September 29, 2022

Dari semua plastik yang bahkan telah diproduksi secara global, kurang dari 10 persen telah didaur ulang. Salah satu dilema lingkungan terbesar dengan ini adalah bahwa plastik tidak terurai, hanya terurai menjadi potongan-potongan kecil yang dapat mencemari tanah dan air. Partikel plastik kecil antara satu mikrometer dan lima milimeter panjangnya disebut mikroplastik; yang lebih kecil dari satu mikrometer disebut nanoplastik.

Sejauh ini, mikroplastik telah ditemukan di sumber air seperti air danau, air tanah, dan air ledeng, dan kemungkinan juga mengandung nanoplastik yang lebih kecil. Faktanya, penelitian telah mengidentifikasi nanoplastik dalam air keran di Cina, air danau di Swiss, dan bahkan sampel es di wilayah kutub Utara dan Selatan. Namun, tingkat penuh kontaminasi plastik kecil dari sumber air minum belum diketahui karena sulit untuk dideteksi, yang dapat membuat lebih sulit untuk mengatasi masalah tersebut.

Potensi dampak kesehatan dari partikel plastik kecil

Mikroplastik baru-baru ini ditemukan dalam darah manusia dan jaringan paru-paru hidup untuk pertama kalinya, tetapi pengaruhnya terhadap kesehatan manusia belum sepenuhnya dipahami. Partikel mikroplastik yang tertelan dapat menyebabkan ketidakseimbangan dalam mikrobioma usus manusia, yang dapat berperan dalam perkembangan gangguan pencernaan seperti sindrom iritasi usus dan penyakit radang usus. Namun, tautan langsung belum ditetapkan.

Terlepas dari pertimbangan risiko apa pun, melepaskan sejumlah besar bahan sintetis yang tidak dapat terurai ke lingkungan — yang menghasilkan partikel mikro dan nano-plastik — tidak bijaksana, kata Ralf Kägi, kepala Laboratorium Partikel di Institut Federal Swiss. Ilmu dan Teknologi Perairan.

“Partikel nano-plastik mungkin memiliki efek yang tidak diinginkan pada ekosistem dan kesehatan manusia,” tambahnya. “Semakin kecil partikel, semakin tinggi kemungkinan mereka dapat diambil oleh organisme apa pun dan didistribusikan, misalnya, di saluran pencernaan.”

See also  Chip komputer baru MIT dapat dipertukarkan seperti LEGO

Jumlah nanoplastik di sumber air diperkirakan akan meningkat di masa depan karena plastik terus terdegradasi, oleh karena itu proses pengolahan air minum harus dilengkapi untuk menghilangkannya.

Berbagai proses penyaringan dapat membantu menyediakan air minum tanpa plastik

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa instalasi pengolahan air minum dapat menyaring nanoplastik dengan cukup baik. Menurut sebuah penelitian yang diterbitkan di Ilmu Lingkungan Total, pabrik pengolahan air minum konvensional yang menggunakan filter pasir dan karbon aktif granular (GAC)—jenis filter yang digunakan oleh banyak filter air—dapat menghilangkan nanoplastik sekitar 88,1 persen. Efisiensi penyisihan dapat meningkat hingga 99,4 persen jika proses koagulasi juga digunakan.

Sementara itu, sebuah penelitian berbeda yang diterbitkan di Jurnal Bahan Berbahaya menemukan bahwa proses pengolahan yang disebut filtrasi pasir lambat sama efektifnya dalam menahan partikel nanoplastik dari sumber air, jika tidak lebih. Dalam metode ini, air diolah menggunakan lapisan tebal yang aktif secara biologis yang disebut schmutzdecke yang terletak di atas pasir kuarsa. Air yang tidak diolah melewati lapisan biologis terlebih dahulu, dan kemudian lapisan pasir di bawahnya.

Lapisan yang aktif secara biologis—yang terdiri dari organisme seperti alga, bakteri, dan protozoa—sangat efektif dalam menahan sebagian besar material partikulat, termasuk partikel mikro dan nano-plastik, kata Kägi, yang merupakan salah satu penulis studi tersebut. .

Eksperimen filtrasi skala pilot dilakukan di Zurich Water Works untuk membandingkan berbagai proses pengolahan air dan mensimulasikan penghilangan nanoplastik di pabrik pengolahan air minum skala penuh.

Dalam unit penyaringan pasir lambat skala pilot, sekitar 70 persen nanoplastik tertahan di 0,1 meter pertama lapisan pasir, dan retensi mencapai 99,5 persen pada 0,9 meter. Proses lain tidak seefektif itu. Misalnya, ozonasi atau infus ozon ke dalam air tidak mempengaruhi retensi nanoplastik selama pengolahan air. Sementara itu, filtrasi karbon aktif hanya bertahan 10 persen pada 0,9 meter pertama filter.

See also  Kutipan buku Nelayan dan Naga

Sama menariknya dengan berita ini, filtrasi pasir lambat sebenarnya adalah teknologi yang cukup tua. Itu digunakan di Amerika Serikat untuk pertama kalinya pada tahun 1875. Meskipun secara bertahap tidak disukai pada akhir 1800-an karena laju alirannya yang lambat dan ketidakmampuan untuk mengolah sumber air keruh, itu masih merupakan metode penyaringan yang menjanjikan untuk masyarakat pedesaan. .

Filter pasir lambat juga sedang dihapus di pabrik air yang baru dibangun karena kebutuhan ruangnya yang luas. Ini kemudian digantikan oleh ultrafiltrasi, semacam sistem penyaringan membran, yang menggunakan membran polimer sintetis untuk memisahkan atau menyaring zat secara fisik dari air, seperti pasir atau ganggang. Mereka umumnya lebih mahal, tetapi efisiensinya sebanding dengan saringan pasir lambat dan tidak memakan banyak ruang, kata Kägi.

Ada penelitian yang sangat terbatas tentang masalah ini, tetapi penghilangan partikel mikro dan nano-plastik menggunakan teknologi filtrasi berbasis membran tampaknya lebih efektif dibandingkan dengan teknik lain. Sebuah studi tahun 2021 diterbitkan di Ilmu & Teknologi Air menemukan bahwa metode filtrasi membran menunjukkan efisiensi 100 persen dalam menghilangkan mikroplastik dari air limbah, seperti yang ditunjukkan dalam hasil filtrasi skala laboratorium dan nyata.

“Sistem filtrasi membran diharapkan bahkan mengungguli sistem filtrasi pasir lambat terkait retensi partikel mikro dan nano-plastik,” kata Kägi. Meskipun sangat menjanjikan bahwa beberapa proses pengolahan air dapat efektif menghilangkan partikel plastik dari sumber air yang terkontaminasi, akar masalahnya masih harus diatasi. Meminimalkan penggunaan plastik sebanyak mungkin tetap menjadi hal terpenting dalam menyediakan air minum yang bebas plastik.