Studi Mengungkap Lingkaran Polusi Mikroplastik dan Kimia Selamanya yang Tak Berujung
Kontaminan terakumulasi dalam biosolid, yang kemudian diaplikasikan ke lahan pertanian sebagai pupuk.
Para peneliti memeriksa lindi—limbah cair—dari empat tempat pembuangan sampah di Illinois, serta aliran masuk dan keluar dari instalasi pengolahan air limbah terkait, untuk melacak perilaku dan nasib dua kontaminan: mikroplastik dan zat per dan polifluoroalkil (PFAS).
Kabar baik dari penelitian ini adalah tempat pembuangan sampah menampung sebagian besar sampah plastik yang dibuang ke sana, dan instalasi pengolahan air limbah menghilangkan 99% mikroplastik dan sebagian PFAS dari air limbah dan air lindi TPA yang mereka ambil. Kabar buruknya adalah bahwa mikroplastik dan PFAS terakumulasi dalam biosolid yang mengendap di dasar instalasi pengolahan air limbah. Biosolid ini harus dibuang dengan cara lain.
Temuannya dilaporkan dalam jurnal Ilmu Lingkungan Total.
Nasib Biosolids di Illinois
Menurut Proyek Data Biosolids Nasional yang didanai industri, 70% biosolid dari instalasi pengolahan air limbah Illinois digunakan sebagai pupuk di lahan pertanian, dan 30% dikubur di tempat pembuangan sampah. Ini berarti bahwa sebagian besar mikroplastik dan PFAS yang mengalir ke instalasi pengolahan air limbah akan kembali ke lingkungan, kata John Scott, seorang ilmuwan peneliti di Pusat Teknologi Berkelanjutan Illinois di Universitas Illinois Urbana-Champaign yang memimpin penelitian bersama rekan-rekannya. Ilmuwan riset ISTC Andres Prada.
“Instalasi pengolahan air limbah hanya mengambil kontaminan dari satu media dan membuangnya ke media lain,” kata Scott.
Beberapa ratus juta ton plastik diproduksi setiap tahun secara global, dan diperkirakan 79% dari bahan ini berakhir di tempat pembuangan sampah atau “menjadi sampah di lingkungan,” tulis para peneliti dalam laporan mereka. Mikroplastik dan bahan kimia pengganggu endokrin yang dikenal sebagai PFAS kini ada di mana-mana: terdeteksi di tanah, air, dan di tubuh manusia, kata mereka.
Studi baru ini tidak biasa karena menghitung massa mikroplastik dalam air lindi TPA serta saluran masuk dan limbah air limbah. Kebanyakan penelitian hanya menghitung jumlah partikel mikroplastik per volume cairan, sebuah ukuran yang tidak dapat diandalkan karena partikel tersebut akan terus terpecah menjadi potongan-potongan kecil, kata Prada. Untuk mendapatkan massanya, tim mengukur total luas permukaan partikel plastik dan memasukkan ukuran standar ketebalan dan kepadatan berdasarkan jenis sampah mikroplastik yang paling umum: polietilen dan polipropilen.
Sistem yang Saling Berhubungan dan Temuan Mengejutkan
“Tempat pembuangan sampah dan instalasi pengolahan air limbah biasanya dipelajari secara terpisah, namun kenyataannya keduanya merupakan sistem gabungan,” kata Prada. “Peraturan mengharuskan tempat pembuangan sampah mengirimkan limbah cairnya ke instalasi pengolahan.”
Dan banyak penelitian hanya melihat satu kontaminan pada satu waktu, katanya.
“Kami ingin menggabungkan semuanya, melihat kedua sistem, dan memberikan hasil untuk kedua kontaminan tersebut,” kata Prada.
Analisis mengungkapkan bahwa meskipun tempat pembuangan sampah mampu menahan mikroplastik dengan baik, air lindi di tempat pembuangan sampah tersebut mengandung PFAS tingkat tinggi.
“Kami terkejut betapa tingginya kadar PFAS dalam air lindi TPA, sementara mikroplastik lebih rendah dari perkiraan,” kata Prada.
Meskipun plastik terurai lebih lambat di tempat pembuangan sampah karena kompresi sampah dan kurangnya radiasi matahari setelah dikubur, plastik akan terus terurai menjadi partikel yang lebih kecil, yang pada akhirnya akan mengalir keluar bersama air lindi, kata Scott.
Instalasi pengolahan air limbah dirancang untuk menampung ribuan galon air limbah dari sistem sanitasi dan saluran pembuangan badai, dan air tersebut juga membawa banyak mikroplastik dan PFAS. Meskipun konsentrasi PFAS dalam air yang mengalir melalui sistem ini lebih rendah dibandingkan dengan yang ditemukan di air lindi TPA, volume besar air yang masuk dari saluran pembuangan membawa beban keseluruhan kedua kontaminan tersebut lebih tinggi, tim melaporkan.
Instalasi pengolahan air limbah dapat menampung 10.000 galon air limbah per menit tetapi hanya sekitar 30.000 galon air lindi TPA per hari, kata Prada.
Masalah mikroplastik dan PFAS dalam biosolid tidak mudah untuk dipecahkan, kata para peneliti. Menyebarkan PFAS dan mikroplastik ke seluruh lahan pertanian bukanlah praktik yang baik, kata Scott. “Tetapi apa lagi yang harus kita lakukan dengan hal itu? Jika kita menimbunnya, kita hanya berputar-putar memindahkannya dari TPA ke instalasi pengolahan air limbah dan kembali ke TPA.”
Mencoba mengolah biosolid sebelum dibuang adalah prospek yang sangat mahal, kata Scott. Praktik terbaiknya adalah mencegah masalah polusi plastik dan PFAS lebih jauh ke hulu, katanya.
“Ini saatnya untuk memberitahu orang-orang untuk mulai menjauh dari hal-hal ini, berhenti memproduksi hal-hal ini,” kata Scott. “Mari kita matikan listrik di keran sebelum keadaan menjadi lebih buruk.”
Referensi: “Mikroplastik dan zat per dan polifluoroalkil (PFAS) dalam sistem pengolahan air limbah TPA: Studi lapangan” oleh Andres F. Prada, John W. Scott, Lee Green dan Timothy J. Hoellein, 6 Oktober 2024, Ilmu Lingkungan Total.
DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.176751
Penelitian ini didanai oleh Dana Penelitian Limbah Berbahaya, yang dikelola oleh ISTC, bagian dari Prairie Research Institute di U. of I.
