Mikroplastik di Tanah dan Laut

MIKROPLASTIK DI TANAH

Tanah berperan sebagai reservoir penting bagi mikroplastik. Banyak penelitian telah menemukan sejumlah besar serat mikroplastik atau puing-puing dalam lumpur limbah dan pupuk kompos dan lumpur ini sering digunakan secara luas dalam praktik pertanian (Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021).

Mikroplastik dapat berakhir di tanah dari penerapan lumpur limbah ke tanah pertanian atau dengan pelepasan langsung mikroplastik sekunder dari abrasi atau pemeliharaan barang-barang plastik luar ruangan dan permukaan yang dilapisi (Carsten Lassen, Steffen Foss Hansen, Kerstin Magnusson, Fredrik Norn, Nanna Isabella Bloch Hartmann, Pernille Rehne Jensen, Torkel Gissel Nielsen, & Anna Brinch, 2015).

Plastik tanah juga dapat berasal dari pelapukan dan disintegrasi film plastik di lahan pertanian, fragmentasi sampah plastik dan barang-barang plastik di tempat pembuangan sampah, sampah sembarangan, deposisi atmosfer, limpasan permukaan, dan irigasi air limbah (Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021).

Beberapa peneliti telah mendeteksi berbagai mikroplastik di ekosistem tanah, yang berasal dari aplikasi lumpur limbah atau pupuk organik ke lahan pertanian, pengendapan atmosfer, dan irigasi dengan air yang tercemar atau banjir (Wang et al., 2020b dalam Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021).

Setelah dilepaskan ke tanah, mikroplastik dapat bertahan dan terakumulasi, yang pada akhirnya mempengaruhi pertumbuhan dan reproduksi organisme tanah dan keanekaragaman hayatinya. Selain itu, mikroplastik dapat digunakan sebagai pembawa untuk mentransfer berbagai polutan ke biota tanah, sehingga menyebabkan kerusakan pada ekosistem tanah (He et al., 2018 dalam (Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021).

Selain itu, mikroplastik telah terdeteksi di beberapa industri, lahan pertanian, pesisir, perkotaan, pinggiran kota, dan bahkan tanah dataran banjir. Polusi mikroplastik tanah sangat parah di beberapa daerah di China, seperti lembah sungai Chai dan Wuhan. Sebuah studi oleh Liu et al. dalam Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021 menunjukkan bahwa mikroplastik dapat ada tidak hanya di lapisan tanah atas tetapi juga di tanah bawah permukaan yang dalam (Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021).

Tanah lapisan atas menyediakan lingkungan degradasi potensial untuk plastik mikro karena berbagai faktor seperti iradiasi ultraviolet langsung, suhu yang relatif tinggi, dan peningkatan pemanfaatan oksigen. Hewan dan mikroorganisme di tanah, kegiatan pertanian, dan proses lainnya juga akan mempengaruhi degradasi dan pengangkutan mikroplastik, tetapi laju degradasi ini sangat lambat (Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021).

Mikroplastik di lapisan atas tanah juga dapat masuk ke tanah yang lebih dalam melalui berbagai proses seperti budidaya pertanian, retakan tanah, atau gangguan organisme tanah. Di antara proses-proses ini, leaching adalah proses yang paling umum dari plastik mikro tanah yang memasuki tanah dalam dan bahkan air tanah (Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021).

Selain itu, organisme tanah (misalnya, cacing tanah) melalui konsumsi atau ekskresi juga merupakan faktor penting yang mempengaruhi akumulasi dan nasib mikroplastik di tanah. Pergerakan organisme tanah juga dapat membantu pengangkutan mikroplastik antar lapisan (dari tanah dangkal ke dalam, atau sebaliknya) (Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021).

Namun, sangat sedikit laporan yang berfokus pada proses ini. Residu makro dan mikroplastik memiliki efek negatif pada bagian atas dan bawah tanah dari tanaman gandum selama pertumbuhan vegetatif dan reproduksi. Untuk tanaman terestrial, penelitian terbaru menunjukkan bahwa nanoplastik (55 5 nm, dan 71 6 nm) dapat diinternalisasi dalam tanaman, tergantung pada muatan permukaannya. Beberapa ahli telah menyarankan beberapa mekanisme untuk dipertimbangkan untuk memahami efek mikroplastik pada kinerja tanaman; mekanisme ini termasuk mengubah struktur tanah, imobilisasi nutrisi, transportasi atau adsorpsi kontaminan, toksisitas langsung plastik berukuran nano, dan komunitas mikroba tanah dan simbion akar. Dengan demikian, mikroplastik berpotensi menghambat pertumbuhan tanaman yang pada akhirnya dapat menurunkan produksi pangan (Sun et al., 2020 dalam Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021).

Informasi yang sangat terbatas tentang nasib dan efek mikroplastik di tanah telah diidentifikasi dan tampaknya bidang ini belum dipelajari. Satu-satunya studi relevansi yang diidentifikasi adalah yang dilakukan oleh Zubris dan Richards (2005) yang meneliti tanah dan penyebaran serat sintetis melalui lumpur limbah. Zubris dan Richards (2005) menemukan bahwa serat dapat dideteksi di kolom tanah lebih dari 5 tahun setelah aplikasi dan mereka dapat dideteksi di tanah lokasi lapangan hingga 15 tahun setelah aplikasi. Tidak ada informasi yang teridentifikasi, tetapi Rillig (2012) berpendapat bahwa kemungkinan besar mikroplastik akan memiliki efek merugikan yang potensial pada organisme hidup tanah, karena banyak biota tanah pada dasarnya akuatik dan berkembang dalam lapisan tipis air yang menutupi permukaan tanah. Seperti lingkungan akuatik, tanah juga memiliki filter feeder yang aktif pada lapisan air pada permukaan tanah (ciliates dan rotifera) serta mikro dan mesofauna (tungau, collembola, atau enchytraeids yang dapat menelan mikroplastik, sehingga menyebabkan akumulasi di jaring-jaring makanan sisa tanah (Rillig, 2012 dalam Carsten Lassen, Steffen Foss Hansen, Kerstin Magnusson, Fredrik Norn, Nanna Isabella Bloch Hartmann, Pernille Rehne Jensen, Torkel Gissel Nielsen, & Anna Brinch, 2015).

MIKROPLASTIK DI LAUT

Pencemaran laut oleh sampah plastik telah menjadi masalah lingkungan global utama dalam beberapa dekade terakhir, dan kekhawatiran global atas masalah yang diakibatkan oleh plastik yang tidak dapat digunakan lagi telah berkembang pesat sejak kehadiran partikel plastik mikroskopis di lautan dan trend yang meningkat dalam kelimpahannya (Won Joon Shim & Richard C. Thomposon, 2015).

Lautan adalah tempat pembuangan sampah plastik terbesar, dan sampah plastik di darat mengalami banyak jalur berbeda untuk memasuki lingkungan laut. Sampah plastik di darat, menyumbang 80% sampah plastik di lautan, dapat masuk ke laut secara tidak langsung melalui sampah pantai, transportasi atmosfer, dan sungai serta secara langsung melalui kegiatan penangkapan ikan, perkapalan, dan akuakultur. Mikroplastik dari kosmetik, pelet, dan media peledakan udara dapat masuk ke saluran air melalui sistem drainase domestik dan industri. Di antara berbagai sumber ini, sampah plastik laut diangkut dari tempat pembuangan sampah atau tempat pengumpulan yang tidak dikelola dengan benar ke laut karena kondisi cuaca buruk dan/atau pembuangan langsung plastik besar ke laut. Sungai berpotensi menjadi jalur transportasi utama bagi fragmen plastik besar ini (Katsanevakis, 2008; Law, 2017; Wang et al., 2019b dalam Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021).

Menurut hasil perhitungan model global, 1,15-2,41 juta ton sampah plastik masuk ke laut dari sungai setiap tahun, dan 20 sungai yang paling banyak mencemari terutama terletak di Asia, menyumbang 67% dari total global ini (Lebreton et al.., 2017 dalam Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021).

Sekitar 1,5 juta ton mikroplastik primer diperkirakan akan dilepaskan ke laut per tahun. Berdasarkan perkiraan, pelepasan mikroplastik regional secara umum dibagi sebagai berikut: India dan Asia Selatan (18,3%), Amerika Utara (17,2%), Eropa dan Asia Tengah (15,9%), China (15,8%), Asia Timur dan Oceania (15,0%), Amerika Selatan (9,1%), dan Afrika dan Timur Tengah (8,7%) (Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021).

Mikroplastik ditemukan di lautan di seluruh dunia, termasuk garis pantai, pantai, sedimen dasar, dan air laut, dari Kutub Utara hingga Antartika. Konsentrasi plastik mikro di lautan sangat bervariasi di berbagai wilayah (Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021).

Nasib mikroplastik di lingkungan laut sama dengan di media lingkungan lainnya; nasib mereka terutama ditentukan oleh sifat mikroplastik dan faktor lingkungan eksternal seperti biodegradasi dan fotodegradasi. Proses degradasi plastik sangat lambat, terkadang membutuhkan waktu lebih dari 50 tahun untuk degradasi total. Namun, di lingkungan laut, air laut dan sedimen dapat mempercepat degradasi alami mikroplastik karena pelapukan kimia dan mekanis, abrasi, aksi gelombang, dan turbulensi. Mikroorganisme, sebagai perintis penjajah permukaan, mendorong proses ekosistem utama termasuk biodegradasi polutan. Saat memasuki lingkungan laut, permukaan mikroplastik kemungkinan tertutup oleh biofilm. Biofilm yang berkembang dengan baik dapat terbentuk pada permukaan plastik setelah 7--14 hari dan pembentukan biofilm tersebut dapat mengubah densitas apung polimer, yang menyebabkan pengangkutan mikroplastik dari air permukaan laut ke air yang lebih dalam. kolom dan sedimen. Selain itu, mikroplastik juga dapat secara terbalik melintasi batas-batas ini (misalnya, sedimen ke laut) jika tingkat biofouling dalam sampah plastik dapat dikurangi sebagai akibat dari pembuangan dan pencernaan hewan bentik laut. Oleh karena itu, mikroplastik dapat memiliki siklus submerging-resurfacing dengan bantuan biofilm (Chunhui Wang, Jian Zhao, Baoshan Xing, 2021).

Sumber mikroplastik berbasis lahan beragam dan termasuk tempat pembuangan sampah, padatan dan limbah air limbah, kerugian dari fasilitas industri (termasuk manufaktur plastik), mulsa pertanian plastik, cat polimer, dan abrasi ban kendaraan (Chae & An, 2018 dalam Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia, 2020).

Laporan media tentang "Tambalan Sampah Pasifik Besar", yang terkenal sebagai area sampah terapung "dua kali ukuran Texas" di Samudra Pasifik, memicu minat global terhadap polusi plastik. Menangkap permukaan air dengan jarring-jaring 333 m, Moore et al., 2001 (dalam Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia, 2020) melaporkan massa mikroplastik dalam sampel dari pilinan Pasifik Utara adalah enam kali lipat dari plankton kebetulan. Meskipun diskusi global tentang sampah laut ini, laporan sudah ada sejak tahun 1965. Karena ukuran, batimetri, dan posisinya dalam siklus hidrologi, lautan berfungsi sebagai tempat pembuangan sampah plastik dan polutan persisten lainnya. Pertimbangan oseanografi fisik dasar (transportasi Ekman, geostrofi, dll.) menjelaskan mengapa sampah plastik terakumulasi dalam zona yang lebih tenang dari pusaran samudera, sementara proses yang lebih kompleks menentukan distribusi plastik laut di lokasi yang kurang jelas, termasuk sedimen laut dalam dan lapisan es. Penelitian yang menggabungkan pemodelan dan data pengamatan telah digunakan untuk lebih memahami distribusi dan tren mikroplastik di lautan, teluk, dan muara. Sebagai contoh dari pendekatan ini dan untuk menggambarkan potensi gravitasi situasi, Isobe et al., 2019 (dalam Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia, 2020) memperkirakan bahwa berat mikroplastik pelagis di sekitar zona konvergensi subtropis Samudra Pasifik akan berlipat ganda pada tahun 2030 dan empat kali lipat pada tahun 2060. Mereka mendalilkan bahwa yang terakhir mungkin menimbulkan risiko kesehatan bagi organisme laut yang ada berdasarkan studi toksikologi yang tersedia, meskipun terbatas. Para penulis memasukkan asumsi utama mengenai ukuran partikel mikroplastik, perilaku, dan kegigihan lingkungan mereka ke dalam model mereka. Jelas, penelitian untuk memperbaiki asumsi seperti itu sangat penting (Hale, R. C., Seeley, M. E., & La Guardia, 2020).

REFERENSI:

Chunhui Wang, Jian Zhao, & Baoshan Xing, 202; Journal of Hazardous Materials 407 (2021) 124357. Environmental source, fate, and toxicity of microplastics. Journal homepage: www.elsevier.com/locate/jhazma

Hale, R. C., Seeley, M. E., La Guardia, M. J., Mai, L., & Zeng, E. Y. (2020). A Global Perspective on Microplastics. Journal of Geophysical Research: Oceans, 125, e2018JC014719. https://doi.org/10.1029/2018JC014719

Boucher, J. and Friot D. (2017). Primary Microplastics in the Oceans: A Global Evaluation of Sources. Gland, Switzerland: IUCN. 43pp. DOI: dx.doi.org/10.2305/IUCN.CH.2017.01.en

Carsten Lassen, Steffen Foss Hansen, Kerstin Magnusson, Fredrik Norn, Nanna Isabella Bloch Hartmann, Pernille Rehne Jensen, Torkel Gissel Nielsen, & Anna Brinch, 2015. Microplastics - Occurrence, effects and sources of releases to the environment in Denmark. The Danish Environmental Protection Agency Strandgade 29 1401 Copenhagen K www.eng.mst.dk

Won Joon Shim & Richard C. Thomposon, 2015. Arch Environ Contam Toxicol (2015) 69:265--268 DOI 10.1007/s00244-015-0216. ISBN no. 978-87-93352-80-3

https://residentialwastesystems.com/