allatisis .KimiaBidang : PanganBidang: Material

Bidaog: LingkunganBidang : BieteknologiBidan:g : Proses Kimia untuk Indust •.i

Working Together for Industry BenefitsKami memberikan p:elayanankepada.industridan pjhak~pjh.akyangmembutuhkan dalam bentuk:

1. Pelatihandalam hidanganalis.iskim.ia dan lingkungan, keselamatan Kerja.

2. Pengujian mutu dananalisis :ki",n:iaufltuk berbagai komodit], prodck, bahan hakudankomponenIingkunganseperti-anailsis.Fenof Nitrat, Nilr:it, Fluorida, BOD, COD, O2, CO2, oeterien , Haloetan,Halometan, Klcrin.Sox, HiS., 'NO" NH 3' OZOI'l,Logam dan tv.Hneral, Lemak dan Minyak, Total senyawaOrganikdansejenisnya.

3. Konsultasidan Ran.cang-B.anglMlda1am bidang proses kimia dan Jil'lgktlf\gan.

4. Kerjasama Penelitiandalam bidang:• Bahan Bake Kil'l'l:iiaAdi(Fif'l€ Chemical) dad bahan lokalladonesla• Bahan Obat-obatandan Farmasii-darj bahanbaku alam Indonesia• Pangan dan Pakan Temak• Pengendalian Penoelif:laraRliftgk;Hngan.• Standarisasi dalam bidang AnaMs:isKimia

5. Penyediaan alat sampling & alat ana~is+skiraia lingkuI1:gan.

Peralatan : XRO 5EM, FTIR, AA5, TPO-TPO, Gas Analyszer, HPLC, Gc.5umber Oaya Manusia: 53, 52, 51,03, lulusan Universitas dari dalam dan luar negeri dan tenaga administrasi.

56 JKTI, Vol. 10, No. 1-2, Desember 2000