Application of six sigma and AHP in analysis of variable lead time calibration process instrumentation

ABSTRACT

Calibration of instrumentation equipment in the pharmaceutical industry is an important activity to determine the true value of a measurement. Preliminary studies indicated that occur lead-time calibration resulted in disruption of production and laboratory activities. This study aimed to analyze the causes of lead-time calibration. Several methods used in this study such as, Six Sigma in order to determine the capability process of the calibration instrumentation of equipment. Furthermore, the method of brainstorming, Pareto diagrams, and Fishbone diagrams was used to identify and analyze the problems. Then, the method of Hierarchy Analytical Process (AHP) was used to create a hierarchical structure and prioritize problems. The results showed that the value of DPMO around 40769.23 which was equivalent to the level of sigma in calibration equipment approximately 3,24σ. This indicated the need for improvements in the calibration process. Furthermore, the determination of problem-solving strategies Lead Time Calibration such as, shortens the schedule preventive maintenance, increase the number of instrument Calibrators, and train personnel. Test results on the consistency of the whole matrix of pairwise comparisons and consistency test showed the value of hierarchy the CR below 0.1.

link:

http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.4975969

Interpretive Structtural Modelling (ISM)

Salah satu teknik pemodelan yang dikembangkan untuk kebijakan strategis dapat menggunakan Teknik Pemodelan Interpretasi Struktural (Interpretive Structural Modelling - ISM). Menurut (Eriyatno, 2003). ISM adalah proses pengkajian kelompok (group learning process) dimana model-model structural dihasilkan guna memotret perihal yang kompleks dari suatu system, melalui pola yang dirancang secara seksama dengan menggunakan grafis serta kalimat. Teknik ISM merupakan salah satu teknik memodelkan rencana strategis untuk menangani kebiasaan yang sulit diubah dari perencana jangka panjang yang sering menerapkan secara langsung teknik penelitian operasional dan atau aplikasi statistik deskriptif.

Interpretive Structtural Modelling (ISM) adalah proses pembelajaran interaktif dimana serangkaian elemen yang berbeda dan berhubungan langsung disusun menjadi model yang sistemik yang komprehensif (Warfield, 1974). Metodologi ISM adalah proses pembelajaran interaktif dimana aplikasi yang sistematis dari beberapa pengertian - pengertian dasar dari teori grafik digunakan sedemikian  teoritis,  konseptual,  dan  pengaruh  komputasi  diekspoitasi     untuk menjelaskan pola yang kompleks dari hubungan kontekstual diantara serangkaian variabel - variabel (Malone, 1975). ISM membantu dalam mengidentifikasi keterkaitan antar variabel. ISM juga membantu untuk menentukan urutan dan arah dalam kompleksitas hubungan antar elemen pada sebuah sistem dan menganalisa pengaruh dari satu variabel dengan variabel lainnya.

Warfield, (1976) pertama mengusulkan ISM pada tahun 1973. Metode ini seringkali digunakan untuk memberikan pemahaman mendasar situasi yang kompleks, serta untuk mengumpulkan tindakan untuk pemecahan permasalahan yang memungkinkan para peneliti untuk mengembangkan peta hubungan yang kompleks antara banyak unsur yang terlibat dalam situasi pengambilan keputusan yang kompleks.

Metodologi ISM membantu kelompok mengidentifikasi hubungan antara ide  dan  struktur  tetap  pada  isu  yang  kompleks.  ISM  dapat  digunakan   untuk mengembangkan beberapa tipe struktur, termasuk struktur pengaruh (misalnya : dukungan atau pengabaian), struktur prioritas (misalnya “lebih penting dari”, atau “sebaliknya dipelajari sebelumnya”), dan kategori ide (misalnya : “termasuk kategori yang sama dengan”).

ISM dapat digunakan untuk mengidentifikasi dan menyimpulkan hubungan di antara variabel yang spesifik, yang menggambarkan sebuah problem atau isu (Warfield J. , 1974). ISM berarti perintah mana yang dapat dipaksakan dalam kompleksitas dari beberapa variabel (Mandal, & Desmukh, 1994). ISM menganalisis elemen-elemen sistem dan memecahkannya dalam bentuk grafik  dari hubungan langsung antar elemen dan tingkat hierarki. Elemen-elemen dapat merupakan tujuan kebijakan, target organisasi, faktor-faktor penilaian, dan lain- lain. Hubungan langsung dapat dalam konteks-konteks yang beragam (berkaitan dengan hubungan kontekstual).

Langkah - langkah ISM :

a.       Identifikasi elemen

Elemen sistem diidentifikasi dan didaftar. Hal ini dapat diperoleh dari penelitian, brainstorming dan lain – lain.

b.       Hubungan kontekstual

Sebuah hubungan kontekstual antar elemen dibangun, tergantung pada tujuan pemodelan.

c.       Matriks    Interaksi    Tunggal    Terstruktur    (Structural     Self        Interaction Matrix/SSIM)

Matriks ini mewakili elemen persepsi responden terhadap elemen tujuan yang dituju. Empat simbol yang digunakan untuk mewakili tipe hubungan yang ada antara dua elemen dari dua system yang dipertimbangkan adalah :

·         V : Hubungan dari elemen Ei terhadap Ej, tidak sebaliknya.

·         A : Hubungan dari elemen Ej terhadap Ei, tidak sebaliknya.

·         X : Hubungan interrelasi antara Ei dan Ej (dapat sebaliknya)

·         O : Menunjukan bahwa Ei dan Ej tidak berkaitan

d.      Matriks Reachability Matrix (RM)

Sebuah RM dapat dipersiapkan kemudian mengubah simbol - simbol SSIM  ke dalam sebuah matriks biner. Aturan - aturan konversi berikut menerapkan :

·         Jika hubungan Ei terhadap Ej = V dalam SSIM, maka elemen Eij = 1 dan Eji = 0 dalam RM

·         Jika hubungan Ei terhadap Ej  = A dalam SSIM, maka elemen Eij = 0  dan Eji = 1 dalam RM

·         Jika hubungan Ei terhadap Ej  = X dalam SSIM, maka elemen Eij = 1  dan Eji = 1 dalam RM

·         Jika hubungan Ei terhadap Ej  = O dalam SSIM, maka elemen Eij = 0  dan Eji = 0 dalam RM

RM awal dimodifikasi untuk menunjukan seluruh direct dan indirect reachability, yaitu Eij = 1 dan Ejk = 1, maka Eik = 1

e.       Tingkat partisipasi dilakukan

Tingkat partisipasi dilakukan untuk mengklasifikasi elemen-elemen dalam level-level yang berbeda dari struktur ISM. Untuk tujuan ini, dua perangkat diasosiasikan dengan elemen Ei dari sistem Reachability Set (Ri) adalah sebuah set dari seluruh elemen yang dapat dicapai dari elemen Ei, dan Antecedent Set (Ai) adalah sebuah set dari seluruh elemen dimana elemen Ei dapat dicapai. Pada iterasi pertama seluruh elemen, dimana Ri = Ri Ai,  adalah elemen - elemen level 1. Pada iterasi-iterasi berikutnya elemen-elemen diidentifikasi seperti elemen-elemen level dalam iterasi – iterasi sebelumnya dihilangkan, dan elemen – elemen baru di seleksi untuk level – level berikutnya dengan menggunakan aturan yang sama. Selanjutnya, seluruh elemen sistem dikelompokan ke dalam level – level yang berbeda.

f.        Matriks Canonical

Pengelompokan elemen - elemen dalam level yang sama mengembangkan matriks ini. Matriks resultan memiliki sebagian besar dari elemen – elemen triangular yang lebih tinggi adalah 0 dan terendah 1. Matriks ini selanjutnya digunakan untuk mempersiapkan diagraph.

g.       Diagraph

Diagraph merupakan konsep yang berasal dari directional graph, sebuah grafik dari elemen - elemen yang saling berhubungan langsung, dan level hirarki. Diagraph awal dipersiapkan dalam basis matriks canonical. Graph awal tersebut selanjutnya dipotong dengan memindahkan semua komponen yang transitif untuk membentuk diagraph akhir.

h.       Interpretive Structural Model

ISM dibangkitkan dengan memindahkan seluruh jumlah elemen dengan deskripsi elemen actual. Oleh sebab itu, ISM memberikan gambaran yang sangat jelas dari elemen -elemen sistem dan alur hubungannya.

Eriyatno, (2003) menyatakan bahwa metodologi dan teknik ISM dibagi menjadi dua bagian, yaitu penyusunan hirarki dan klasifikasi sub elemen. Prinsip dasarnya adalah identifikasi dari struktur di dalam suatu sistem yang memberikan nilai manfaat yang tinggi guna meramu sistem secara efektif dan untuk pengambilan keputusan yang lebih baik. Struktur dari suatu sistem yang berjenjang diperlukan untuk lebih menjelaskan pemahaman tentang perihal yang dikaji. Menentukan tingkat jenjang mempunyai banyak pendekatan dimana terdapat lima kriteria. Pertama, kekuatan pengikat dalam dan antar kelompok atau tingkat. Kedua, frekuensi relatif dari oksilasi (guncangan) dimana tingkat yang lebih rendah lebih cepat terguncang dari yang di atas. Ketiga, konteks dimana tingkat yang lebih tinggi beroperasi pada jangka waktu yang lebih lambat dari pada ruang yang lebih luas. Keempat, liputan dimana tingkat yang lebih tinggi mencakup tingkat yang lebih rendah. Kelima, hubungan fungsional, dimana tingkat yang lebih tinggi mempunyai peubah lambat yang mempengaruhi peubah cepat tingkat dibawahnya.

Program yang sedang ditelaah penjenjangan strukturnya dibagi menjadi elemen-elemen dimana setiap elemen setiap elemen selanjutnya diuraikan menjadi sejumlah subelemen. Untuk setiap elemen dilakukan pembagian menjadi sejumlah subelemen sampai memadai. Studi dalam perencanaan program yang terkait memberikan pengertian mendalam terhadap berbagai elemen dan peranan kelemnbagaan guna mencapai solusi yang lebih baik dan mudah diterima. Teknik ISM memberikan basis analisis dimana informasi yang dihasilkan sangat berguna dalam formulasi kebijakan serta perencanaan strategis. Menurut (Saxena, Sushil, & Vrat, 1992) program dapat dibagi menjadi sembilan elemen, yaitu :

1.       Sektor masyarakat yang terpengaruh

2.       Kebutuhan dari program

3.       Kendala utama

4.       Perubahan yang dimungkinkan

5.       Tujuan dari program

6.       Tolok ukur untuk menilai setiap tujuan

7.       Aktivitas yang dibutuhkan guna perencanaan tindakan

8.       Ukuran aktivitas guna mengevaluasi hasil yang dicapai oleh setiap aktivitas

9.       Lembaga yang terlibat dalam pelaksanaan program

Dalam penyusunan elemen melalui proses pengelompokan yang tepat, beberapa jenis elemen dapat pula ditetapkan menurut (Sharma, 1994) yaitu :

1.       Pernyataan atas tujuan

2.       Usulan proyek atau pilihan

3.       Parameter ekonomi

4.       Tolok ukur dasar pembinaan suatu system

5.       Nilai

6.       Permasalahan, peluang dan penyebab

7.       Aktivitas, kejadian (events)

Selanjutnya, untuk setiap elemen dari program yang dikaji dijabarkan  menjadi sejumlah sub elemen. Setelah itu, ditetapkan hubungan kontekstual antara sub elemen yang terkandung adanya suatu pengarahan (direction) dalam terminology sub ordinat yang menuju pada perbandingan berpasangan, seperti “apakah tujuan A lebih penting dari tujuan B?”, perbandingan berpasangan yang menggambarkan keterkaitan antar sub elemen atau tidaknya hubungan kontekstual dilakukan oleh pakar. Jika jumlah pakar lebih dari satu maka dilakukan perataan. Penilaian hubungan kontekstual pada matriks perbandingan berpasangan menggunakan simbol :

V jika eij = 1 dan eji = 0 A jika eij = 0 dan eji = 1 X jika eij = 1 dan eji = 1 O jika eij = 0 dan eji = 0

Pengertian eij = 1 adalah ada hubungan kontekstual antara subelemen ke i dan ke j, sedangkan nilai eij = 0 adalah tidak ada hubungan kontekstual antara subelemen ke-i dan ke j. hasil penilaian tersebut tersusun dalam Struktural Self Interaction Matrix (SSIM). SSIM dibuat dalam bentuk tabel Reachability Matrix (RM) dengan mengganti V,A,X,O menjadi bilangan 1 dan 0. Matrik tersebut dikoreksi lebih lanjut sampai menjadi matriks tertutup yang memenuhi aturan transivity. Kaidah transivity yang dimaksud adalah kelengkapan dari lingkaran sebab - akibat (causal loop), sebagai misal A mempengaruhi B dan B mempengaruhi C maka A harus mempengaruhi C.

Klasifikasi sub elemen mengacu pada hasil olahan dari RM yang telah memenuhi aturan transivitas. Hasil olahan tersebut didapatkan nilai Driver Power (DP) dan nilai Dependence (D) untuk menentukan klasifikasi sub elemen. Secara garis besar klasifikasi sub elemen digolongkan dalam 4 sektor yaitu :

a.       Sektor 1 : weak driver - weak dependent variables (autonomous).

Sub elemen yang masuk dalam sektor ini tidak berkaitan dengan system. Dan mungkin hanya memiliki sedikit hubungan, meskipun hubungan tersebut bisa saja kuat. Sub elemen yang masuk pada sektor 1 jika : nilai DP ≤ 0,5X dan nilai D ≤ 0,5 X adalah jumlah sub elemen.

b.       Sektor 2 : weak driver - strongly dependent variables (dependent). Umumnya subelemen yang masuk dalam sektor ini adalah sub elemen yang tidak bebas. Sub elemen yang masuk pada sektor 2 jika : nilai DP ≤ 0,5X dan nilai D > 0,5 X adalah jumlah sub elemen.

c.       Sektor 3 : strong driver - strongly dependent variables (linkage) Subelemen yang masuk dalam sektor ini harus dikaji secara hati - hati, sebab hubungan antara sub elemen tidak stabil. Setiap tindakan pada sub elemen akan memberikan dampak terhadap subelemen lainnya dan pengaruh umpan baliknya dapat memperbesar dampak. Subelemen yang masuk pada sektor 3 jika : nilai DP > 0,5 X dan nilai D > 0,5 X adalah jumlah subelemen.

d.      Sektor 4 : strong driver - weak dependent variables (Independent)

Sub elemen yang masuk sektor ini merupakan bagian sisa dari sistem dan disebut peubah batas. Sub elemen yang masuk dalam sektor 4 jika : Nilai DP > 0,5 X dan nilai D < 0,5 X adalah jumlah subelemen.

Tabel Keterkaitan Antara Sub Elemen pada Teknik ISM

1	Perbandingan (Comparatif)	·      A lebih penting/besar/indah dari pada B
2	Pernyataan (Definitif)	·      A adalah atribut B ·      A termasuk dalam atribut B ·      A mengartikan B
3	Pengaruh (Influence)	·      A menyebabkan B ·      A adalah sebagian penyebab B ·      A mengembangkan B ·      A menggerakan B ·      A meningkatkan B
4	Keruangan (Spasial)	·      A adalah selatan/utara B ·      A diatas B ·      A sebelah kiri B
5	Kewaktuan (Temporary/Time Scale)	·      A mendahului B ·      A mengikuti B ·      A mempunyai prioritas yang lebih dari B

Sumber:

M. A., & D. S. (1994). Vendor Selection Using Interprective Structural Modelling (ISM). International Journal Operations & Production Management .

Malone, D. (1975). An Introduction to the Application of Interpretive Structural Modelling. Proceedings of IEEE, 63, pp. 397 - 404.

S. J., Sushil, & Vrat. (1992). Hierarchy and Classification of Program Plan Elements Using Interpretative Structural Modelling : A Case Study of Energy Conservation in The Indian Cement Industry. System Practice , 5(6), 651 - 670.

Sage, A. (1977). Interpretive Structural Modelling : Methodology for Large - Scale Systems. New York, NY: McGraw-Hill.

Sharma, H. (1994). A Structural Approach to Analysis. Course of System Waste  in The Indian Economy. System Research , 11 (2), 17-41.

Warfield, J. (1974). Developing Interconnected Matrices in Structural  Modelling. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics , 4, 51-81.

Warfield, J. (1976). Social System: Planning, Policy and Complexity. New York, NY: John Wiley and Sons, Inc.

Pencemaran Perairan

Salah satu bagian dari siklus hidrologi adalah keberadaan sungai. Air yang terdapat pada sungai secara umum terkumpul dari presipitasi, seperti hujan, embun, mata air, limpasan bawah tanah. Selain air, sungai juga mengalirkan sedimen dan polutan. Goldman dan Horne (1983 menjelaskan bahwa perairan sungai adalah suatu perairan yang didalamnya dicirikan dengan adanya aliran air yang cukup kuat sehingga digolongkan kedalam perairan yang mengalir.

Sebuah sungai secara sederhana mengalir meresap kedalam tanah sebelum menemukan badan air lainnya. Sungai merupakan tempat air hujan yang turun di daratan untuk mengalir ke laut atau tampungan air yang besar seperti laut. Sungai terdiri dari beberapa bagian, bermula dari mata air yang mengalir ke anak sungai. Beberapa anak sungai akan bergabung untuk membentuk sungai utama. Penghujung sungai dimana sungai bertemu laut dikenali sebagai muara sungai. Mason (1981) mengklasifikasikan kecepatan arus sungai menjadi beberapa kategori, sebagai berikut: 

1. Berarus sangat cepat (>100 cm/detik)

2. Berarus cepat (50-100 cm/detik)

3. Berarus sedang (25-50 cm/detik)

4. Berarus lambat (10-25 cm/detik)

5. Berarus sangat lambat (<10 cm/detik)

Secara umum, sungai pada bagian hulu merupakan bagian sungai yang terletak di dataran tinggi dan merupakan daerah yang sering terjadi erosi. Sementara itu, sungai bagian hilir merupakan bagian sungai yang terletak di dataran rendah dan tempat terjadinya proses pengendapan. Selanjutnya, daerah yang terletak di bagian hulu dan hilir sungai disebut sebagai bagian tengah sungai, karena tidak ada batas yang jelas antara kedua bagian tersebut. Aktivitas usaha diartikan adanya kegiatan perhutanan, perkebunan, pertanian, perikanan, pemukiman, perindustrian, wisata (Suwigyo 1993).

Pencemaran adalah masuk atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi atau komponen lain ke dalam air maupun udara. Pencemaran industri akan berpotensi untuk menurunkan kualitas tanah, air, udara, serta memberikan dampak negatif terhadap kesehatan manusia (Allenby 2009). Pencemaran juga bisa berarti berubahnya tatanan (komposisi) air atau udara oleh kegiatan manusia dan proses alam, sehingga kualitas air atau udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya. Untuk mencegah terjadinya pencemaran terhadap lingkungan oleh berbagai aktivitas industri dan aktifitas manusia, maka diperlukan pengendalian terhadap pencemaran lingkungan dengan menetapkan baku mutu lingkungan. Pencemaran terhadap lingkungan dapat terjadi dimana saja dengan laju yang sangat cepat, dan beban pencemaran yang semakin berat akibat limbah industri dari berbagai bahan kimia termasuk logam berat. Wardhana (2001) menggarisbawahi bahwa pencemaran juga terjadi apabila ada gangguan terhadap daur suatu zat, yaitu laju produksi suatu zat melebihi laju penggunaan zat, sehingga terjadi pembuangan.

Menurut Peraturan Pemerintah nomor 82 tahun 2001 pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya. Dampak pencemaran air antara lain perubahan warna, bau, dan rasa, perubahan pH, eutrofikasi, timbulnya endapan koloid. Pembuangan bahan kimia, limbah maupun pencemar lain ke dalam air akan mempengaruhi kehidupan dalam air. Pencemaran air dapat menjadi masalah dan sangat berhubungan dengan pencemaran udara serta penggunaan lahan tanah atau daratan. Pada saat polutan udara terbawa oleh air hujan, maka air hujan yang jatuh tersebut sudah tercemar (Wardhana 2001). Suatu pencemar cukup banyak membunuh spesies tertentu, tetapi tidak membahayakan spesies lain. Penurunan dalam keanekaragaman spesies dapat juga dianggap sebagai suatu tanda adanya pencemaran. Namun penting juga diperhatikan, bahwa pengujian secara kimia bersama dengan data biologi dapat memberikan gambaran menyeluruh mengenai kualitas air.

Pada air sangat dimungkinkan terjadinya pencemaran. Hal ini terjadi karena pada air terdapat ikatan hidrogen, sehingga air mempunyai sifat yang sangat khas dan istimewa, yaitu (Riani, 2012):

1.      Air sebagai pelarut yang sangat baik, sehingga air dimanfaatkan sebagai transport zat makanan dalam unit kehidupan (biologi) dan transpor sampah di lingkungan.

2.      Air mempunyai konstanta dielektrik yang paling tinggi dibandingkan dengan bahan lain, sehingga senyawa-senyawa ionik memiliki kelarutan dan ionisasi yang besar didalam air.

3.      Air mempunyai tegangan permukaan tinggi, sehingga air menjadi faktor pengendali proses-proses fisiologi yang terjadi dalam tubuh mahluk hidup.

4.      Air mempunyai densitas yang paling tinggi apabila berada dalam bentuk cair. Oleh karena itu dalam ekosistem perairan selalu terjadi sirkulasi vertikal dan akan menghalangi terjadinya stratifikasi badan air.

5.      Air bersifat transparan terhadap sinar tampak dan sinar UV, sehingga mengakibatkan air menjadi tidak berwarna, dan pada ekosistem perairan akan mengakibatkan sinar matahari dapat menembus sampai kedalaman tertentu, sehingga memungkinkan terjadinya proses fotosintesis pada kolom air yang masih dapat ditembus oleh sinar matahari.

6.      Air mempunyai kapasitas kalor yang paling tinggi dibandingkan dengan bahan lain, sehingga air dapat menstabilkan suhu tubuh mahluk hidup dan menstabilkan suhu didaerah geografi tertentu.

7.      Air mempunyai kalor penguapan yang paling tinggi dibanding bahan lainnya, sehingga akan menjadi penentu terjadinya transfer panas antara atmosfer dan badan air.

Selanjutnya Riani (2012) menyatakan bahwa air merupakan pelarut yang sangat baik dan mempunyai konstanta dielektrik yang paling tinggi, senyawa-senyawa ionik memiliki kelarutan dan ionisasi yang besar dalam air, sehingga air pada umumnya menjadi pelarut yang sangat baik untuk bahan pencemar yang masuk kedalam ekosistem perairan tersebut.

Pencemaran air dapat terjadi akibat masuknya atau dimasukkannya bahan pencemar dari berbagai kegiatan seperti rumah tangga, pertanian, industri. Dampak pencemaran bagi kualitas air dapat menurun hingga tidak memenuhi persyaratan peruntukan yang ditetapkan. Penurunan kualitas air akibat pencemaran, seperti yang terjadi di sungai-sungai dapat mengubah struktur komunitas organisme akuatik yang hidup. Pencemaran senyawa organik, padatan tersuspensi, nutrien berlebih, substansi toksik, limbah industri dapat menyebabkan gangguan kualitas air dan menyebabkan perubahan keanekaragaman dan komposisi organisme akuatik di perairan (Sastrawijaya 2001). Pencemaran yang terjadi pada suatu badan air terjadi akibat dari adanya pemasukan bahan organik maupun anorganik, dari substansi lingkungan yang kemudian dapat menimbulkan berbagai macam dampak (Mitchell 1997). Sumber pencemaran dapat berupa logam berat, bahan beracun, pestisida, tumpahan minyak, sampah dan lain-lain. Demikian pula halnya dengan organisme perairan yang ada akan mengalami perubahan jumlah.

Lingkungan berada di bawah suatu tekanan maka keanekaragaman jenis akan menurun pada suatu komunitas. Pencemaran kualitas air dapat diketahui dari kondisi komunitas biota akuatik di dalam badan perairan tersebut. Hal ini berarti biota akuatik dapat dijadikan sebagai indikator biologi, karena memiliki sifat sensitif terhadap keadaan pencemaran tertentu sehingga dapat digunakan sebagai alat untuk menganalisis pencemaran air. Keuntungan yang didapat dari indikator biologi adalah dapat menggambarkan keseluruhan kualitas ekologi dan mengintegrasikan berbagai dampak yang ditimbulkan, memberikan pengukuran yang akurat mengenai pengaruh komunitas biologi dan pengukuran fluktuasi lingkungan (Ginting 2007).

Pustaka:

Allenby BR. 1999. Industrial Ecology: Policy Framework and Implementation, Upper Saddle River. New York (US): Prentice-Hall.

Ginting P. 2007. Sistem Pengelolaan Lingkungan dan Limbah Industri. 221 hal. Bandung (ID): Kanisius.

Goldman CR, Horne AJ. 1983. Limnology. Mc-Graw Hill International Book Company. London (GB).

Mason CF. 1981. Biologi Of Fresh Water Pollution. New York (US): Longman. P 250.

Mitchell B. 1997. Resource and Environmental Management. Ontario (UK): Universitas Waterloo. 498 hal.

Riani E. 2012. Perubahan Iklim dan Kehidupan Biota Akuatik (Dampak Pada Bioakumulasi Bahan Berbahaya dan Beracun & Reproduksi). Bogor (ID): IPB Press.

Sastrawijaya A. 2001. Perubahan Lingkungan Pada Habitat Perairan Sebagai Bio-Indikator Pencemaran. Jakarta (ID).

Suwigyo P. 1993. Tipologi Lingkungan dan Permasalahan Daerah Aliran Sungai. Kursus Penyusunan AMDAL ke-13. Jakarta (ID).

Wardhana WA. 2001. Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta (ID): Andi Yogyakarta. 459 hal.

Pengelolaan limbah elektronik di negara berkembang

1.      Limbah elektronika

Peralatan listrik dan elektronik memiliki kontribusi yang besar dalam kehidupan manusia. Kemajuan penemuan teknologi dalam produk elektronik mampu menyederhanakan aktivitas manusia baik di kantor maupun di rumah. Sebagai hasilnya, perangkat elektronik tampaknya sangat sulit untuk dipisahkan dari kehidupan masyarakat. Laju inovasi teknologi pada perangkat listrik dan elektronik yang bergerak lebih cepat dari yang diharapkan. Akibatnya, keberadaan peralatan listrik dan elektronik menjadi lebih pendek dan menjadi usang. Dengan demikian, semakin banyak peralatan elektronika yang diproduksi untuk memenuhi kebutuhan manusia, maka hal ini juga akan berdampak secara signifikan terhadap peningkatan terhadap laju timbulan limbah elektronika di tempat pembuangan sampah.

Hampir dapat dipastikan bahwa seluruh negara di dunia ini berhadapan dengan masalah serius terkait dengan limbah elektronika. Tidak ada definisi secara detail yang menjelaskan pengertian dari limbah elektronika. Akan tetapi, di beberapa Negara maju seperti di Eropa memberikan definisi limbah peralatan listrik dan elektronika sebagai suatu bagian produk dari peralatan atau produk-produk listrik dan elektronika termasuk seluruh komponen dan sub komponennya yang telah melewati usia pakainya (Shah dan Batool, 2015; Sthiannopkao dan Wong, 2013,). Peralatan listrik dan elektronika yang dimaksudkan adalah semua jenis perlengkapan yang menggunakan listrik sebagai sumber pembangkitnya.

Terdapat beberapa sumber penghasil limbah elektronika, misalnya: rumah tangga dan perkantoran baik pemerintah maupun swasta. Akan tetapi, sampah elektronika lebih banyak dihasilkan dari rumah tangga. EU directive 2002/EC memberikan kategori peralatan listrik dan elektronika yang biasa disebut dengan limbah elektronika, antara lain (Lertchaiprasert dan Wannapiroon,  2013) :

1.      Peralatan rumah tangga besar                   6. Alat-alat listrik dan elektronika

2.      Peralatan rumah tangga kecil                   7. Mainan anak-anak dan peralatan olahraga

3.      IT dan peralatan telekomunikasi              8. Peralatan medis

4.      Peralatan konsumen                                 9. Instrument monitoring dan control

5.      Peralatan pencahayaan                             10. Dispenser otomatis

Peralatan elektronika dapat tersusun dari beberapa fraksi material yang berbeda (Yong Kang and Schoenung, 2005). Lebih lanjut, produk-produk elektronik banyak mengandung bahan yang membutuhkan penanganan khusus, seperti timbal, merkuri, arsenik, krom, cadmium, dan plastik dimana seluruh jenis material tersebut mampu melepaskan, antara senyawa yang beracun seperti dioksin dan furan (Wong et al., 2007; Shah dan Batool, 2015). Hal ini berisi lebih dari 1000 zat yang berbeda, yang dapat dikategorikan sebagai bahan "berbahaya" dan "non-berbahaya" (Mohan dan  Chaithanya Sudha, 2015).

Lebih lanjut, Mohan dan dan  Chaithanya Sudha, 2015 menyatakan bahwa komposisi limbah elektronik terdiri dari Besi dan baja sekitar 50%, plastik (21%), logam non-ferrous (13%) dan konstituen lainnya. logam non-ferrous terdiri dari logam seperti tembaga (Cu), aluminium (Al), dan logam mulia seperti perak (Ag), emas (Au), platinum, palladium. Kehadiran unsur-unsur seperti timbal, merkuri, arsenik, kadmium, selenium dan kromium heksavalen dan flame retardants di luar jumlah ambang batas menjadikan limbah elektronika sebagai limbah berbahaya.  

2.      Laju timbulan limbah elektronika di Indonesia dan negara berkembang

Salah satu faktor yang menjadi permasalahan dalam pengelolaan limbah elektronika adalah laju timbulannya. Laju timbulan limbah elektronika ini dipengaruhi oleh beberapa hal seperti penemuan dan inovasi yang sangat cepat pada teknologi produk elektronika, harga yang bervariasi dan kemajuan dalam media dan dunia elektronika yang memaninkan peranan penting dalam laju timbulan limbah tersebut (Shah dan Batool, 2015). Berdasarkan data dari BPS (2015), melaporkan bahwa kepemilikan produk elektronika baik telepon genggam maupun laptop/komputer mengalami peningkatan yang signifikan mulai tahun 2011 sampai dengan 2014. Sebagai contoh, kepemilikan telepon genggam pada tahun 2011 sebanyak 2425299 menjadi 2554283 di tahun 2014, sementara itu kepemilikan laptop/komputer pada tahun 2011 sebanyak 761690 menjadi sebanyak 908201 di tahun 2014. Tidak ada keterangan secara detail yang dilaporkan oleh BPS terkait dengan jenis dan karakteristik dari telepon genggam maupun laptop/komputer. 

Studi yang dilakukan oleh Rimantho dan Nasution (2016), mencatat bahwa laju timbulan sampah elektronika di DKI Jakarta adalah sekitar 6.206,141 kg/tahun atau setara dengan 5,173 kg per orang/tahun. Lebih lanjut, penelitian tersebut menginvestigasi sejumlah 400 responden dari rumah tangga. Studi tersebut juga memperkirakan bahwa laju timbulan limbah elektronika di DKI Jakarta sekitar 124 juta kg pada tahun 2025. Lebih lanjut, sebuah studi yang dilakukan di Hyderabad dan Bangalore di negara India untuk mengetahui generasi limbah elektronika komputer, printer, televisi, dan penggunaan ponsel diperoleh 36,027.90 kg dari 246 sampel di kota Hyderabad dan 48,254.55 kg di kota Banglore dengan jumlah 148 sampel. Sementara itu, Tiep et al., (2015) mencatat terdapat sekitar 1,71 untuk telpon genggam, 0,78 komputer pribadi dan 0.75  televisi dari 345 rumah tangga di Malaka-Malaysia. Sementara itu, Shumon et al., (2014) menjelaskan bahwa laju timbulan sampah di Malaysia secara umum mengalami trend kenaikan sekitar 40.000 ton di tahun 2007 menjadi 134.000 ton di tahun 2009.

Pada tahun 2012 jumlah laju timbulan limbah elektronika di Kamboja dapat diperoleh informasi bahwa TV sejumlah 40,983.00 kg, sedangkan AC sekitar 13,318.80 kg, Music Player 2,016.24 kg, dan Personal Komputer sekitar 1,310.40 kg (Sothun., 2012). Dalam kurun waktu selama 15 tahun sejak tahun 1995 sampai dengan 2010 terdapat sekitar 39.300.000 produk elektronika di Filipina, dimana 20.2 juta digunakan kembali, 8,4 juta di daur ulang, 20 juta disimpan dalam rumah dan 24,3 juta dibuang (Alam, 2016). Lebih lanjut, Departemen Pengendalian Pencemaran Thailand melaporkan bahwa laju timbulan limbah elektronika untuk delapan jenis peralatan rumah tangga di Thailand sekitar 376.801 ton pada tahun 2014 dan 384.233 ton pada tahun 2015 (Pookkasorn dan Sharp, 2016). Penelitian yang dilakukan oleh Alam dan Bahauddin, (2015) mencatat bahwa terdapat hamper 2,7 metrik ton limbah elektronika yang dihasilkan di Bangladesh, dimana pada tahun 2006 terdapat sekitar 600.000 personal computer, 1.252.000 televisi dan 2.200.000 mesin pendingin. Bangladesh juga merupakan salah satu negara yang menghasilkan limbah elektronika tertinggi di dunia dan juga merupakan salah satu negara yang menjadi tujuan pembuangan limbah elektronika dari negara-negara maju.

3.      Dampak limbah elektronika terhadap kesehatan manusia

Perangkat elektronika telah banyak digunakan dalam dunia modern, dimana tujuan dari penciptaan produk elektronika dalam rangka meningkatkan kualitas hidup manusia. Perangkat elektronika tersebut terbuat dari beberapa komponen dimana terdiri dari berbagai material yang terkandung di dalamnya. Komposisi limbah elektronika secara umumnya beragam dan dikategorikan sebagai berbahaya dan tidak berbahaya. Secara garis besar, limbah elektronika terdiri dari fraksi logam besi dan non-ferrous, kaca, plastik, kayu dan kayu lapis, beton, keramik, papan sirkuit, karet dan barang-barang lainnya (Omole et al., 2015). Limbah elektronika digambarkan sebagai salah satu sisi gelap dari era digital modern yang menimbulkan masalah bagi lingkungan (Soroush et al., 2012). Sehingga, karena komposisi yang terdapat dalam limbah elektronika yang tersusun dari berbagai zat-zat yang beracun memiliki potensi untuk memberikan dampak negatif pada lingkungan dan kesehatan manusia. Robinson (2009) menyampaikan bahwa sampah elektronika yang tidak terkelola dengan baik memunculkan masalah pada lingkungan. Dimana, lingkungan akan tercemar karena komponen dalam kandungan limbah elektronika berpotensi mencemari air dan sistem perairan, tanah, udara dan kesehatan manusia.

   Paparan komponen dari limbah produk-produk elektronika dapat mendorong terjadinya penurunan kualitas kesehatan manusia. Sebagai contoh, bahan tercemar arsenic (As) akan menimbulkan gangguan mata, kulit, darah dan liver. Kontaminasi limbah elektronika pada manusia dapat melalui berbagai cara seperti melalui makanan, udara dan lain-lain (Robinson, 2009). Studi yang dilakukan Leung et al., (2008) mengevaluasi logam berat yang diperoleh dari lokasi proses daur ulang papan sirkuit (PCB) dengan menggunakan metode ICP-OES dengan hasil bahwa kandungan logam berat seperti Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn memiliki tingkat konsentrasi yang lebih tinggi dibanding dengan lokasi lain di kota Guiyu-China. Lebih jauh, peneliti tersebut juga menyatakan bahwa daur ulang papan sirkuit memiliki potensi untuk menimbulkan risiko kesehatan yang serius bagi pekerja dan penduduk lokal Guiyu, terutama anak-anak, dan menjamin penyelidikan mendesak ke dalam dampak kesehatan logam berat terkait.

Pekerja daur ulang pada aktivitas pembongkaran dan pembakaran limbah elektronik untuk mengambil logam berharga dan bahan lain berpotensi terpapar bahan kimia berbahaya seperti logam berat, PAH dan asam anorganik, yang memiliki potensi risiko kesehatan untuk jangka panjang dan serius (Caravanos et al., 2011). Terpaparnya manusia oleh logam berat atau zat berbahaya dari limbah elektronika biasanya dikarenakan manusia mengkonsumsi air dan tanaman yang tercemar sehingga mendorong munculnya gangguan system saraf pusat, masalah ginjal, keracunan darah serta kegagalan fungsi organ vital terutama pada anak-anak.

Penelitian yang dilakukan oleh Frazzoli et al., (2010) mendiskusikan terkait dengan konsep keberlanjutan kesehatan yang diakibatkan dari proses daur ulang limbah elektronika di negara-negara berkembang. Lebih lanjut, peneliti tersebut juga menyampaikan bahwa gangguan kesehatan tersebut dialami secara turun temurun pada warga miskin yang sebagian besar terdapat di China, dimana paparan lintas generasi tersebut terjadi karena pemberian ASI pada bayi atau anak kecil. Sehingga, gangguan endokrin dan neurotoksisitas menjadi masalah yang cukup serius akibat aktivitas daur ulang limbah elektronika (Frazzoli et al., 2010). Selanjutnya, senyawa organik persisten seperti polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) dan polychlorinated biphenyls (PCB) dapat mengekspos pekerja dan penduduk local melalui inhalasi, paparan dermal bahkan asupan oral (makanan yang terkontaminasi (Vetrivel dan Devi 2012). Selain itu, studi yang dilakukan oleh Okorhi et al., (2015) merangkum beberapa dampak kesehatan yang diakibatkan oleh logam berat akibat aktivitas daur ulang limbah elektronika, misalnya paparan timbal dapat mendorong terjadinya kerusakan pada system saraf pusat, penurunan IQ pada anak-anak, peningkatan tekanan darah dan hipertensi pada orang dewasa, peningkatan risiko penyakit kardiovaskular, mempengaruhi system darah dan ginjal pada manusia, kemandulan dan keguguran, gangguan hormone endokrin dan menghambat berbagai enzin metabolism hemoglobin sehingga mengurangi keseimbangan oksigen dan volume pernafasan (Okorhi et al., 2015).

4.      Dampak limbah elektronika terhadap lingkungan

Proses daur ulang limbah elektronika di negara-negara berkembang telah meningkatkan kepedulian bagi para pemerhati lingkungan akibat adanya bahan-bahan berbahaya yang berpotensi dibuang bersama limbah padat lainnya di pembuangan terbuka maupun di daerah perairan. Lebih lanjut, metode pengelolaan dan daur ulang yang masih sederhana di negara-negara berkembang menyebarkan polutan dari limbah elektronika ke lingkungan melalui air, udara dan tanah (Caravanos et al., 2011).

Sebuah studi yang dilakukan oleh Nnorom et al., (2010) mengevaluasi konsentrasi timbal (Pb) dalam monitor televisi di Nigeria dengan menggunakan metode EPA SW846 Method 1311 melalui uji TCLP, dimana diperoleh hasil bahwa konsentrasi Pb lebih tinggi dari batas standard yang ditentukan dan berpotensi menurunkan kualitas lingkungan. Sementara itu,  menurut Leung et al., (2008), debu merupakan salah satu media di lingkungan yang dapat memberikan informasi secara signifikan terkait dengan tingkat, distribusi dan nasib kontaminan yang ada di lingkungan, dimana debu hampir sama dengan partikulat tersuspensi di atmosfer yang merupakan indikator polutan di atmosfer.

Salah satu komponen yang terdapat dalam limbah elektronika adalah plastik, dimana Polyvinyl chloride (PVC) sering digunakan dalam produk-produk elektronika yang mengandung 56% klorin dan dapat menghasilkan sejumlah besar gas hydrogen klorida saat dibakar, serta menghasilkan asam klorida saat bercampur dengan air (Soroush et al., 2012). Beberapa sampel udara diambil dan diteliri dari lokasi daur ulang di sekitar Agbogbloshie Market di Accra, Ghana, dimana hasil dari uji terhadap logam berat menunjukkan bahwa lokasi tersebut telah terjadi peningkatan kadar aluminium, tembaga, besi, timah dan seng yang menyebabkan kontaminasi pada udara ambien (Caravanos et al., 2011).

Sebuah studi tentang kontaminasi logam berat di tanah dari limbah elektronika di Bangkok menunjukkan bahwa beberapa logam berat seperti tembaga (Cu), timbal (Pb) dan Seng (Zn) terdeteksi lebih tinggi dari standard yang ditentukan (Pookkasorn dan Sharp, 2016). Kondisi yang sama juga terjadi di Agbogbloshie Market di Accra, Ghana yang memiliki tingkat kontaminasi yang tinggi pada tanah di pusat daur ulang limbah elektronika (Caravanos et al., 2011).

Potensi risiko pencemaran yang diakibatkan dari proses daur ulang limbah elektronika juga terjadi pada lingkungan perairan melalui kegiatan proses pencucian dengan menggunakan bahan kimia asam dari proses hidrometalurgi (Robinson, 2009). Evaluasi kualitas lingkungan yang dilakukan oleh Wand dan Guo (2006) terhadap dampak industry daur ulang limbah elektronika di Guiyu-China dengan mengambil beberapa sampel pada air tanah menunjukkan tingkat konsentrasi logam berat lebih tinggi dari standar kualitas lingkungan di China. Sementara itu, tabung televise CRT juga berpotensi menimbulkan pencemaran terhadap air tanah akibat proses pencucian dengan menggunakan bahan kimia asam pada konsentrasi yang tinggi (Nnorom et al., 2010)

5.      Kesimpulan

Kemajuan penemuan teknologi dalam produk elektronik mampu menyederhanakan aktivitas manusia baik di kantor maupun di rumah. Definisi limbah peralatan listrik dan elektronika adalah suatu bagian produk dari peralatan atau produk-produk listrik dan elektronika termasuk seluruh komponen dan sub komponennya yang telah melewati usia pakainya. Kehadiran bahan-bahan berbahaya yang ada dalam produk elektronika di luar jumlah ambang batas menjadikan limbah elektronika sebagai limbah berbahaya. Limbah elektronika mempunyai kontribusi yang signifikan pada penurunan kualitas lingkungan dan kesehatan manusia. Sehingga, perlu dilakukan studi atau kajian lebih terintegrasi terkait faktor-faktor yang dapat menurunkan risiko terhadap kesehatan manusia maupun lingkungan di Indonesia.

Daftar Pustaka:

Alam M., Bahauddin K.M., 2015, Electronic Waste in Bangladesh: Evaluating The Situation, Legislation and Policy and Way Forward  With Strategy and Approach, PESD, VOL. 9, no. 1, DOI 10.1515/pesd-2015-0005

Alam Z.F., 2016, The Assessment of the of E-Waste Management Generated from Cellular Phones, Laptops, and Personal Computers in the Philippines,  Manila Journal of Science 9 (2016), pp. 27-42

Borthakur A., dan Kunal Sinha K., 2013, Generation of electronic waste in India: Current scenario, dilemmas and stakeholders, African Journal of Environmental Sience and Technology, Vol 7 (9) pp. 899-910.

Caravanos J., Clark E., Fuller R., Lambertson C., 2011, Assessing Worker and Environmental Chemical Exposure Risks at an e-Waste Recycling and Disposal Site in Accra, Ghana, Blacksmith Institute Journal of Health & Pollution Vol. 1, No. 1.

Frazzoli C., Orisakwe O.E., Dragone R., Mantovani A., 2010, Diagnostic health risk assessment of electronic waste on the general population in developing countries' scenarios, Environmental Impact Assessment Review 30, 388–399

Lertchaiprasert P., and Wannapiroon P.,  2013., Study of e-Waste Management with Green ICT in Thai Higher Education Institutions, International Journal of e-Education, e-Business, e-Management and e-Learning, Vol. 3, No. 3

Leung A.O. W.,  Duzgoren-Aydin N.S., Cheung K.C., and Wong M.H., 2008, Heavy Metals Concentrations of Surface Dust from e-Waste Recycling and Its Human Health Implications in Southeast China, Environ. Sci. Technol. XXXX, xxx, 000–000 terdapat di: https://pdfs.semanticscholar.org/284a/155248d064b83a3e274a225001d696f13c2c.pdf (diakses 01 Januari 2017)

Mohan R.A, Chaithanya Sudha M., 2015, E-Waste Generation and Its Management – A Review, International Journal of Advanced Technology in Engineering and Science, Vol. No. 3, Special issue No. 01.

Nnorom I.C., Osibanjo O., Okechukwu K., Nkwachukwu O., and Chukwuma R.C., 2010, Evaluation of Heavy Metal Release from the Disposal of Waste Computer Monitors at an Open Dump, International Journal of Environmental Science and Development, Vol. 1, No. 3.

Okorhi O.O.,  Amadi‐Echendu J.E., Olubunmi A.H., Otejere J., 2015, Technology Paradigm For E‐Waste Management in South‐Eastern Nigeria, International Association for Management of Technology, IAMOT 2015 Conference Proceedings, terdapat pada: http://www.iamot2015.com/2015proceedings/documents/P099.pdf (diakses tanggal 01 Januari 2017).

Omole D. O., Tenebe I. T., Emenike C. P., Umoh A. S. dan Badejo A. A., 2015, Causes, Impact and Management of Electronics Wastes: Case Study of Some Nigerian Communities, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, VOL. 10, NO. 18.

Pookkasorn S., Sharp A., 2016,The Management of Waste from Electrical and Electronic Equipment (WEEE) in Bangkok, Thailand, 6th International Conference on Biological, Chemical & Environmental Sciences (BCES-2016) Pattaya (Thailand), terdapat pada: http://dx.doi.org/10.15242/IICBE.C0816218 (diakses tanggal 02 Januari 2017)

Rimantho, D., and Nasution S.R.,  2016, The Current Status of E-waste Management Practices in DKI Jakarta, International Journal of Applied Environmental Sciences,  Volume 11, Number 6, pp. 1451-1468

Robinson B.H., 2009, E-waste: An assessment of global production and environmental impacts, Science of the Total Environment 408;183–191

Shah M.A., dan Batool  R., 2015, An Overview of Electronic Waste Management, Practices and Impending Challenges, International Journal of Computer Applications (0975 – 8887), Volume 125 – No.2.

Shumon R.H., Ahmed S., Islam T., 2014, Electronic waste: present status and future perspectives of sustainable management practices in Malaysia, Environ Earth Sci, DOI 10.1007/s12665-014-3129-5

Soroush Y.S., Gholamreza B., Hossein T.A., and Roozbeh H.H., 2012, E-Waste Toxicity, Expulsion and its Status in IRAN: A Review, International Research Journal of Biological Sciences, Vol. 1(7), 61-64.

Sothun C., 2012, Situation of e-waste management in Cambodia, The 7th International Conference on Waste Management and Technology, Procedia Environmental Sciences 16, 535 – 544

Sthiannopkao S., Wong M.H., 2013, Handling e-waste in developed and developing countries: Initiatives, practices, and consequences, Science of the Total Environment 463–464; 1147–1153

Tiep H.S., Yoon Kin T.D., Ahmed E.M., and Teck L.C., 2015, E-Waste Management Practices of Households in Melaka, International Journal of Environmental Science and Development, Vol. 6, No. 11, November 2015

Vetrivel P., and Devi P.K., 2012, A Focus on E-Waste: Effects on Environment and Human Health, International Journal of Novel Trends in Pharmaceutical Sciences, Volume 2; Number 1.

Wang J., and Guo X., 2006, Impact of Electronic Wastes Recycling on Environmental Quality, Biomedical and Environmental Sciences; 19, 137-142