Apa yang dimaksud dengan partikel ultrafine?

Istilah partikel ultrafine (UFP) mengacu pada materi partikulat di udara yang berdiameter lebih kecil dari 0,1 mikron (kadang-kadang disebut PM0.1). Beberapa UFP berukuran sekecil 0,003 mikron.

UFP dianggap sebagai salah satu polutan partikel yang paling berbahaya karena ukurannya yang kecil, yang memungkinkannya terhirup ke dalam paru-paru dan masuk ke dalam aliran darah melalui paru-paru.

Klik di sini untuk mengetahui mengapa ukuran partikel itu penting.

Ukuran dan perilakunya yang kecil dan berskala nano membuat UFP sulit untuk dipantau menggunakan teknologi pemantauan kualitas udara saat ini. Ukuran ini juga menyebabkan UFP di udara bergerak di udara dengan cara yang berbeda dari partikel halus seperti PM2.5 dan PM1, bergerak dalam pola acak yang lebih mirip dengan gas daripada partikel lainnya.

Tidak seperti PM2.5 dan partikel lainnya, tidak ada standar resmi yang ada untuk mengukur atau mengatur UFP di udara, meskipun perkiraan menunjukkan bahwa lebih dari 90% partikel di udara di udara pada waktu tertentu adalah UFP.¹

Meskipun tidak ada regulasi, penelitian semakin menunjukkan bahwa UFP sering kali berada pada konsentrasi yang jauh lebih tinggi daripada polutan partikel lainnya dan mungkin terkait dengan berbagai efek kesehatan yang lebih luas daripada partikel halus atau kasar seperti PM1, PM2.5, atau PM10.

Apa saja sumber partikel sangat halus?

Partikel ultrafine paling sering dipancarkan melalui pembakaran dari sumber alami atau manusia. Aktivitas manusia diyakini bertanggung jawab atas bagian terbesar dari UFP karena prevalensi UFP di kota-kota, di mana industrialisasi global dan pertumbuhan populasi memiliki dampak paling menonjol pada polusi udara.²

Sebuah studi tahun 2019 di Lingkungan Internasional menemukan bahwa konsentrasi UFP cenderung lebih tinggi pada siang hari yang berkorelasi erat dengan perubahan lalu lintas kendaraan dan di dekat jalan raya yang sibuk, yang selanjutnya menunjukkan dampak besar aktivitas manusia terhadap UFP.³

Sumber alami

Sumber-sumber alami UFP meliputi:

• lahar dan abu vulkanik
• asap dari kebakaran hutan
• aerosol dalam kabut laut

Karena sifat sementara dari sumber-sumber ini, UFP dari gunung berapi dan sumber laut tidak dianggap terlalu bermasalah. Arus angin global dengan cepat menyebarkan UFP ini ke dalam konsentrasi rendah yang tidak menimbulkan ancaman bagi kesehatan manusia, kecuali letusan gunung berapi besar yang asapnya dapat menyebar hingga ribuan mil.⁴

Namun, UFP dalam asap kebakaran hutan telah menarik perhatian karena lebih banyak kebakaran hutan yang sering dan parah dalam beberapa tahun terakhir. Sebuah studi pada tahun 2021 di Toksikologi Partikel dan Serat menemukan bahwa paparan jangka pendek terhadap UFP dalam asap kebakaran hutan dapat secara signifikan meningkatkan risiko penyakit pernapasan dan kardiovaskular.⁵

Sumber manusia

Sumber UFP yang paling umum pada manusia meliputi:

• knalpot kendaraan
• knalpot diesel
• emisi gas alam dan bahan bakar nabati⁶
• emisi pesawat terbang
• emisi pabrik dan industri
• emisi pembangkit listrik
• pembakaran sampah
• rokok, cerutu, dan vaping⁷
• memasak di dalam ruangan⁸
• luka bakar terkontrol
• menyedot debu dalam ruangan⁹
• bakteri
• virus
• penggunaan mesin kantor seperti printer dan mesin fotokopi

Sumber UFP manusia seperti kendaraan dan industri dapat menimbulkan risiko kesehatan yang besar karena memancarkan partikel baru dalam jangka waktu yang lama, karena lalu lintas kendaraan dan aktivitas industri terjadi secara terus menerus di seluruh dunia.

Selain itu, banyak sumber UFP manusia lebih banyak ditemukan di daerah perkotaan besar, sehingga menimbulkan bahaya yang signifikan bagi 4,4 miliar orang yang saat ini tinggal di perkotaan (sekitar 55 persen dari sekitar 8 miliar orang).^10,11

Bagaimana partikel ultrafine memengaruhi kesehatan kita?

Dampak kesehatan secara menyeluruh dari UFP masih diselidiki untuk membedakan bahaya spesifik UFP dengan jenis polusi udara lainnya.

Namun, sebagian besar tidak dapat disangkal bahwa UFP menyebabkan stres oksidatif pada jaringan di seluruh tubuh Anda yang dapat menyebabkan kerusakan sistemik, menembus jauh ke dalam jaringan paru-paru, aliran darah, otak, dan hampir semua organ lainnya.¹²

Artikel ulasan tahun 2020 di Pengobatan Eksperimental dan Molekuler menemukan bukti substansial bahwa paparan UFP meningkatkan risiko:¹³

• peradangan paru-paru
• tekanan darah tinggi
• penyakit jantung iskemik
• aterosklerosis (penumpukan plak atau "pengerasan" arteri)
• serangan jantung
• gagal jantung
• batuk kronis
• kerusakan saraf
• kerusakan otak
• hilangnya fungsi kognitif
• masalah pencernaan
• diabetes
• peningkatan risiko berbagai jenis kanker
• kerusakan kulit

Dapatkah partikel ultra halus memengaruhi kualitas udara dalam ruangan?

Seperti polutan partikel lainnya, UFP dalam udara luar ruangan dapat masuk ke dalam ruangan melalui retakan dan kebocoran pada bangunan serta melalui jendela, pintu, dan bukaan lain di selubung rumah atau bangunan.

Hal ini dapat menjadi masalah bagi rumah yang lebih tua atau yang dibangun dengan buruk selama periode konsentrasi UFP yang tinggi, seperti kebakaran hutan atau letusan gunung berapi.

Sebuah studi tahun 2019 yang dilakukan di negara bagian Colorado, AS, menemukan bahwa konsentrasi materi partikulat di dalam ruangan bisa mencapai 4,6 kali lebih tinggi daripada konsentrasi di luar ruangan jika tidak ada sumber ventilasi alami seperti angin.¹⁴

UFP dari sumber dalam ruangan, seperti dapur atau pembakaran bahan bakar biomassa, juga dapat menumpuk hingga mencapai konsentrasi yang sangat tinggi, terutama di rumah-rumah yang kedap udara dan hemat energi, dan membawa risiko efek kesehatan tambahan.

Sebuah artikel ulasan tahun 2007 di Udara Dalam Ruangan menemukan bahwa paparan UFP dalam ruangan tingkat tinggi selama masa kanak-kanak dapat menyebabkan kerusakan paru-paru dan peradangan yang meningkatkan risiko anak terkena asma seumur hidup.¹⁵

Kiat-kiat untuk mengurangi partikel ultrafine

Berikut ini beberapa tindakan yang dapat dilakukan individu dan organisasi untuk membantu mengurangi UFP:

• Pilih opsi perjalanan yang membantu mengurangi lalu lintas kendaraanseperti berjalan kaki, bersepeda, transportasi umum, atau berbagi tumpangan.
• Beli kendaraan bertenaga listrik atau hidrogen untuk menggantikan kendaraan pribadi yang menggunakan mesin pembakaran.
• Memasang sistem energi surya di rumah atau tempat kerja untuk membantu mengurangi beban pada jaringan listrik.
• Mengganti armada bertenaga diesel dengan kendaraan transportasi hemat bahan bakar atau listrik.
• Mengurangi atau menghindari segala jenis pembakaran dalam ruangantermasuk lilin beraroma dan kayu di perapian.
• Gunakan tudung dapur untuk membantu mengurangi polutan partikulat serta polutan asap dan gas lainnya setelah Anda memasak.
• Batasi penyedotan debu dalam ruangan seminggu sekali atau sesuai kebutuhan, atau gunakan vakum dengan filter HEPA.
• Kurangi atau berhenti merokok rokok, cerutu, atau produk vaping.

Haruskah partikel ultrafine diatur?

Hingga UFP tunduk pada standar dan peraturan baru, tidak banyak yang dapat dilakukan untuk menegakkan kontrol emisi UFP oleh kontributor utama seperti pabrik, fasilitas manufaktur, dan produsen mobil yang kendaraannya menghasilkan knalpot yang mengandung UFP.

Beberapa organisasi telah melakukan studi independen tentang emisi UFP regional untuk lebih memahami sumber, pola, dan efek kesehatan dari UFP dan berkontribusi pada teknologi dan regulasi pemantauan di masa depan.

Pada tahun 2014, Bay Area Air Quality Management District (BAAQMD) menyelesaikan studi tentang UFP di San Francisco Bay Area, yang merupakan rumah bagi hampir 8 juta orang.¹⁶

Laporan tersebut menunjukkan bahwa peningkatan UFP yang kecil saja dapat meningkatkan rawat inap akibat kondisi jantung dan paru-paru hingga hampir 20% dan meningkatkan risiko kematian akibat kondisi tersebut hingga lebih dari 2%. Laporan ini menunjukkan tingginya taruhan yang terlibat dalam mengatur dan mengurangi UFP.

Laporan tahun 2016 yang diterbitkan oleh American Academy of Allergy, Asthma, and Immunology juga menyimpulkan bahwa kerusakan penting yang disebabkan oleh UFP pada tubuh, termasuk kerusakan DNA dan peningkatan risiko kepekaan alergi, membutuhkan perhatian khusus dari pemerintah.¹⁷

Lokakarya Badan Perlindungan Lingkungan AS (EPA) tahun 2016 juga menyimpulkan bahwa investasi oleh produsen mobil AS dalam pemantauan UFP dapat membantu mengisolasi mekanisme mesin pembakaran yang mengarah pada emisi UFP dengan lebih baik, sehingga membuka jalan bagi teknologi yang lebih efisien yang mengurangi emisi UFP secara keseluruhan.¹⁸

Beberapa kemajuan telah dicapai dalam hal kemampuan untuk memantau UFP.

Sebuah studi tahun 2021 di Ilmu Pengetahuan tentang Lingkungan Total menyarankan penggunaan pengambilan sampel siklon untuk mengukur UFP.¹⁹Dengan menggunakan gaya sentrifugal untuk memisahkan UFP dari materi di udara lainnya, pengambilan sampel siklon telah berhasil mengukur bioaerosol yang mengandung partikel virus seperti sindrom pernapasan akut parah coronavirus 2 (SARS-CoV-2).

Namun dengan peningkatan efektivitas, pengambilan sampel siklon mungkin dapat mengukur UFP lain dengan cepat dan akurat sambil mengungkap nuansa paparan.

Sebuah studi tahun 2020 yang melibatkan siswa sekolah menengah di perkotaan Tiongkok menggunakan teknik pengambilan sampel siklon ini untuk menunjukkan dua pola utama dalam paparan UFP pribadi:²⁰

• Paparan UFP dapat sangat bervariasi sepanjang hari mulai dari 0,13 mikrogram per meter kubik (μg/m3) hingga 240,8 μg/m3. Konsentrasi UFP tertinggi sebagian besar ditemukan di dalam ruangan, terutama di rumah sakit, dapur rumah tangga, atau kamar tidur yang berjarak kurang dari 10 meter (32,8 kaki) dari jalan raya.
• Paparan UFP paling tinggi selama perjalanan. Partisipan siswa menghadapi konsentrasi UFP yang jauh lebih tinggi dalam perjalanan dari rumah ke sekolah atau saat meninggalkan fasilitas sekolah untuk makan dibandingkan waktu lainnya dalam sehari.

Lebih banyak penelitian seperti ini dapat membantu menargetkan regulasi terhadap sumber UFP yang paling signifikan di dalam dan di luar ruangan, seperti area memasak atau jalan raya yang sibuk, dan membantu melindungi mereka yang sering bepergian antara ruang dalam dan luar ruangan yang terpengaruh oleh UFP.

Bawa pulang

UFP adalah salah satu polutan udara yang paling berbahaya dan lazim, dengan berbagai macam efek kesehatan yang tercatat. Namun, tidak ada standar peraturan yang ada untuk mengendalikan emisi UFP.

Banyak organisasi sains dan kesehatan yang semakin gencar menyerukan investasi dalam penelitian yang akan meningkatkan pemahaman tentang cara mengukur, mengatur, dan mengurangi UFP untuk mencegah dampak buruknya terhadap kesehatan.²¹

Individu dan organisasi dapat mengambil langkah-langkah untuk membantu mengurangi dan mencegah emisi UFP sepenuhnya dengan mengubah perilaku yang berkaitan dengan transportasi, penggunaan energi, dan kebiasaan gaya hidup sehari-hari.