Polychlorinated dibenzo-p-dioksin (PCDD) dan polychlorinated dibenzofuran (PCDF) adalah kontaminan yang terdeteksi dalam hampir semua kompartemen di dalam ekosistem global dalam jumlah yang sangat kecil. Senyawa-senyawa ini dikategorikan ke dalam partikel yang menimbulkan pengaruh yang cukup signifikan bagi lingkungan.
Berlawanan dengan senyawa kimia yang lainnya yang juga berpengaruh pada lingkungan seperti polychlorinated biphenyls (PCB), polychlorinated naphthalenes (PCN), dan polychlorinated pesticides seperti DDT, pentachlorophenol (PCP) atau yang lainnya, PCDD/PCDF tidak pernah diproduksi dengan sengaja. Keduanya terbentuk sebagai produk sampingan dari sejumlah industri dan proses pembakaran.
 |
| Pembakaran Sampah |
PCDD/PCDF adalah pencemar multimedia yang jika sekali terlepas ke lingkungan akan mengganggu berbagai keseimbangan komponen lingkungan. Mengacu pada lipofilisitas (kemampuan untuk bersifat lipofilik) dan kelarutan dalam air yang begitu rendah, PCDD/PCDF terutama terikat pada partikulat dan material organic dalam tanah dan sedimen, dan dalam biota, mereka terkonsentrasi dalam jaringan lemak.
Dalam udara, sebagai senyawa semi-volatil, PCDD/PCDF dapat hadir dalam fasa gas maupun terikat dalam partikel senyawa lain. Dua kunci parameternya dalah tekanan uap kongener dan temperatur udara lingkungan menentukan partisi antara gas dengan partikel. Khususnya ketika musim panas (musim semi di hemisfer / belahan bumi utara), kongener terklorinasi rendah cenderung ditemukan secara pre-dominan dalam fasa uap.
PCDD/PCDF dalam fasa uap dapat memicu transformasi fotokimia dengan proses deklorinasi yang membawa pada proses yang membuat kongener bersifat lebih beracun jika kongener okta- dan hepta- chlorinated terurai menjadi tetra- dan penta- chlorinated dan akhirnya membentuk senyawa non-toksik dengan hanya 3 atau kurang dari 3 atom klorin. PCDD/PCDF menempel pada material yang tahan penguraian.
Dalam rantai makanan terrestrial, PCDD/PCDF dapat terdeposit pada permukaan tumbuhan melalui pengendapan basah, pengendapan kering dari ikatan kimia ke partikel udara, atau melalui transport difusi fasa gas ke udara hingga ke permukaan tumbuhan. Setiap proses dipengaruhi oleh perbedaan perangkat sifat dari tumbuhan, parameter lingkungan, konsentrasi dalam udara. Terdapat fakta yang menjadi indikasi bahwa input berupa PCDD/PCDF yang lebih terklorinasi dari pengendapan basah.
Untuk hasil panen pertanian berupa daun, sumber utama kontaminasi adalah pengendapan secara langsung dari udara dan percikan tanah. Akumulasi dioksin yang terdapat pada akar dikonfirmasi hanya terdapat pada labu dan mentimun. Sedangkan pada hewan, dioksin yang terkonsumsi banyak terakumulasi pada jaringan lemak dan susu.
Perpindahan PCDD/PCDF dari rumput ke ternak sudah pernah dipelajari, bahkan laju perpindahannya juga sudah diketahui. Pada umumnya, laju perpindahan menurun dengan meningkatnya laju klorinasi. Hal ini menjadi indikasi bahwa absorpsi juga berkurang yang menunjukan hidrofobisitas yang semakin besar dari PCDD/PCDF yang lebih terklorinasi sehingga menghambat transport menyebrang lapisan film dalam jalur pencernaan sapi.
Sementara itu, pada ternak unggas, sebagian besar PCDD/PCDF terakumulasi pada bagian telur. Ada perbedaan yang cukup berarti antara ayam yang berada dalam kandang saja dengan ayam yang dilepas ke luar kandang, di mana ayam yang diternakkan dan berinteraksi dengan tanah, memiliki kandungan PCDD/PCDF yang lebih besar. Nilai kontaminasi tertinggi yang pernah ada pada telur ayam adalah 23.4 ng-l-TEQ/kg.lemak. Hal ini menunjukan bahwa pemeliharaan ayam dengan menghindarkan ayam dari tanah justru dianjurkan untuk meminimalisir akumulasi PCDD/PCDF pada ayam yang ketika dikonsumsi manusia, PCDD/PCDF tersebut akan terakumulasi dalam tubuh manusia
Tanah adalah tempat alamiah untuk senyawa lipofilik yang kuat seperti PCDD/PCDF untuk menetap, yang akan meng-adsorb karbon organic tanah dan sekali ter-adsorb, maka akan tetap berada di sana, relative im-mobil. Tanah adalah matriks yang bertipe meng-akumulasi dalam jangka waktu yang cukup lama. Tanah akan menerima input berbagai pencemar lingkungan dengan cara yang berbeda, dan cara yang penting di antaranya adalah: deposisi atmosferik, penerapan lumpur buangan atau kompos, tumpahan, erosi dari area terkontaminasi terdekat.
Kemungkinan terjadinya paparan PCDD/PCDF terhadap manusia bisa melalui beberapa cara, di antaranya sebagai berikut:
- Melalui saluran pernapasan, penghirupan udara, dan menghirup partikel dari udara.
- Melalui saluran pencernaan secara tidak langsung dari tanah yang terkontaminasi
- Melalui penyerapan oleh permukaan kulit
- Konsumsi pangan
Insinerasi sampah dianggap menjadi sumber utama emisi PCDD/PCDF ke dalam lingkungan. Sehingga banyak Negara memberlakukan pelarangan pembakaran sampah. Protocol POPs (Persistent Organic Pollutants) di bawah naungan konvensi United Nations Economic Commission for Europe (UN-ECE) pada Long-range Transboundary Air Pollution (LRTAP) menetapkan nilai batas emisi dioksin dan furan adalah 0.1 ng I-TEQ/m3 untuk instalasi pembakaran sampah padat lebih dari 3 ton/jam, 0.5 ng I-TEQ/m3 untuk instalasi pembakaran limbah rumah sakit lebih dari 1 ton/jam, dan 0.2 ng I-TEQ/m3 untuk instalasi pembakaran limbah B3 lebih dari 1 ton/jam.
PCDD/PCDF dapat terbentuk dalam proses termal yang mengandung substansi klorin yang terbakar bersama dengan karbon dan disertai katalis yang sesuai (misalnya tembaga) pada temperatur 300 degC dalam kondisi kelebihan udara atau oksigen.
Pembentukan PCDD/PCDF bertempat di zone di mana pembakaran gas mendingin dari temperatur 450 degC menjadi 250 degC dan bukan di dalam ruangan pembakaran. Sumber klorin yang mungkin adalah residu PVC atau juga kloroparafin dalam limbah minyak atau material klorida in-organik. PCDD/PCDF hadir dalam emisi dalam asap pembakaran, abu pembakaran baik itu bottom ash maupun fly ash, air scrubber.
Mekanisme pembentukan PCDD/PCDF dapat dipengaruhi oleh banyak faktor, di antaranya adalah kehadiran klorida, logam alkali dan alkali tanah, logam aktifator, katalis, dan prekursor dioksin/furan. Selain itu parameter oksigen, uap air, dan temperatur juga harus turut dipertimbangkan.
Dalam insinerator, tempat yang paling mungkin digunakan untuk mengumpulkan PCDD/PCDF adalah ekonomiser dan peralatan pengubah debu, seperti presipitator elektrostatik (ESP).
Meskipun belum diketahui mekanisme secara pasti, namun terdapat fakta bahwa baik reaksi fasa homogen maupun reaksi fasa heterogen pada permukaan partikel mengambil peran yang sangat penting dalam kestabilan senyawa secara termodinamika.
Berbagai penelitian dilakukan untuk mengetahui kondisi operasi reaksi yang optimum untuk pembentukan PCDD/PCDF. Salah satu penelitian menyebutkan bahwa PCDF terklorinasi rendah terbentuk pada temperatur maksimum 750 degC. Penambahan temperatur di atas 750 degC akan merusak PCDF yang dibentuk sebelumnya. Penelitian yang lainnya menyebutkan bahwa temperatur optimum untuk formasi de novo PCDD/PCDF adalah 280-320 degC. Dan khususnya untuk PCDF temperatur maksimum kedua adalah pada temperatur 400 degC, sementara PCDD memiliki nilai temperatur yang lebih rendah. PCDD tidak lebih stabil dari PCDF pada temperatur tinggi. Alhasil, pada pembakaran insinerator, akan ditemukan lebih banyak PCDF daripada PCDD. Penelitian lainnya tentang prekursor paling baik untuk membentuk PCDD adalah 2,3,4,6-tetraklorofenol dalam fasa gas.
Sumber: http://www.kelair.bppt.go.id/sib3pop/POPs/DioksinFuran/dioksinfuran.htm, diakses 20 Maret 2019, 23.30 WIB
0 comments:
Post a Comment