Paparan Radiasi Extremely Low Frequency Electromagnetics (ELF EM) Terhadap Kesehatan Manusia

Radiasi merupakan suatu cara perambatan energi dari sumber energi ke lingkungannya tanpa membutuhkan medium. Radiasi gelombang elektromagnetik berasal dari berbagai sumber dengan tingkat frekuensi yang berbeda-beda yang dapat digambarkan dalam suatu spektrum gelombang elektromagnetik. Spektrum gelombang elektromagnetik memiliki rentang frekuensi yang lebar, mulai dari medan listrik statis yang memiliki frekuensi terendah hingga radiasi sinar-x yang memiliki frekuensi tertinggi. Gelombang radio, sinyal televisi, sinar radar, cahaya tampak, sinar-x dan sinar gamma merupakan contoh-contoh gelombang elektromagnetik. Dalam ruang hampa, seluruh gelombang ini merambat dengan kecepatan yang sama, 3 x 108 m/s (Swamardika, 2009).

Medan listrik dan medan magnet secara alami dibangkitkan oleh alam, dan sudah ada sejak bumi serta alam semesta ini diciptakan. Bumi memiliki medan magnet bumi yang disebut sebagai medan statis sebesar lebih kurang 40-70 μT. Medan magnet yang menyelimuti bumi bersifat permanen dan sedikit perubahannya terhadap waktu. Pada permukaan bumi terdapat pula medan listrik statis sebesar 0,1-0,5 kV/m sewaktu cuaca cerah dan dapat mencapai 3-30 kV/m pada kondisi badai guntur atau petir.

Manusia secara evolusi dalam ruang dan waktu yang lama telah menyesuaikan diri pada pembebanan medan elektromagnetik di lingkungannya. Seiring perkembangan teknologi, medan elektromagnetik yang ada di lingkungan kita bukan hanya berasal dari medan listrik dan medan magnet bumi, tetapi juga berasal dari berbagai peralatan elektronik yang dibuat oleh manusia. Di tempat kerja, medan elektromagnet dapat berasal dari komputer, televisi, mesin tik elektronik, mesin fotokopi, mesin las, kompresor dan sebagainya. Sumber radiasi medan elektromagnet berdasarkan tipe dan rentang frekuensinya dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Klasifikasi dan sumber radiasi medan elektromagnetik

Tipe

Rentang Frekuensi

Sumber

Statis / Static

0 Hz

Alam

Video

MRI

Elektrolisis

Frekuensi sangat rendah / Extremely low frequency (ELF)

(0 < f ≤ 300 Hz

SUTR/SUTM/SUTT/SUTET

Mesin kendaraan

Frekuensi menengah/ Intermediate Frequency (IF)

300 Hz < f ≤ 100 kHz

Layar monitor

Peralatan kemanan di toko

Detektor logam

Card readers

Frekuensi Radio / Radio Frequency (RF)

100 kHz < f ≤ 300 GHz

Broadcasting dan TV

Telepon genggam

Oven microwave

Radar

Stasiun pemancar dan penangkap sinyal radio

(Sumber : Ozdemir and Kargi, 2011)

Pada Tabel 1 terlihat bahwa arus yang mengalir pada jaringan transmisi berupa Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR), Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM), Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT), bahkan Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) akan menimbulkan medan listrik dan medan magnet pada frekuensi yang sangat rendah di sekitar konduktor jaringan tersebut. (Balitbangkes, 1998)

SUTT merupakan sistem saluran kelistrikan yang memancarkan radiasi elektromagnetik dengan frekuensi sekitar 50 Hz. Di dalam spektrum gelombang elektromagnetik, radiasi elektromagnetik yang berasal dari SUTT (power line) dikategorikan sebagai extremely low frequency (ELF). Gelombang tersebutmerupakan gelombang non-ionisasi yang tidak mampu mengionisasi maupun memanaskan partikel yang dilaluinya. Sementara gelombang lain yang memiliki frekuensi lebih besar, seperti gelombang radio, microwave, infra merah, dan ultra violet, mampu menimbulkan efek ionisasi atau pemanasan terhadap partikel yang dilaluinya. (Swamardika, 2009)

Batas pajanan medan listrik dan medan magnet yang direkomendasikan oleh World Health Organization (WHO), International Radiation Protection Association (IRPA), dan Ikatan Dokter Indonesia (IDI) dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Batas pajanan medan listrik dan medan magnet

Keterangan

Medan Listrik (kV/m)

Medan Magnet (mT)

1. Lingkungan kerja

• Sepanjang hari kerja

10

< 0,5

• Waktu singkat

30

(s/d 2 jam/hari)

5,0

(s/d 2 jam/hari)

2. Lingkungan umum :

• Sampai 24 jam/hari

5

0,1 (ruang terbuka)

• Beberapa jam/hari

10

1

Tingkat paparan gelombang elektromagnet pada frekuensi sangat rendah (3 -3000 Hz) terhadap lingkungan sangat rendah. Untuk populasi umum, paparan medan listrik berkisar antara 5-50 V/m dan paparan medan magnet berkisar antara 0,01-0,2 µT. Tingkat paparan lebih tinggi dapat dialami oleh masyarakat yang tinggal di dekat jaringan listrik, dan oleh pekerja di lingkungan tertentu. (IARC, 2002)

Kehadiran medan listrik dan medan magnet di sekitar kehidupan manusia tidak dapat dirasakan oleh indera manusia, kecuali jika intensitasnya cukup besar dan terasa hanya bagi orang yang hipersensitif saja. Secara garis besar, radiasi total elektromagnet yang diserap oleh tubuh manusia tergantung pada beberapa hal:

1. 
   
2. Frekuensi dan panjang gelombang elektromagnetik
   
3. Polarisasi medan elektromagnetik
   
4. Jarak antara badan dengan sumber radiasi elektromagnetik
   
5. Keberadaan benda lain di sekitar sumber radiasi
   
6. Sifat-sifat elektrik tubuh dan kadar air di dalam tubuh. Radiasi akan lebih banyak diserap pada media dengan konstan dielektrik tinggi seperti otak, otot dan jaringan lainnya dengan kadar air tinggi.
   

Efek biologis berkaitan dengan pajanan medan pada permukaan tubuh, medan-medan induksi yang mengakibatkan pengaliran arus dan rapat arus yang diinduksi dalam tubuh, sehingga kriteria yang dipakai dalam penentuan batas pajanan biasanya adalah rapat arus yang diinduksi dalam tubuh. Arus-arus induksi dalam tubuh tidak dapat dengan mudah diukur secara langsung, sehingga batasan-batasan dalam kuat medan listrik (E) yang tidak terganggu dan rapat fluks magnetik (B) diturunkan dari nilai kriteria induksi.

UNEP (United Nations Environmental Programme), WHO (World Health Organization) dan IRPA pada tahun 1987 mengeluarkan pernyataan tentang nilai rapat arus induksi dengan efek-efek biologisnya yang ditimbulkan oleh pajanan pada seluruh tubuh manusia (Anies, 2007):

(a)1 - 10 mA/m2, tidak menimbulkan efek biologis berarti.

(b)10 - 100 mA/m2, menimbulkan efek biologis yang berarti, termasuk efek pada sistem penglihatan dan saraf.

(c)100 - 1000 mA/m2, menimbulkan stimulasi pada jaringan-jaringan yang dapat dirangsang dan berbahaya bagi kesehatan.

(d)>1000 mA/m2, dapat menimbulkan gangguan pada jantung, berupa irama ekstrasistole dan fibrilasi ventrikular.

Sejak dihasilkannya penelitian pertama oleh Wertheimer dan Leeper pada tahun 1979 mengenai hubungan antara medan listrik dan medan magnet frekuensi sangat rendah dan kejadian leukemia pada anak-anak, sejumlah penelitian terus dilakukan untuk memeriksa hubungan tersebut. Efek biologis akibat paparan radiasi elektromagnet pada frekuensi rendah juga telah dikaji oleh International Agency for Research on Cancer (IARC), World Health Organization (WHO), dan kelompok-kelompok keahlian lainnya.

Dalam satu rangkaian analisis berdasarkan sembilan penelitian yang saling berhubungan, IARC (2002) menyatakan tidak ada resiko yang terlihat pada paparan medan magnet frekuensi rendah di bawah 0,4 µT, sementara resiko dua kali lipat terlihat pada paparan di atas 0,4 µT. Rangkaian analisis lainnya yang melibatkan 15 penelitian berdasarkan kesamaan kriteria inklusi dan nilai paparan tertinggi sebesar 0,3 µT, memberikan nilai resiko relatif sebesar 1,7 untuk paparan di atas 0,3 µT. Kedua studi ini menunjukkan hasil yang konsisten. Berdasarkan hasil tersebut, IARC menyimpulkan medan magnet pada frekuensi rendah sebagai “possibly carsinogenic to human”, artinya, terdapat bukti kuat tetapi terbatas yang menunjukkan bahwa medan magnet frekuensi rendah dapat bersifat karsinogen terhadap manusia.

Akan tetapi, hal ini tidak berlaku pada medan listrik frekuensi rendah yang dinyatakn tidak berkaitan dengan kejadian leukemia pada anak-anak. Sementara pengaruh dari paparan medan elektromagnet dari lingkungan tempat tinggal terhadap kejadian tumor otak dan leukemia pada orang dewasa belum dapat dinyatakan berkaitan, meskipun terdapat beberapa hasil penelitian yang dapat dipertimbangkan. Demikian juga dengan pengaruh radiasi elektromagnet terhadap perubahan parameter hematologi dan genetik yang diteliti secara eksperimental belum memberikan hasil yang konsisten. (IARC, 2002)

Pengaruh dari paparan radiasi elektromagnet terhadap medan listrik internal serta penyerapan energi dan arus listrik di dalam jaringan tubuh bergantung pada mekanisme kopling dan frekuensi yang terlibat. Keberadaan tubuh mausia dan hewan secara signifikan mengganggu distribusi spasial dari medan listrik frekuensi rendah. Pada frekuensi rendah, tubuh adalah konduktor yang baik dan garis-garis medan listrik yang terganggu oleh tubuh hampir tegak lurus dengan permukaan tubuh. Muatan listrik yang berosilasi diinduksikan ke permukaan tubuh yang terpapar dan hal ini menimbulkan arus di dalam tubuh. (ICNIRP, 2010)

Karakteristik kunci dari penentuan dosis paparan medan listrik frekuensi rendah terhadap manusia adalah sebagai berikut (ICNIRP, 2010):

• 
  
• Medan listrik yang diinduksikan ke dalam tubuh jauh lebih kecil dari medan listrik eksternal;
  
• Untuk besar medan listrik eksternal yang sama, medan listrik yang paling kuat diinduksikan ketika tubuh manusia melakukan kontak sempurna dengan permukaan tanah melalui kakinya, dan medan induksi paling lemah ketika tubuh terisolasi dari tanah;
  
• Arus total yang mengalir di dalam tubuh jika berkontak dengan tanah lebih ditentukan oleh ukuran dan bentuk tubuh dibandingkan konduktivitas jaringan;
  
• Distribusi arus induksi melalui berbagai organ dan jaringan tubuh ditentukan oleh konduktivitas jaringan tersebut;
  
• Terdapat juga efek tidak langsung, di mana arus di dalam tubuh dihasilkan dari kontak antara tubuh dengan sebuah objek konduktif yang terdapat di dalam medan listrik.
  

Pada medan magnet, permeabilitas jaringan tubuh dinilai sama dengan permeabilitas udara, sehingga besar medan magnet di dalam jaringan tubuh sama dengan besar medan eksternal. Keberadaan tubuh hewan dan manusia tidak mengganggu distribusi medan magnet. Interaksi utama dari medan magnet berupa induksi Faraday dari medan listrik dan arus yang berhubungan di dalam jaringan tubuh. Medan listrik juga diinduksikan oleh pergerakan pada medan magnet statis. (ICNIRP, 2010)

Karakteristik kunci untuk paparan medan magnet frekuensi rendah terhadap manusia adalah sebagai berikut (ICNIRP, 2010):

• 
  
• Untuk kuat dan arah medan magnet yang sama, medan listrik yang lebih tinggi diinduksikan ke dalam tubuh yang berukuran lebih besar karena lingkaran tertutup (loop) konduksi yang terbentuk lebih besar;
  
• Medan dan arus listrik yang diinduksikan bergantung pada arah medan magnet eksternal. Umumnya medan yang diinduksikan ke dalam tubuh lebih besar ketika arah garis-garis medan lurus dari bagian depan ke belakang tubuh, tapi untuk beberapa organ, nilai induksi lebih tinggi dengan arah garis medan listrik berbeda;
  
• Medan listrik yang paling lemah diinduksikan oleh medan magnet dengan arah sejajar poros utama tubuh;
  
• Distribusi medan listrik yang diinduksikan dipengaruhi oleh konduktifitas dari berbagai organ dan jaringan.
  

Referensi :

Anies. (2007) : Mengatasi Gangguan Kesehatan Masyarakat Akibat Radiasi Elektromagnetik Dengan Manajemen Berbasis Lingkungan. Pidato Pengukuhan Guru Besar Ilmu Kesehatan Masyarakat FK Universitas Diponegoro Semarang.

International Agency for Research on Cancer (IARC). (2002) : Non Ionizing Radiation Part 1: Static and Extremely Low-Frequency (ELF) Electric and Magnetic Fields. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Human, Volume 80, World Health Organization.

International Commissions on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP). (2010) : ICNIRP Guidelines For Limiting Exposure to Time-Varying Electric and Magnetic Fields (1 Hz – 100 kHz). Health Physics. 99 (6): 818-836

Ozdemir, F., dan Kargi, A. 2011. Electromagnetic Waves and Human Health. www.intechopen.com.

Swamardika, Alit. (2009) : Pengaruh Radiasi Gelombang Elektromagnetik Terhadap Kesehatan Manusia (Suatu Kajian Pustaka). Jurnal Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana. 8 (1).