Mikroplastik dalam garam laut – Studi pengaruh berbagai metode ekstraksi garam laut di Jawa, Indonesia

8 Juli 2021

Michael Tony Badai, Dr. sepatu Catherine , Air 3.0

duetno duetno, Pusat Penelitian dan Pengembangan Pengolahan dan Bioteknologi Hasil Kelautan dan Perikanan, Jakarta, Indonesia

Plastik dan mikroplastik kini dapat ditemukan di seluruh lingkungan, dan juga di lautan. Selama produksi garam laut, air laut yang asin dimasukkan ke dalam kolam besar di mana airnya menguap karena sinar matahari dan angin, sehingga hanya menyisakan garam terlarut. Selain garam, mikroplastik juga masih ada di dalam air (Dwiyitno dkk. 2021).

Garam laut sebagai sumber mikroplastik yang masuk ke dalam tubuh manusia

Garam laut merupakan bahan baku penting untuk berbagai proses industri maupun industri makanan. Kontaminasi mikroplastik merupakan masalah khusus ketika garam digunakan sebagai garam meja. Artinya mikroplastik menular langsung ke manusia. Diketahui bahwa jaringan manusia dapat menyerap mikroplastik dan mendistribusikannya ke seluruh tubuh melalui darah (Lusher et al. 2017).

Sebuah studi tahun 2019 menemukan mikroplastik di semua sampel jaringan yang diambil dari organ manusia (Hoferichter 2020). Penyebab mikroplastik dalam tubuh manusia belum sepenuhnya dipahami. (Vethak dan Legler 2021)

Beberapa kelompok penelitian saat ini sedang menyelidiki dampak mikroplastik pada manusia. Hasil awal menunjukkan adanya kaitan antara lain dengan kanker, infertilitas, dan impotensi (Gambar 1).

Gambar 1: Apa dampak mikroplastik terhadap kesehatan? ©Air 3.0

Produksi garam laut di Indonesia – dengan fokus khusus pada polusi mikroplastik

Konsentrasi mikroplastik dalam garam laut yang diekstraksi dari Pulau Jawa dan pengaruh berbagai metode produksi lokal terhadap polusi mikroplastik menjadi topik penelitian dalam penelitian yang diterbitkan bersama pada Juni 2021 oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Kementerian Kelautan dan Perikanan. Pengolahan, Bioteknologi Indonesia dan Air 3.0.

Indonesia adalah salah satu penghasil emisi plastik terbesar di dunia, dengan biaya berkisar antara 0,48 hingga 1,29 juta ton plastik per tahun (diperkirakan oleh Jambek dkk. 2015) dan 0,27 hingga 0,59 juta ton plastik per tahun (diperkirakan oleh Jambeck dkk. 2015). ). Angka pemerintah sesuai Kemenkumar 2020). Hal ini tercermin dari tingginya kontaminasi mikroplastik pada produksi garam laut (Kim et al. 2018).

Produksi garam saat ini menjadi salah satu sektor ekonomi prioritas Indonesia. Sekitar 4,5 juta ton bisa diproduksi secara lokal (di atas lahan seluas 26 ribu hektar). Namun jumlah tersebut kurang dari 50 persen kebutuhan garam nasional (Dwiyitno dkk. 2021). Sebagai contoh, pada tahun 2019 garam laut diimpor sebanyak 2,6 juta ton atau senilai lebih dari US$95 juta. Jumlah ini meningkat menjadi 2,9 juta ton pada tahun 2020.

Selain kuantitas produksi, kualitas garam yang sebagian besar diperoleh dengan cara tradisional tanpa pengolahan lebih lanjut (penghalusan dan pemurnian), juga menjadi kendala karena kemurniannya rendah, konsentrasi natrium klorida kurang dari 95% dan seringkali tinggi. kandungan padatan tersuspensi. Tidak cocok untuk aplikasi industri.

Metode produksi garam laut

Metode konvensional biasanya terdiri dari beberapa tangki kaskade: tangki stabilisasi untuk sedimentasi makromolekul dan penghilangan sulfat dan karbonat yang kurang larut, diikuti oleh tangki untuk penguapan, konsentrasi, kristalisasi, dan pemanenan (Dwiyitno dkk. 2021). Banyak teknologi baru telah diperkenalkan dalam beberapa tahun terakhir untuk meningkatkan produksi garam laut.

Untuk meningkatkan efisiensi, insulasi HDPE hitam (polietilen densitas tinggi) dimasukkan ke dalam tangki penguapan dan kristalisasi. Warna hitam menyerap lebih banyak sinar matahari sehingga menghasilkan lebih banyak panas. Pada saat yang sama, lapisan film mencegah air merembes ke dalam tanah dan dengan demikian meningkatkan hasil. Metode yang disebut geomembrane ini mempersingkat waktu produksi garam sebanyak tiga hingga dua minggu per siklus produksi dan meningkatkan produktivitas. Saat ini, operasi tertutup menggabungkan penggunaan kolam geomembran HDPE dengan atap plastik tahan UV (terowongan) untuk menghindari keterbatasan produksi selama musim hujan (Gambar 2). Peningkatan proses ini juga meningkatkan produktivitas (60-120 ton/ha/tahun) dan kualitas garam (NaCl 90-99%).

Gambar 2: Struktur terowongan tipikal (kiri), geomembran (tengah)
dan kolam tradisional (kanan) untuk produksi garam laut (Dwiyitno dkk. 2021).

Menentukan konsentrasi mikroplastik dalam berbagai proses produksi garam laut

Metode geomembran dan terowongan tradisional merupakan metode yang paling banyak digunakan untuk memproduksi garam laut di Jawa. Water 3.0 telah lama memperhatikan masalah kontaminasi mikroplastik pada garam laut dan cara menghindarinya. Sebagai bagian dari proyek kolaborasi, data pencemaran mikroplastik pada garam yang diukur oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Kementerian Pengolahan Hasil Kelautan, Perikanan, dan Bioteknologi Indonesia dikumpulkan – di dua lokasi di Pulau Jawa yang menggunakan tiga metode produksi berbeda (konvensional, geomembran dan geomembran) digunakan. terowongan) digunakan – dievaluasi dan dievaluasi secara statistik. Dengan wawasan yang menarik.

Konsentrasi yang diukur tercantum pada Tabel 1. Konsentrasi ini berada dalam kisaran kontaminasi garam laut. Analisis statistik menunjukkan tidak ada perbedaan kontaminasi mikroplastik di kedua lokasi berbeda. Perbedaan antara metode geomembran dan terowongan juga terletak pada variabilitas pengukuran dan oleh karena itu tidak signifikan secara statistik. Perbedaan yang mencolok ditemukan antara metode konvensional dan geomembran, dengan rata-rata deviasi sebesar 119 MP/kg, dan metode konvensional dan tunneling, dengan rata-rata deviasi sebesar 155 MP/kg.

Tab 1: Pengukuran konsentrasi mikroplastik dalam sampel garam laut yang dihasilkan dengan ketiganya
Metode produksi yang berbeda di dua lokasi Java (Dwiyitno dkk. 2021).

Perbedaan ini terutama disebabkan oleh penggunaan geomembran. Hal ini mencegah air garam meresap ke dalam tanah, karena garam yang terlarut dalam air hilang sementara mikroplastik (yang berbentuk padat) tidak merembes keluar. Untuk garam yang diperoleh, partikel mikroplastik yang tersisa lebih banyak dan polusi pun meningkat.

Selama pemeriksaan mikroskopis mikroplastik, tidak ditemukan partikel plastik yang berasal dari geomembran (=film HDPE hitam). Membran di lokasi pengambilan sampel telah digunakan kurang dari satu tahun dan dikatakan memiliki masa pakai setidaknya lima tahun. Untuk menghindari kontaminasi dari bahan-bahan ini, perawatan harus dilakukan untuk menggantinya tepat waktu.

Gambar 3: Contoh mikroplastik yang ditemukan dalam garam laut, beserta pecahan dan pecahannya yang lebih besar
Bagian plastik dapat diklasifikasikan menjadi butiran, serat dan film. (Duitno dkk. 2021).

Pertimbangan tentang asal usul mikroplastik dalam garam laut – dan cara menghindarinya

Mikroplastik juga dapat terbawa melalui udara dan angin dari daerah yang sangat tercemar seperti kota ke daerah pedesaan (Bergmann et al. 2017). Oleh karena itu, terowongan plastik dapat melindungi partikel-partikel tersebut memasuki garam laut. Namun, untuk memperoleh hasil yang jelas dan bermakna, jumlah sampel yang harus dianalisis lebih besar.

Untuk sepenuhnya menghindari pencemaran garam laut, mikroplastik harus dihilangkan dari air laut yang mengalir ke kolam garam. Untuk itu diperlukan suatu metode yang murah dan mudah digunakan secara teknis, terutama di daerah pedesaan seperti daerah penghasil garam yang diteliti di Indonesia.

Proses Water 3.0 PE-X® menghilangkan mikroplastik dari air laut

Teknologi penghilangan air 3.0 PE-X® menawarkan alternatif yang menjanjikan untuk penyaringan kompleks. Berkat struktur modular dan terukur serta pemasangannya dalam solusi kontainer bergerak, pembuangan mikroplastik dapat dilakukan dengan mudah dan di mana saja. Bergantung pada tingkat otomatisasi dan kemampuan finansial yang diperlukan, teknologi kontrol juga merupakan parameter variabel yang dapat berkisar dari minimum hingga maksimum.

Agar sinergi ini dapat dimanfaatkan secara maksimal, direkomendasikan untuk menempatkan sistem Water 3.0 untuk menghilangkan mikroplastik dari air laut pada saluran aliran kolam garam, yang digunakan bersama oleh beberapa produsen garam. Bahan untuk aglomerasi mikroplastik (gel silika hibrida dari abcr laboratorium GmbH) mudah diangkut dan disimpan. Gel silika hibrida dihilangkan seluruhnya dari air selama proses aglomerasi, yang berarti tidak ada risiko silika gel tersebut masuk ke dalam garam laut (Sturm dkk. 2021). Uji coba pertama Water 3.0 untuk menghasilkan garam laut bebas mikroplastik dalam skala teknis sudah direncanakan. Penggunaannya dalam desalinasi air laut juga terbukti menjanjikan.

indeks

1. Bergmann M, Wirzberger V, Krumpen T, Lorenz C, Primpke S, Tekman MB, Gerdts G (2017) Mikroplastik dalam jumlah besar di sedimen laut dalam Arktik dari Observatorium HAUSGARTEN. Teknologi Sains Lingkungan 51:11000-11010.
   
2. Dwiyitno D, Sturm MT, Januari HI, Schuhen K (2021) Dampak metode produksi yang berbeda terhadap kontaminasi mikroplastik garam laut yang diproduksi di Jawa, Indonesia. Ilmu lingkungan dan penelitian polusi.
   
3. Hakim Pengadilan A (2020) Peneliti menemukan keberadaan plastik di dalam tubuhnya. Diakses 14 Juni 2021
   
4. Jambeck JR, Geyer R, Wilcox C, Siegler TR, Perryman M, Andrady A, Narayan R, Law KL (2015) Masuknya sampah plastik dari darat ke laut. Sains 347: 768-771.
   
5. Kemenkumar (2020) Penanganan Sambah menurut Masih Teros Berlangot. Diakses 17 November 2020
   
6. Kim, JS, Lee, HG, Kim, SK, Kim, HJ (2018). Pola global mikroplastik (MPs) dalam garam makanan komersial: garam laut sebagai indikator pencemaran air laut. Teknologi Sains Lingkungan 52:12819-12828.
   
7. Loescher A, Holman PCH, Mendoza-Hill G (2017). Mikroplastik dalam perikanan dan budi daya perairan: pengetahuan mengenai keberadaannya, dampaknya terhadap organisme akuatik, dan keamanan pangan. Makalah Teknis FAO tentang Perikanan dan Budidaya Perairan, Volume 615. Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa-Bangsa, Roma
   
8. Sturm, MT, Horn, H., & Schoen, K. (2021). Penghapusan mikroplastik dari air melalui stabilisasi dan aglomerasi dengan organosilan – pengaruh jenis polimer, komposisi air, dan suhu. Air 13:675
   
9. Vithak AD, Legler G (2021) Mikroplastik dan kesehatan manusia. Sains 371: 672-674.

» Artikel dalam format PDF (370 KB)