Polusi kimia: Bahaya yang semakin besar dan potensi bencana besar bagi umat manusia

(1)

Polusi kimia: Bahaya yang semakin besar dan potensi bencana besar bagi umat manusia

Sekolah Pertanian & Sistem Pangan, Universitas Melbourne, VIC 3052, Australia

Fakultas Kesehatan dan Kedokteran, Universitas Newcastle, Callaghan, NSW 2308, Australia

Pusat Kesadaran Masyarakat Nasional Australia (sebagai tambahan), Australian National University, Canberra 0200, Australia

Kata kunci:

Editor Penanganan: Adrian Covaci

Universitas Cranfield, Sekolah Air, Energi dan Lingkungan, Cranfield MK43 0AL, Inggris Raya

Institut Industri Masa Depan, UniSA STEM, Universitas Australia Selatan, Mawson Lakes, SA 5095, Australia

Pusat Lingkungan Lancaster, Universitas Lancaster, Lancaster LA1 4YQ, Inggris Raya

Institut Lingkungan Hawkesbury, Western Sydney University, Penrith, NSW 2753, Australia g Land Quality Management Ltd, Nottingham NG7 2TU, Inggris Raya

Pengganggu endokrin Kesadaran lingkungan NSW 2308, Australia

Kontaminasi lingkungan

Pusat Global untuk Remediasi Lingkungan (GCER), Universitas Newcastle, Gedung ATC, Callaghan, NSW 2308, Australia

Polusi kimia

Pusat Penelitian Prioritas untuk Ilmu Reproduksi, Universitas Newcastle, Callaghan, NSW 2308, Australia

Pusat Penelitian Koperasi untuk Penilaian Kontaminasi dan Remediasi Lingkungan (CRC CARE), Gedung ATC, Universitas Newcastle, Callaghan,

Toksisitas B

F e

k C A

J

Saya

H D

Mengulas artikel

2 1

Lingkungan Internasional

INFO PASAL ABSTRAK

F

e D

H B

Saya

Bhabananda Biswas b,c,1,2 ,

Frederic Coulon ,

Ravi Naidu a,b,*,1 ,

Kirk T.Semple

C. Paul Natanael g Kevin C.Jonesi

Robert John Aitken j,k

,

, Adam Barclay

,

Julian Cribb Ian R.Willett

, ,

,

Brajesh Kumar Singh ,

pelepasan dan penyebarannya telah meningkat pesat dalam setengah abad terakhir.

adalah konsekuensi langsung dari pembangunan ekonomi. Polutan kimia telah dilepaskan sejak Revolusi Industri

Daftar isi tersedia di

ScienceDirect

Manfaat bahan kimia sintetik bagi kehidupan sehari-hari tidak dapat disangkal, namun pelepasannya secara sengaja dan tidak disengaja ke lingkungan yang lebih luas-

konstruksi dan produksi energi

(Cribb 2021; Pure Earth dan Green Cross Swiss 2016).

Selain penyebaran bahan kimia geogenik secara

antropogenik, manusia telah mensintesis lebih dari 140.000 bahan kimia dan campuran bahan kimia

(UNEP 2019),

yang sebagian besar belum pernah ada sebelumnya. Memang benar, analisis inventaris bahan kimia global baru-baru ini memperkirakan angka ini bisa mencapai lebih dari 350.000, yang jauh lebih besar dari yang dilaporkan sebelumnya

(Wang dkk. 2020).

Bahan kimia sintetik baru terus dikembangkan: baru-baru ini, Amerika Serikat saja memproduksi rata-rata 1500 zat baru setiap tahunnya

(GAO 2019).

Banyak dari zat-zat ini diketahui beracun dalam dosis kecil, terkadang dikombinasikan dengan polutan lain, atau sebagai produk penguraian setelah dilepaskan ke biosfer dan geosfer.

Emisi karbon dioksida (CO2), dengan dampak jangka panjangnya terhadap iklim, atmosfer, dan lautan, adalah contoh yang mencolok, namun banyak zat lain yang dilepaskan dalam bentuk emisi industri dan pertanian. Triliunan ton bahan kimia aktif dibuang ke lingkungan melalui pertambangan, pengolahan mineral, pertanian,

beranda jurnal:

www.elsevier.com/loc/envint

1. Perkenalan

* Penulis koresponden di: Global Centre for Environmental Remediation (GCER), The University of Newcastle, ATC Building, Callaghan, NSW 2308, Australia.

Polusi kimia antropogenik berpotensi menimbulkan salah satu ancaman lingkungan terbesar bagi umat manusia, namun pemahaman global mengenai masalah ini masih terfragmentasi. Artikel ini menyajikan perspektif komprehensif tentang ancaman polusi kimia terhadap umat manusia, dengan menekankan pada kesuburan pria, kesehatan kognitif, dan ketahanan pangan.

https://doi.org/10.1016/j.envint.2021.106616 Diterima 8

November 2020; Diterima dalam bentuk revisi 26 April 2021; Diterima 2 Mei 2021 Tersedia online 12 Mei 2021

Alamat sekarang: Pusat Global untuk Remediasi Lingkungan (GCER), Universitas Newcastle, gedung ATC, Callaghan, NSW 2308, Australia.

Para penulis ini memberikan kontribusi yang sama untuk pekerjaan ini.

Alamat email: [email protected], [email protected] (R.Naidu).

Terdapat kesenjangan yang serius dalam pemahaman kita mengenai skala ancaman dan risiko yang ditimbulkan oleh penyebaran, pencampuran dan rekombinasi bahan kimia di lingkungan yang lebih luas. Meskipun terdapat beberapa upaya pengendalian polusi, namun penerapannya sering kali tidak dilakukan sesuai kebutuhan untuk menghindari dampak kronis dan akut terhadap kesehatan manusia saat ini dan beberapa dekade mendatang. Ada kebutuhan mendesak untuk meningkatkan kesadaran global dan pengawasan ilmiah terhadap keseluruhan skala risiko yang ditimbulkan oleh penggunaan, penyebaran, dan pembuangan bahan kimia.

(2)

Gambar 1. Gambaran umum tentang sumber dan jalur global polusi kimia serta potensi dampaknya terhadap lingkungan dan kesehatan manusia. Enam jalur utama polutan kimia telah diidentifikasi yang melibatkan tanah, udara, air, satwa liar, manusia dan perdagangan, seperti yang ditampilkan pada Gambar 1. Perkiraan jumlah bahan kimia berasal dari Wang dkk. (2020). Jumlah kematian “diam-diam”

yang disebabkan oleh pencemaran lingkungan melebihi faktor risiko lain yang diketahui secara luas. *Komponen grafis skema pada Gambar 1 menunjukkan perkiraan kematian yang dilaporkan untuk tahun 2015 (menurut Landrigan dkk.

2018), dan dapat bervariasi dari tahun ke tahun. Hal ini juga menunjukkan pentingnya pencemaran lingkungan sebagai penyebab utama kematian manusia setiap tahunnya. Sebagai perbandingan, kematian akibat polusi kini berjumlah sekitar 9–10 juta per tahun dibandingkan, misalnya, dengan 2 juta kematian akibat COVID-19 pada tahun pertama pandemi ini (WHO 2021). Bahkan, angka kematian akibat kanker dan penyakit tidak menular lainnya mungkin akan lebih tinggi jika diikutsertakan.

2. Produksi dan konsumsi bahan kimia

2018). Sebagai perbandingan, angka kematian tahunan akibat bahan kimia jauh lebih besar dibandingkan angka kematian pada Perang Dunia II dan saat ini merupakan bentuk kematian terbesar yang dapat dicegah. Selain itu, hal ini juga menimbulkan kerugian besar terhadap satwa liar, terutama serangga dan hewan yang bergantung padanya, ekosistem dan jasa-jasanya, seperti penyerbukan atau air bersih, yang menjadi sandaran manusia untuk kelangsungan hidupnya. Hal ini menggarisbawahi peran polusi kimia dalam potensi kerusakan ekologi di seluruh dunia (Dave 2013). Dalam beberapa dekade terakhir, terdapat semakin banyak bukti mengenai gangguan kognitif, reproduksi dan perkembangan serta kematian dini yang disebabkan oleh kontaminasi bahan kimia pada lingkungan hidup manusia (Diamanti-Kandarakis dkk. 2009).

Dalam Man in a Chemical World, Abraham Cressy Morrison menguraikan pentingnya kimia, tidak hanya pada masa pasca-industri kontemporer, namun juga pada periode awal gaya hidup tradisional (Morrison 1937). Proses dan inovasi kimia telah menjadi landasan peradaban, yang mungkin dimulai sekitar tahun 1970-an. 17.000 tahun selama transisi manusia dari pemburu ke masyarakat sipil, dan hal ini akan terus terjadi di masa mendatang (Rasmussen 2015). Pada tahun 2017, sekitar 2,3 miliar ton bahan kimia sintetis diproduksi secara global – dua kali lipat jumlah yang diproduksi pada tahun 2000 (Cayuela dan Hagan 2019). Mayoritas bahan kimia tersebut adalah senyawa minyak bumi (dinyatakan sebesar 25,7% dari penjualan), bahan kimia khusus (26,2% dari penjualan) dan polimer (19,2% dari penjualan) (CEFIC 2021). Penggunaan bahan kimia selain obat-obatan diproyeksikan meningkat sebesar 70% pada tahun 2030, dengan Tiongkok dan Uni Eropa (UE) tetap menjadi konsumen terbesar (lihat proyeksi tersebut di Informasi Tambahan, Gambar.

S1a,b). Pada tahun 2019, penjualan bahan kimia dunia diperkirakan mencapai $4,363 miliar, setara dengan produksi lebih dari 2,3 miliar ton bahan kimia (tidak termasuk obat- obatan), yaitu sekitar 300 kg per tahun untuk setiap pria, wanita, dan anak-anak di dunia.

(CEFIC 2021; UNEP 2019).

Skala pelepasan bahan kimia diperkirakan mencapai 220 miliar ton per tahun – dimana emisi rumah kaca hanya menyumbang 20% – dan mungkin bahkan lebih besar lagi (Gambar 1) (Cribb 2017). Selain itu, pelepasan bahan kimia sebagian besar bersifat kumulatif. Tanda- tanda kimiawi manusia kini ada di mana-mana dan telah terdeteksi di bagian atas atmosfer, di gunung tertinggi, di lautan terdalam, dari kutub ke kutub, dan di wilayah paling terpencil dan tak berpenghuni, di tanah, air, udara, dan di alam semesta. rantai makanan manusia (Gruber 2018). Terdapat lebih dari 700 'zona mati' di lautan dan danau, dan polusi akibat pupuk, bahan kimia pertanian, dan sedimen merupakan salah satu faktor yang paling erat kaitannya dengan kehancuran habitat ini (Diaz dan Rosenberg 2008; Laffoley dan Baxter 2019). Bahan kimia industri, termasuk karsinogen yang diketahui dan residunya, telah terdeteksi dalam darah dan jaringan semua populasi, termasuk bayi dalam kandungan dan bayi (Mathiesen et al. 2021; Soleman et al. 2020), dan dalam air susu ibu (Hu et al.

2021;van den Berg dkk.2017). Mereka ditemukan di biota perairan, tumbuhan dan hewan liar, serta bahan makanan (Gruber 2018). Kehidupan adalah fungsi genetika, metabolisme, nutrisi dan lingkungan, serta kimia

Pencarian literatur dan database global yang menyeluruh dan mutakhir dilakukan untuk mendukung perspektif yang dikembangkan di sini. Kami menyajikan gambaran global mengenai polutan kimia dari berbagai sumber yang berdampak pada kesejahteraan manusia secara umum, dan prospek kelangsungan hidup jangka panjang umat manusia pada khususnya. Analisis ini merupakan tambahan dari dampak gas rumah kaca dan dampaknya terhadap iklim dan kemanusiaan, yang juga dibahas di bagian lain (Cavicchioli dkk. 2019). Penekanan diberikan pada toksisitas kronis akibat paparan polutan tingkat rendah terhadap kemampuan reproduksi manusia, kesehatan kognitif dan janin, serta ketahanan pangan.

Sejak tahun 1970-an terjadi pertumbuhan pesat dalam pengembangan dan produksi bahan kimia industri yang telah memperkenalkan ribuan zat baru dalam penggunaan sehari- hari. Menurut Dewan Industri Kimia Eropa, sektor utama selain farmasi yang menggunakan bahan kimia sintetis adalah pertanian, kesehatan, pertambangan, jasa, manufaktur karet dan plastik, konstruksi, dan produksi industri lainnya (CEFIC 2021) . Bahan kimia baru sering kali dilepaskan tanpa penilaian risiko yang memadai (Sala dan Goralczyk 2013;

Wang et al. 2020), dan campuran bahan kimia tersebut menciptakan lingkungan kimia baru dengan toksisitas yang sangat tidak pasti. Intensifikasi bahan kimia merupakan ciri dari hampir semua industri besar: dalam pertanian modern, misalnya, produksi intensif tanaman pangan dan ternak untuk memenuhi kebutuhan pangan sebagian besar dunia kini bergantung pada penggunaan sekitar 5 juta ton pestisida dan 200 juta ton pestisida setiap tahunnya. nitrogen pekat, fosfor dan kalium (NPK)

toksisitas dapat mengganggu masing-masing fungsi tersebut; dampak gabungan dan kumulatif dari semua bahan kimia antropogenik, yang bekerja bersama-sama, berpotensi mengganggu kehidupan manusia itu sendiri.

Kami mengidentifikasi isu-isu prioritas dan mengusulkan solusi potensial untuk mengurangi dampak terhadap peradaban manusia.

Rockstrom ¨ dkk. (2009) memperingatkan bahwa polusi bahan kimia adalah salah satu batasan planet yang tidak boleh dilewati demi melindungi umat manusia. Secara keseluruhan, lebih dari sembilan juta manusia meninggal secara prematur setiap tahunnya – satu dari enam kematian – karena kontaminasi udara, air, makanan, rumah, tempat kerja, atau barang konsumsi (Landrigan et al .

(3)

Tabel

1 Perkiraan polutan kimia yang dihasilkan oleh aktivitas manusia di bumi (Cribb 2014; 2017; 2021).

Batu bara

10.000–11.000 2.000

250 Sampah makanan Rumah tangga

Bahan kimia yang diproduksi/

sintetis

Semen

Limbah pertambangan

Berbahaya

Pestisida

Total hasil penambangan

2.500

Keluaran makanan

400

Plastik

Gas Konsorsium polutan

Baja

36.000–84.000 (lapisan penutup) 5.000–10.000 (tailing) 37.000 36.000–75.000 Tanah, terkikis oleh pertanian dan

pengembangan lahan

120.000–220.000 5

Minyak bumi

emisi

Dilepaskan oleh umat manusia (juta ton per tahun, kira-kira)

limbah limbah

oksida

400 Total sampah yang dibuang

730

Hasil hutan

Semua logam

Uranium

Limbah elektronik

Karbon (semua sumber)

Bahan kimia total manusia

50

Pupuk

5.000 5.800 17.000 4.000 (meter kubik) 4.500 7.500 5.000 4.100 1.800 0,063

2016). Untuk mengatasi ketidakpastian ini, ilmu pengetahuan berupaya mendefinisikan 'kontaminan yang muncul' yang belum diatur, untuk mengantisipasi masalah di masa depan (Richardson dan Kimura 2017).

Polutan berbahaya yang terkenal seperti arsenik (As), timbal (Pb), kadmium (Cd) dan merkuri (Hg), serta kabut asap dan polutan partikulat yang terbawa udara di kota- kota besar, telah didokumentasikan sejak zaman Romawi kuno dan Athena, yang warganya menderita karena terkontaminasinya persediaan air, udara, peralatan memasak dan makan, serta makanan (Patterson et al. 1987). Badan Pendaftaran Zat Beracun dan Penyakit (ATSDR) mencantumkan 275 bahan kimia prioritas sebagai polutan, berdasarkan frekuensi, toksisitas, dan potensi paparannya pada manusia.

Namun, angka ini mungkin merupakan perkiraan yang terlalu rendah mengingat sulitnya melacak bahan-bahan kimia baru atau yang 'tidak dikenal' di lingkungan setelah bahan-bahan tersebut dilepaskan (Anna et al.

Banyak bahan kimia yang kini dianggap sebagai polutan bermanfaat pada saat ditemukan (Kerr 2017). Misalnya, ketika insektisida organoklorin dikembangkan pada tahun 1950an, aplikasi utamanya adalah untuk mengendalikan serangga hama pertanian dan pembawa penyakit, dan hal ini berhasil dalam jangka pendek. Namun, dengan diterbitkannya Silent Spring karya Rachel Carson pada tahun 1962 (Carson 1962), dunia mulai menyadari bahwa dunia sedang menghadapi masalah yang parah akibat masih banyaknya pestisida organik di lingkungan dan dampak kumulatifnya terhadap satwa liar dan manusia. Meskipun beberapa pestisida organik yang persisten telah dilarang, umat manusia masih harus menghadapi warisan dari pestisida tersebut.

Dikloro-difenil-trikloroetana (DDT), yang digunakan secara luas pada tahun 1950an, adalah contoh yang terkenal. Melanjutkan produksi dan penggunaan pestisida ilegal, serta residu yang bertahan lama, masih menjadi masalah di beberapa negara.

3. Bahan kimia sebagai polutan global

(FAOSTAT 2019). Di AS saja, jumlah komponen kimia aktif dalam berbagai pestisida mencapai lebih dari 400 (USGS 2017).

Upaya internasional untuk mengatur pelepasan dan aliran bahan kimia beracun secara global dimulai dengan perjanjian, seperti Konvensi Wina untuk Perlindungan Lapisan Ozon (22 Maret 1985) dan Konvensi Basel tentang Pengendalian Pergerakan Lintas Batas Limbah Berbahaya dan Limbah Berbahaya. Pembuangan (22 Maret 1989). Hal ini diikuti dengan diadopsinya Konvensi Stockholm tentang Polutan Organik Persisten (POPs) pada tahun 2001, dan Konvensi Minamata tentang Merkuri pada tahun 2013. Sejak berlaku efektif pada tahun 2004, Konvensi Stockholm hanya berhasil memeriksa dan melarang 26 dari potensi 350.000 bahan kimia sintetik (<0,01%), dengan sembilan lainnya sedang ditinjau dalam Lampiran B (pembatasan) dan C (produksi yang tidak disengaja) (Sekretariat Konvensi Stockholm 2019).

Terdapat kisah sukses dalam mencegah atau membersihkan polusi kimia dengan menggunakan inisiatif dan instrumen internasional, nasional dan regional, seperti amandemen Protokol Montreal untuk mengendalikan zat perusak ozon (misalnya klorofluorokarbon, karbon tetraklorida) (US- EPA 2018), Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat (US-EPA) (US-EPA 2018), dan Badan Kimia Eropa (ECHA) (ECHA 2016). Namun, dengan tingkat kemajuan saat ini, dibutuhkan waktu lebih dari 100.000 tahun untuk mengevaluasi semua bahan kimia sintetis yang ada untuk keselamatan manusia dan lingkungan, dan tambahan 2.000 tahun untuk mengevaluasi produk baru setiap tahunnya (Cribb 2017) . Perkiraan ini secara kuat menunjukkan bahwa peraturan internasional yang berlaku saat ini mengenai efusi bahan kimia beracun di seluruh dunia telah gagal. Apalagi jaraknya jauh Penggunaan bahan kimia pertanian juga meningkat di negara-negara industri baru,

seperti Tiongkok, yang kini merupakan produsen dan pengguna bahan kimia industri terbesar di dunia, yang masing-masing menyumbang 36% dan 25% dari permintaan dunia akan pupuk kimia dan pestisida (Guo et al.2010).

Emisi, penyebaran dan paparan polutan kimia berbahaya serta campurannya seringkali bersifat sporadis dan tidak terbatas pada ruang dan waktu. Inilah alasan utama meningkatnya paparan kronis manusia terhadap obat-obatan tersebut. Ada bukti kuat mengenai migrasi global mereka dalam bentuk partikel, gas, dan aerosol yang terbawa udara, dan tersuspensi yang terbawa air

2014). Bahan kimia juga didistribusikan melalui vektor seperti satwa liar dan manusia yang terkontaminasi, bahan buangan (misalnya plastik dan elektronik), serta partikel sintetis berskala nano dan mikro (misalnya mikroplastik). Perdagangan internasional dalam bidang pangan, mineral, energi, bahan kimia, dan barang-barang manufaktur, serta perairan yang saling berhubungan, sering kali dikaitkan dengan perubahan besar dalam beban paparan bahan kimia (Tukker dkk. 2014; Zhang dkk. 2017).

pupuk. Menurut database Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa- Bangsa (FAO), total volume pestisida adalah 3.835.826 ton pada tahun 2008, meningkat sebesar ca. 7% pada dekade berikutnya (Lihat statistik komparatif di Informasi Tambahan, Gambar. S1c)

4. Upaya global untuk mengendalikan polutan kimia Meskipun bahan kimia antropogenik dan sintetis telah memberikan manfaat yang

sangat besar bagi peradaban manusia, termasuk pengendalian penyakit dan produktivitas pangan, manfaatnya kini diimbangi oleh dampak negatif berskala besar yang diakibatkan oleh paparan yang tidak disengaja terhadap manusia dan lingkungan, serta toksisitas yang berbahaya (Gbr . 1 ) (ECHA 2018; NPI 2017; US- EPA 2017).

Keterlambatan antara penemuan manfaat suatu bahan kimia dan pemahaman potensi bahayanya telah mengakibatkan terbentuknya pola sintesis bahan kimia baru, perizinan, produksi dan penggunaan, yang diikuti oleh kekhawatiran mengenai dampak potensial, pelarangan dan pembatasan, yang diikuti dengan pencarian bahan pengganti yang mendesak. bahan kimia – seringkali dengan efek negatif lainnya. Hal ini menyebabkan banyaknya bahan kimia baru yang dilepaskan ke lingkungan dan rantai makanan dalam beberapa dekade terakhir, yang diikuti dengan seringnya deteksi efek samping negatif.

partikel, dan polutan terlarut (Aneja et al. 2008; Tukker et al.

Jadi, meskipun toksisitas bahan kimia bukanlah hal yang baru, peningkatan fenomenal sebesar 40 kali lipat dalam produksi bahan kimia dan ekstraksi sumber daya selama 100 tahun terakhir kini menimbulkan risiko serius bagi umat manusia (lihat Tabel 1 untuk perkiraan gabungan emisi bahan kimia antropogenik . ) (Kribb 2014, 2017, 2021). Emisi polutan bisa saja terjadi terus-menerus tetapi sering kali tidak dilaporkan dan terdapat variabilitas besar dalam nilai yang dilaporkan (Informasi Tambahan, S2).

(4)

(Gbr. 2).

5. Ancaman bahan kimia terhadap kesehatan manusia

polutan bergabung untuk menciptakan 'jejak kimia' yang bertahan lama (Sala dan Goralczyk 2013) (Gbr. 1). Paparan semua manusia terhadap polutan baik dari sumber lokal maupun yang tersebar luas saat ini tidak dapat dihindari karena pelepasan, penyebaran, dan pembuangannya yang luas dan tersebar dimana-mana.

Kerusakan kesehatan manusia akibat polutan telah didokumentasikan dengan baik dan rinci selama enam puluh tahun terakhir, dan mencakup penyakit akut dan kronis pada sistem saraf pusat, kardiovaskular, ginjal, kulit, dan reproduksi, serta menyebabkan penyakit tidak menular.

Amandemen tersebut mencakup perubahan signifikan, seperti kewajiban EPA untuk mengevaluasi bahan kimia yang ada dengan kerangka waktu yang jelas dan dapat dilaksanakan, dan penerapan penilaian bahan kimia berbasis risiko. TSCA Lautenberg menyatakan bahwa EPA bertujuan untuk menentukan “risiko yang tidak masuk akal” yang disebabkan oleh suatu bahan kimia untuk memastikan bahwa bahan tersebut tidak menimbulkan “risiko yang tidak masuk akal” terhadap populasi yang rentan. Koman dkk. (2019) berpendapat bahwa amandemen Lautenberg pada TSCA menyempurnakan TSCA yang sudah ada, namun gagal memasukkan beberapa aspek penting dari kerentanan populasi terhadap polutan kimia, termasuk mendefinisikan “risiko yang tidak masuk akal” untuk kelompok populasi tertentu yang terpapar seperti anak-anak, wanita hamil, pekerja dan Orang tua. Memang benar, Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (SDGs) Perserikatan Bangsa-Bangsa menetapkan 17 isu utama pada tahun 2018, setidaknya empat di antaranya menyoroti pencemaran lingkungan sebagai salah satu faktor penyebab permasalahan global yang kritis (Informasi Tambahan, Kotak S1). Selain itu, pengangkutan bahan- bahan kimia dalam jangka panjang melalui udara, air tanah, tanah atau perdagangan internasional, dan pengenalan bahan-bahan kimia baru secara terus-menerus juga menantang kapasitas biosfer untuk menyerap dan menangani dampak polusi bahan kimia saat ini dan di masa depan (Aneja et al.2008).

Pada tahun 2012 saja, paparan masyarakat terhadap polutan melalui tanah, air dan udara (baik di dalam maupun di luar ruangan) mengakibatkan sekitar 8,4 juta kematian di negara-negara dengan pendapatan per kapita rendah dan menengah (Blacksmith-Institute 2014). Perkiraan selanjutnya yang dibuat oleh The Lancet Commission on Pollution and Health menyebutkan jumlah korban jiwa adalah 9 juta kematian dini, sementara Institut Kesehatan Nasional AS memperkirakan angka tersebut mencapai 13 juta kematian per tahun (Hou dkk. 2012). Terlepas dari kelompok mana yang melakukan survei tersebut, jelas bahwa paparan terhadap polutan kimia telah membunuh jutaan orang setiap tahunnya, dan menyebabkan kerusakan pada kesehatan puluhan juta orang di seluruh dunia, dan menyebabkan kerugian miliaran dolar akibat hilangnya aktivitas ekonomi ( Nøst dkk.2017). Emisi massal senyawa berbahaya sebagian besar diperkirakan dengan analogi dan/atau dugaan, namun bukti mengenai dampaknya semakin bertambah (Tabel 2) (Pure Earth dan Green Cross Swiss 2016). Laporan menunjukkan bahwa polutan tertentu, seperti pewarna kimia, dapat menyebabkan hilangnya 220.000–430.000 tahun masa kerja produktif setiap tahunnya. Kerugian tersebut dinyatakan dalam Disability- Adjusted Life Years (DALY) dan digunakan untuk mengukur beban penyakit yang disebabkan oleh dampak berbagai bentuk polusi (Gao dkk. 2015).

dari kejelasan apakah larangan internasional dipatuhi secara universal, terutama di negara-negara yang peraturan pembuatan, penggunaan dan pembuangan bahan kimia lemah atau korup (UNEP 2019). Pada bulan Juni 2016, Undang-Undang Keamanan Bahan Kimia Frank R. Lautenberg untuk Abad 21 ditandatangani untuk mengamandemen Undang-Undang Pengendalian Zat Beracun AS (TSCA) (US-EPA 2020).

Kuantitas, waktu tinggal dan mobilitas lingkungan

bifenil poliklorinasi, PAH = hidrokarbon aromatik polisiklik.

Manusia terpapar polutan kimia sepanjang hidupnya melalui beberapa jalur. Hal ini mencakup (i) penggunaan bahan kimia secara langsung dengan cara yang diketahui atau tidak aman (misalnya bahan kimia di tempat kerja, bahan tambahan makanan, dan pengawet), (ii) tinggal di lingkungan yang sumbernya tercemar, atau di area yang terkena dampak polutan yang menyebar (misalnya di dekat pabrik tua). lokasi industri atau di kota-kota besar), dan (iii) konsumsi bahan makanan yang dipanen dari

lingkungan yang terkontaminasi. PFAS = zat per-dan poli-fluoroalkil,), PCB = Gambar 2. Dengan gaya hidup peradaban

manusia saat ini, hampir mustahil untuk menghindari paparan terhadap polutan kimia, bahkan bagi orang yang berusaha menjalani hidup sehat.

(5)

digunakan untuk polusi. Semakin banyak DALY maka semakin besar pula beban yang ditimbulkannya.

Tabel 2

Sepuluh besar pencemar dan potensi dampaknya terhadap kehidupan manusia (seperti yang diusulkan oleh Pure Earth/Blacksmith Institute ((Pure Earth dan Green Cross Switzerland 2016)).

Tahun Hidup yang Disesuaikan dengan Disabilitas - ukuran beban penyakit manusia yang disebabkan oleh

*

Industri pewarna

2.000.000–4.800.000 Pb

Tempat pembuangan industri

1.000.000–2.500.000 Pb, Cd, Hg

VOC, sulfur dioksida 4

Pestisida, senyawa organik yang mudah menguap (VOC), logam berat (loid).

400.000–700.000 Peringkat Industri

Penyamakan kulit

370.000–1.200.000 300.000–750.000 450.000–2.600.000 baterai

6

Manufaktur kimia

HG

7 1

DALY*

Kawasan industri

1.200.000–2.000.000 Cr(VI) 600.000–

1.600.000

Senyawa Pb, Hg, Cd, Klorin

10 220.000–430.000

Pb, Hg, Cr(VI), dioksin, manufaktur

Potensi polutan

Penambangan emas skala kecil secara tradisional 5

Peleburan timah 3

Pb, Cr(VI)

Produk Penambangan dan pengolahan bijih

370.000–1.200.000

Pb, As, Cd, Hg, kromium heksavalen (Cr(VI))

9

Pb, Cr(VI)

8 2

Asam timbal bekas

(Chen dkk. 2017b; Roberts dkk. 2013).

2016). Mereka melaporkan bahwa orang yang bekerja di lingkungan dengan konsentrasi VOC rendah (<50 µg/m3 ) memiliki kinerja yang jauh lebih baik (rata-rata 61%) dibandingkan mereka yang terpapar konsentrasi VOC tinggi (506–666 µg/m3 ).

5.2. Dampak polusi terhadap kesuburan dan kesehatan janin

Dampak serupa VOC terhadap kemampuan kognitif dilaporkan oleh beberapa penelitian lain (Li dkk., artikel ulasan tahun 2021 dan referensi relevan yang dikutip), termasuk yang dilakukan oleh Chen dkk. (2017b), yang melaporkan peningkatan kejadian demensia, penyakit Parkinson, dan multiple sclerosis pada penduduk yang tinggal di dekat jalan utama di Ontario, Kanada.

5.1. Polusi berdampak pada kesehatan kognitif

seperti kanker (Kataria et al. 2015; Messerlian et al. 2017; Virtanen et al.

Neurotoksin lain di lingkungan, seperti arsenik, metilmer-kuri, PCB, trikloretilen (TCE), toluena, organofosfat, dan fluorida juga terbukti merugikan kemampuan intelektual manusia ( Grandjean dan Landrigan 2014), dan berhubungan dengan hiperaktif defisit perhatian. gangguan (ADHD) (Braun 2016). Di AS, sebuah studi simulasi terhadap pekerja kantoran menyimpulkan bahwa senyawa organik yang mudah menguap (VOC), seperti 2-propanol, heptana, dikloro-etena, dan aldehida, berhubungan dengan penurunan kemampuan kognitif ( Allen et al.

2017; Wu dkk. 2018). Peradangan pernafasan akut dapat dipicu oleh penghirupan partikel beracun (Kim et al. 2011), sedangkan pengendapan bahan kimia di hati, ginjal atau lemak tubuh dapat memicu masalah kesehatan kronis (Kataria et al. 2015).

Misalnya, sebagian besar bahan kimia hidrofobik terakumulasi dalam lemak tubuh, yang kemudian dapat dimobilisasi kembali di kemudian hari atau penurunan berat badan secara tiba-tiba, dan menyebabkan kerusakan pada organ vital lainnya (Jan- dacek dan Genuis 2013). Selain itu, banyak polutan kimia, bahkan pada dosis rendah – khususnya POP, seperti DDT, dikloro-difenil-dikloro-etilen (DDE),

heksaklorosikloheksana (HCH, juga dikenal sebagai lindan), dan klordan, penghambat api brominasi (BFR) seperti polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), polychlorinated biphenyls (PCBs), dan pestisida organoklorida lainnya – merupakan bahan kimia pengganggu endokrin (EDCs) yang mengganggu sintesis, sekresi, transportasi, pengikatan atau eliminasi hormon alami yang ditularkan melalui darah (Rusiecki dkk.

2008 ).

senyawa tersebut merupakan bahan kimia yang mengganggu endokrin; bergantung pada jenis senyawa dan tingkat paparannya, senyawa tersebut dapat menyebabkan kerusakan permanen pada sistem reproduksi pria (Hales dan Robaire 2020). Demikian pula, konsumsi tunggal tributiltin serendah 10 µg/kg berat badan dapat merusak dan membunuh sel testis mamalia, khususnya sel Sertoli, yang menyebabkan infertilitas pria pada model hewan pengerat (Mitra dkk. 2017) . Banyak bahan kimia lingkungan lain yang diketahui menyebabkan stres oksidatif pada sel reproduksi pria, seperti POP, VOC di udara yang tercemar, logam, bahan kimia yang digunakan dalam industri pembuatan plastik (misalnya ftalat), bahan pengawet (misalnya paraben) (Samarasinghe dkk. 2018) , radionuklida dan beberapa racun yang tidak teridentifikasi (Bisht et al.

2017). Penelitian pada tikus juga menunjukkan bahwa PFAS, bahan kimia persisten lain yang muncul di lingkungan, mengganggu profil lipid testis pada keturunan laki-laki dari ibu yang terpapar, sehingga menurunkan jumlah sperma dan testosteron secara signifikan pada tahap akhir kehidupan mereka (Lai dkk. 2017 ). Pada laki-laki di populasi Inuit dan Eropa, paparan organoklorin dapat menyebabkan kerusakan reproduksi; Namun, apakah ini setara dengan a

Paparan Pb pada anak dapat menyebabkan gangguan kognitif yang serius baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang (Bihaqi dan Zawia 2013; Dong et al. 2015).

terkait dengan berkurangnya kemampuan otak manusia (Laidlaw et al. 2017).

Penelitian in vivo mengungkapkan bahwa zat per dan poli-fluoroalkil (PFAS) berpotensi neurotoksik terhadap sel neuroblastoma manusia dan dapat mengubah regulasi metilasi pada faktor neurotropik yang diturunkan dari otak, yang mungkin terkait dengan masalah perilaku (Guo dkk. 2017) .

Logam (loid) lain, seperti Hg, Cd, dan As, serta fluorida dan pestisida, juga dapat menyebabkan gangguan neurodegeneratif (Li dkk. 2018; Tang dkk. 2008) dan ekspresi gen yang dikaitkan dengan penyakit Alzheimer mungkin juga terkait dengan paparan kontaminan tersebut (Wright dkk. 2018). Sebuah studi meta-data selama 20 tahun mengenai paparan fluorida pada anak-anak kecil di daerah endemik fluorosis dengan air minum yang terkontaminasi fluorida di Tiongkok menemukan insiden gangguan kinerja kognitif lima kali lebih besar dibandingkan pada anak-anak yang tidak terpapar fluorida (Tang dkk. 2008) .

Penelitian terbaru mengungkapkan dampak signifikan berbagai polutan industri terhadap otak manusia dan sistem saraf pusat (Underwood 2017). Partikel halus, yang disebut PM10, PM2.5, atau ultrafine PM0.1, yang umumnya muncul dari limbah industri, abu, dan produk pembakaran bahan bakar fosil, dapat bermigrasi ke otak melalui olfactory bulb, struktur saraf yang bertanggung jawab atas indera. bau. Partikel ultrahalus juga menghasilkan sitokin yang menyebabkan peradangan pada paru-paru atau epitel hidung dan selanjutnya menyerang sel-sel otak (Underwood 2017). Seaton dkk. (2020) menyatakan bahwa paparan partikel tersebut, dan bahan kimia yang dibawa oleh partikel, ke pembuluh darah otak dapat menyebabkan peradangan dan pendarahan mikro pada dinding penghalang darah-otak. Roberts dkk. (2013) menyelidiki hubungan antara tingkat polutan udara berbahaya yang dimodelkan US- EPA pada waktu dan tempat kelahiran bayi dan kejadian gangguan spektrum autisme (ASD) pada anak-anak peserta Nurses' Health Study II. (325 kasus, 22.101 kontrol).

Meskipun US-EPA belum menetapkan standar atau pedoman VOC untuk fasilitas non- industri, konsentrasi VOC yang dilaporkan dalam beberapa penelitian melebihi Standar Kualitas Udara Dalam Ruangan Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) untuk referensi senyawa individu yang setara, seperti formaldehida ( 100 µg/m3 ) (Allen dkk. 2016), atau TCE (1 µg/m3 )

Polutan kimia mempunyai dampak merugikan terhadap kesuburan manusia (Aitken dkk. 2004; Leiser dkk. 2019). Misalnya, sistem reproduksi pria dilaporkan terkena dampak negatif dari beberapa polutan yang sering digunakan atau dikeluarkan, seperti dioksin, hidrokarbon aromatik polisiklik, BFR, dan nonilfenol ( Guo dkk. 2017; Hales dan Robaire 2020), dan kesuburan pria juga dilaporkan. dalam beberapa penelitian telah menurun hingga setengahnya atau lebih secara global. Tinjauan komprehensif baru-baru ini mengenai dampak BFR terhadap kesehatan reproduksi pria menyimpulkan dari berbagai model hewan dan penelitian pada manusia bahwa hal ini

Berfokus pada polutan yang terkait dengan ASD dalam penelitian sebelumnya, mereka menemukan bahwa peningkatan paparan solar, timbal (Pb), mangan (Mn), dan kadmium (Cd) pada masa perinatal secara signifikan berhubungan dengan kejadian ASD, dan angka kejadian tersebut meningkat dua kali lipat di antara anak-anak. anak dari ibu yang terpapar polusi udara selama kehamilan. Sebuah survei terhadap penduduk di Kanada menunjukkan bahwa paparan PM2.5 dan PM10, serta NO2, meningkatkan risiko demensia pada penduduk yang tinggal di dekat jalan utama (jarak

<50 m) dibandingkan dengan mereka yang tinggal lebih dari 150 m (Chen et al.2017b).

Timbal yang terkait dengan jalan raya perkotaan adalah

(6)

sistem reproduksi di dalam rahim. Hasilnya adalah sindrom disgenesis testis di mana berkurangnya kapasitas untuk menghasilkan spermatozoa disertai dengan kelainan saluran reproduksi lainnya seperti kriptorkismus, hipospadia, dan kanker testis, yang semuanya meningkat pesat insidennya seiring dengan penurunan jumlah sperma secara global. penting (Lymperi dan Giwercman 2018).

6.1. Polusi rantai makanan

Namun, dampaknya mungkin tergantung pada dosis, waktu pemaparan, dan spesifik logam.

2015). Tanah yang terkontaminasi logam berat dan pestisida menyebabkan hilangnya lahan pertanian produktif dan mengganggu produksi dan kualitas pangan (Gambar 3). Tidak ada perkiraan global mengenai kerugian luas lahan subur yang disebabkan oleh polusi kimia, namun laporan regional menunjukkan kerugian atau potensi kerugian yang signifikan.

Misalnya di Eropa, 137.000 km2 lahan pertanian berisiko terbengkalai akibat pencemaran logam berat (loid) (Toth et al. 2016). Situasi ini diperparah di

Misalnya, konsentrasi Hg total (1,50–2,44 pg/L) yang ada dalam darah wanita trimester pertama yang tinggal di Avon, Inggris (1991–1992) tidak mengurangi kemampuan kognitif anak-anak mereka (Hibbeln et al. 2018) .

Menurut American Academy of Paediatrics, lebih dari 10.000 bahan kimia digunakan atau dimasukkan ke dalam pasokan makanan modern (Trasande et al. 2018). Polusi rantai makanan menimbulkan risiko langsung bagi manusia akibat konsumsi makanan yang terkontaminasi (Gbr. 3). Risiko ini dapat diturunkan ke generasi berikutnya karena polutan terdeteksi dalam ASI (van den Berg et al. 2017) dan dikaitkan dengan gangguan kognitif dan kesehatan lainnya, atau melalui cara epigenetik (Baccarelli dan Bollati 2009).

´ Bahan kimia pengganggu endokrin mengganggu reproduksi manusia, dan kemajuan

teknologi molekuler memberikan wawasan tentang mekanisme penyebab, yang meliputi mutasi gen, metilasi DNA, aksesibilitas kromatin, dan kerusakan mitokondria (Mes-serlian dkk. 2017). Terdapat bukti kuat bahwa seringnya paparan terhadap polutan lingkungan memiliki potensi besar untuk mengurangi kesuburan secara keseluruhan (Selvaraju et al.

2021; Xue dan Zhang 2018) melalui metilasi DNA (Gonzalez-Cortes et al. 2017), apoptosis (Clemente et al. 2016) dan fragmentasi kromatin/DNA (Gaspari et al. 2003).

Secara keseluruhan, dalam 50 tahun terakhir terjadi penurunan jumlah sperma sebesar 50% baik di populasi negara-negara Barat maupun Asia (Sengupta dkk. 2017). Tingkat terjadinya perubahan kualitas air mani ini terlalu cepat untuk ditentukan secara genetis dan diperkirakan mencerminkan penumpukan racun di lingkungan sejak Perang Dunia Kedua (Levine dkk. 2017). Sebuah buku terbaru berjudul “count down” mengumpulkan temuan terkait kesuburan pria dan kualitas sperma serta menganalisis tren penurunan jumlah sperma, dimana paparan bahan kimia sehari-hari, termasuk EDC diidentifikasi sebagai penyebab utama risiko kesehatan yang terkait. kepada generasi manusia (Swan dan Colino 2021). Salah satu mekanisme dampak tersebut diperkirakan terjadi melalui paparan bahan kimia pada ibu hamil yang mengganggu diferensiasi normal pria.

6.2. Hilangnya produktivitas tanah

Bahkan di negara-negara dengan sistem peraturan yang jelas dan mapan, seperti Uni Eropa, kontaminasi bahan kimia pada makanan dan pakan ternak dapat terjadi hingga tingkat yang cukup menimbulkan kekhawatiran, karena penggunaan bahan kimia pasca panen yang disengaja dan tidak disengaja (Silano dan Silano 2017).

Tanah yang sehat sangat penting untuk pangan yang aman dan sehat, penyediaan jasa ekosistem, pengurangan perubahan iklim, produksi pangan dan serat yang melimpah, pengurangan polutan dan penyimpanan air tawar, yang semuanya merupakan kunci keberlanjutan pasokan pangan dunia. Berkurangnya ketersediaan dan keamanan pangan di negara-negara kurang berkembang dapat terjadi ketika lahan produktif hilang karena kontaminasi bahan kimia (Gambar 3). Dalam 40 tahun terakhir hampir sepertiga dari total lahan subur di bumi telah hilang akibat erosi tanah, penggurunan, perluasan kota, dan kontaminasi (Cameron et al.

6. Kontaminasi rantai makanan

Paparan bahan kimia pada calon ibu atau wanita hamil, atau zat yang mengandung partikel ultrahalus, dapat menyebabkan kerusakan teratogenik pada janin (Bashash et al.

2017; Rychlik et al. 2019), bahkan pada tingkat mitokondria (Clemente et al. 2016). Paparan logam neurotoksik (As, Pb, dan Hg) pada ibu hamil juga dapat menurunkan kemampuan kognitif, atau menyebabkan ADHD, pada keturunannya (Braun 2016).

Makanan dapat terkontaminasi pada beberapa tahap sebelum dikonsumsi - selama panen atau hijauan atau produksi dan pemanenan hewan, atau pasca panen selama penyimpanan, pemrosesan, pengangkutan dan pemrosesan. Logam berat (loid), pestisida, dioksin, PCB, antibiotik, zat pemacu pertumbuhan, residu kemasan, bahan pengawet dan nutrisi berlebih (misalnya nitrat) semuanya ditemukan mengkontaminasi makanan pada tingkat yang lebih tinggi dari yang dapat diterima (Awata dkk. 2017 ; EFSA 2018; Islam dkk.

2017; Licata dkk. 2004). Hal ini mempengaruhi sayuran, biji-bijian, ikan, dan ternak melalui tanah, air permukaan, air tanah atau pengendapan di udara (Zhong et al. 2015)

hilangnya kesuburan secara signifikan belum dapat ditentukan (Bonde dkk. 2008).

Kontaminasi produk makanan seperti ini dapat mempunyai dampak kronis terhadap kesehatan manusia (The Gurdian 2004). Sebuah studi baru-baru ini mengenai polusi pestisida dalam skala global melaporkan bahwa 64% lahan pertanian berisiko terkena polusi yang disebabkan oleh berbagai bahan aktif pestisida. Risikonya mencakup dampak buruk terhadap kualitas pangan dan air, keanekaragaman hayati, dan kesehatan manusia (Tang dkk. 2021).

Senyawa fluor sintetis yang banyak digunakan, seperti PFAS, juga berpotensi menjadi ancaman bagi kesehatan manusia melalui paparan dari tanah dan air tanah yang terkontaminasi (Graber dkk. 2019). Masih belum diketahui apakah ada hubungan antara paparan PFAS pada masa prenatal dan kemampuan intelektual anak (Lyall dkk. 2018).

Namun, PFAS dan senyawa terkait dapat membahayakan kesehatan plasenta atau sistem obstetri lainnya (Chen dkk. 2017a), yang pada gilirannya dapat memengaruhi kesehatan intelektual keturunan. Konsentrasi total PFAS yang signifikan dalam serum tali pusat (1,23–

3,87 ng/mL sebagai nilai median) merupakan peringatan bahwa senyawa organik persisten ini akan ditemukan pada generasi berikutnya (Manzano-Salgado dkk. 2015).

(Gbr. 3). Misalnya, konsentrasi Cd dari berbagai bahan makanan di Tiongkok, termasuk sayuran, nasi, dan makanan laut, mencapai 0,93 mg/kg dan menyumbang 1,007 µg/kg berat badan terhadap asupan harian anak-anak, yaitu 1,2 kali lebih tinggi dari batas yang dapat diterima. direkomendasikan oleh WHO dan FAO (Zhong dkk. 2015). Kontaminan seperti dioksin dan PCB dalam makanan juga menimbulkan kekhawatiran terhadap kesehatan manusia menurut laporan yang ditugaskan oleh Otoritas Keamanan Pangan Eropa (EFSA).

Demikian pula, paparan pestisida pada manusia dapat terjadi dari residu dalam makanan atau dari kontaminasi warisan atau kontaminasi yang tidak disengaja selama produksi dan pemrosesan.

Perlindungan pangan pasca panen juga dapat mengakibatkan kontaminasi oleh fumigan, formalin dan insektisida serta bahan pengawet lainnya (misalnya kalsium karbida, sianida, natrium siklamat, urea, melamin, aflatoksin dan deterjen), terutama bila digunakan secara tidak benar, ilegal atau secara tidak sengaja. Contoh serius telah dilaporkan di berbagai negara, termasuk Tiongkok, India, dan Brasil (Handford dkk. 2016).

Dampak buruk polutan terhadap mikrobioma usus manusia juga merupakan peringatan mengenai potensi dampak jangka panjang terhadap imunitas dan metabolisme (Jin dkk.

2017).

Namun, keberadaan logam lain (misalnya Pb) dalam sel induk embrio manusia (1 µM) mengganggu sistem respons stres oksidatif melalui perubahan gen yang bertanggung jawab. Bukti adanya gangguan kondisi kelahiran (misalnya berat badan lahir rendah dan kelahiran prematur) yang berpotensi disebabkan oleh paparan prenatal terhadap bahan kimia yang mudah menguap dan terbawa udara juga telah dilaporkan (Clemente dkk. 2016;

Stock dan Clemens 2017).

Paparan fluorida berlebihan pada wanita di Mexico City sebelum melahirkan menyebabkan konsentrasi residu dalam urin ibu sebesar 0,90 mg/L dan berdampak buruk pada perilaku anak (Bashash dkk. 2017). Studi epidemiologi ini menguji peserta yang terpapar garam berfluorida 250 mg/kg dan air minum yang mengandung 0,15–1,38 mg/L fluorida. Diperkirakan konsentrasi 0,5 mg/L fluorida dalam urin ibu dikaitkan dengan penurunan kemampuan intelektual pada anak sebesar 3,2% yang diukur dengan indeks kognitif umum, dan 2,5% jika diukur dengan skor kecerdasan cerdas (IQ) ( Bashash dkk.2017).

(7)

dari 290 lokasi di Jerman (Seibold dkk. 2019). Dampak ekologis dan keberadaannya dapat mengubah proses biologis seperti dekomposisi dan pembentukan tanah di lingkungan alami, sehingga menyebabkan kondisi yang tidak menguntungkan atau menantang bagi produksi pangan manusia.

Polusi nitrogen reaktif di atmosfer dan pengendapannya bertanggung jawab atas penurunan keanekaragaman hayati pada skala regional (Hernandez et al. 2016) dan global (Cond´e et al. 2015). Misalnya, menilai lebih dari 15.000 lokasi, termasuk hutan, semak belukar, hutan dan padang rumput di AS, Simkin dkk. (2016) menemukan bahwa 24% lokasi mengalami hilangnya kerentanan spesies akibat pengendapan nitrogen di atmosfer, khususnya ketika disposisi di atas 8,7 kg N/ha/

tahun. Penelitian serupa di Inggris juga mengungkapkan bahwa kekayaan spesies telah menurun seiring dengan peningkatan pengendapan nitrogen pada kisaran 5,9 hingga 32,4 kg N/ha/tahun (Southon et al. 2013). Kelebihan polutan nutrisi akibat aktivitas manusia berdampak pada ratusan ekosistem pesisir dan laut dan dikaitkan dengan 'hilangnya' biomassa flora dan fauna (Diaz dan Rosen-berg 2008).

Namun, instrumen kebijakan dan inisiatif utama untuk pembangunan berkelanjutan jarang menyadari bahwa tanah yang terkontaminasi membahayakan ketahanan pangan dan air.

´

Residu bahan kimia yang lebih persisten, termasuk banyak pestisida, mungkin mempunyai dampak ekologis jangka panjang, terutama di daerah yang sangat terkontaminasi (Gevao dkk. 2000) dengan ancaman pencemaran air tanah dan air laut yang signifikan (Arias-Est´evez dkk. 2008 ; Jamieson dkk.2017). Hilangnya hingga 78% spesies serangga telah dilaporkan

Keanekaragaman hayati di lapisan permukaan bumi mulai dari batuan dasar hingga kanopi vegetasi menyediakan sumber jasa utama untuk mendukung kehidupan di Bumi (Banwart dkk. 2019; Cardinale dkk. 2012). Dampak akut dan kronis dari penggunaan bahan kimia pertanian dan polutan industri lainnya yang berlebihan saat ini dan di masa lalu berkontribusi terhadap hilangnya keanekaragaman hayati bumi dalam jumlah besar. Hilangnya komunitas lebah madu secara global akibat pestisida neonicotinoid telah menyebabkan krisis internasional dalam penyerbukan tanaman (Dave 2013), misalnya. Terdapat laporan mengenai polutan pestisida yang menyebabkan hilangnya lebih dari 40% total kumpulan taksonomi invertebrata sungai di beberapa wilayah (Beketov dkk. 2013).

negara-negara berkembang akibat pengolahan limbah yang tidak memadai dan eksploitasi sumber daya alam yang tidak terkendali (Lu dkk. 2015; Toth dkk. 2016).

Tiongkok kehilangan 0,13% dari total lahan suburnya akibat polusi kromium (Cr) selama tahun 2005–2013 dan 1,3% masih berisiko (Lu dkk. 2015; Toth dkk. 2016).

´

6.3. Hilangnya keanekaragaman hayati dan kerusakan tanaman dan ternak

Pada skala global juga terdapat bukti bahwa rendahnya hasil panen mungkin disebabkan oleh polusi ozon (O3) permukaan (troposfer) (Tai dkk. 2014); peningkatan kadar O3 juga terkait dengan polutan kimia. Diproyeksikan bahwa pada tahun 2030, prekursor O3 dapat menyebabkan hilangnya hasil panen gandum (4–26%), kedelai (9,5–19%) dan jagung (2,5–8,7%) secara global (Avnery dkk. 2011). Penurunan hasil panen akibat paparan O3 juga telah dilaporkan oleh beberapa studi eksperimental dan model regional (Debaje 2014; Hollaway dkk. 2012; Kumari dkk.

2020). Terjadi kehilangan hasil

Gambar 3. Risiko keamanan dan keselamatan pangan yang disebabkan oleh polutan kimia. Rincian setiap jalur risiko terhadap ketahanan dan keselamatan pangan yang disebabkan oleh potensi polutan kimia disajikan dalam teks utama di bagian “kontaminasi rantai makanan”.

(8)

Kemungkinan besar umat manusia sedang mendekati titik kritis yang berbahaya karena pelepasan bahan kimia sintetik geogenik dan antropogenik (Tabel 1, 2 dan SI Box S1). Hal ini menimbulkan permasalahan bahwa, hingga saat ini, belum ada perkiraan ilmiah yang dapat dipercaya mengenai dampak kimia gabungan manusia terhadap bumi dan kesehatan manusia. Kesenjangan ini disorot oleh Rockstrom ¨ Dari sudut pandang toksikologi, paparan terhadap beragam bahan kimia modern

dan miliaran campurannya mungkin menyebabkan toksisitas akut atau kronis namun juga tidak menimbulkan risiko toksik pada manusia. Berbagai macam ancaman ini dapat diatasi dengan menggunakan pendekatan berbasis risiko (Siegrist dan Bearth 2019).

Karena keterbatasan metodologi dan beragamnya kerentanan manusia terhadap racun, hanya ada sedikit laporan yang menunjukkan analisis kuantitatif langsung sepanjang hidup mengenai kematian yang disebabkan oleh polutan lingkungan (bagian 2–6).

Namun demikian, kompilasi bukti substansial mengenai beban kesehatan yang disebabkan oleh polusi kimia menunjukkan dan memperkirakan penurunan harapan hidup normal manusia akibat paparan langsung terhadap polutan, kontaminasi makanan, dan penurunan kesuburan (Gambar 4) (Aitken dkk . 2004 ; Hou dan Ok 2019; Rabl 2006).

Bukti-bukti yang disampaikan di sini melalui penelusuran menyeluruh untuk menyusun literatur dan database polusi menunjukkan bahwa umat manusia telah memicu krisis global akibat kontaminasi bahan kimia dalam skala besar di atmosfer bumi, hidrosfer, tanah, dan biosfer yang sama parahnya dengan perubahan iklim, namun lebih mematikan dan menghancurkan. terhadap kesehatan dan alam daripada yang dipahami secara umum. Meskipun tingkat polusi dan toksisitas secara keseluruhan masih belum diketahui secara pasti, sejumlah langkah positif sedang diusulkan untuk mengatasinya. Proyek energi bersih dan efisiensi energi di seluruh dunia dan pertumbuhan pasar energi terbarukan, misalnya, merupakan kemajuan penting dalam upaya kita mengatasi emisi bahan bakar fosil, termasuk dampak racunnya (UNEP 2017) .

Secara umum, terdapat jeda yang terlalu lama antara penemuan ilmiah mengenai masalah polusi dan dampaknya, serta peraturan dan tindakan untuk mengatasinya.

7. Tantangan polutan kimia bagi umat manusia: Diskusi dan pertanyaan

8. Mengatasi potensi risiko bencana bahan kimia

Akibatnya, umat manusia tidak menyadari seberapa dekat atau jauhnya kapasitas bumi untuk 'menyerap' atau dengan aman memproses total pelepasan bahan kimia yang kita miliki, yang jumlahnya bertambah miliaran ton setiap tahunnya. Hal ini merupakan potensi risiko bencana bagi masa depan manusia dan patut mendapat perhatian ilmiah global dengan skala dan urgensi yang sama dengan upaya yang dilakukan untuk mengatasi perubahan iklim.

tanah yang tercemar atau pengasaman tanah dan air yang menyebabkan mobilisasi logam berat beracun (loid) adalah dua mekanisme yang menyebabkan hal ini dapat terjadi.

dkk. (2009) yang grafik 'batas global' yang populer tidak dapat memasukkan batas emisi bahan kimia karena kurangnya data dan metodologi yang sesuai. Kesadaran masyarakat dibatasi oleh beberapa permasalahan, termasuk fakta bahwa bahan kimia beracun kini tersebar luas di seluruh biosfer bumi sehingga asal usulnya tidak dapat dilacak, sehingga kasus keracunan memerlukan waktu puluhan tahun untuk diketahui, diteliti, dan dibuktikan secara resmi, sehingga para pencemar mungkin tidak mengetahui hal tersebut. menyadari atau mempunyai kemampuan yang baik untuk mengekang polusi, sehingga konsumen dan banyak profesional mungkin kurang terdidik mengenai risikonya. Ada beberapa kejadian lokal yang analisis dampaknya dapat mengungkapkan kurangnya pengetahuan mengenai dampak bahan kimia sintetis. Misalnya, bencana gas Bhopal Union Carbide pada tahun 1984 yang merupakan kategori dimana tingkat kontaminan gas sangat tinggi sehingga orang meninggal segera setelah terpapar.

Setiap tahun ribuan bahan kimia baru diproduksi dan sebagian besar masih berada di luar peraturan penilaian risiko saat ini (Sala dan Goralczyk 2013; Wang dkk. 2020).

Dampak dari polutan campuran masih belum jelas (Heys dkk. 2016; Konkel 2017). Hal ini disebabkan oleh kurangnya metodologi untuk menilai interaksi campuran bahan kimia dan faktor risiko terhadap kesehatan manusia (Heys dkk. 2016), meskipun dampak polutan campuran terhadap kesehatan manusia mungkin secara fisiologis lebih relevan dibandingkan dampak polutan tunggal mana pun ( Tukang Kayu David dkk.2002).

sebagai akibat dari gangguan fisiologis tanaman terhadap molekul O3 seperti produksi spesies oksigen reaktif terutama melalui difusi O3 ke dalam ruang udara antar sel daun tanaman (Ainsworth 2017).

Perubahan iklim global, termasuk pemanasan dan kondisi iklim ekstrem, akan memperburuk paparan manusia terhadap polutan kimia yang ada di tanah dan air

(Biswas dkk. 2018). Erosi dan transportasi udara Program Lingkungan Perserikatan Bangsa-Bangsa (UNEP) untuk sementara Rockstrom ¨ dkk. (2009) menjelaskan sembilan batasan planet yang tidak boleh

dilanggar manusia demi keselamatan kita sendiri: perubahan iklim, pengasaman laut, ozon stratosfer, siklus fosfor dan nitrogen global, muatan aerosol di atmosfer, penggunaan air tawar, perubahan penggunaan lahan, hilangnya keanekaragaman hayati, dan polusi kimia. Belakangan, 'polusi kimia' tidak dianggap sebagai satu kesatuan (Cond´e dkk. 2015) karena polusi tersebut juga menyebabkan perubahan iklim (misalnya emisi CO2, metana, dan gas rumah kaca lainnya), pengasaman laut akibat peningkatan CO2, penipisan sumber daya alam, dan penipisan sumber daya alam . ozon stratosfer karena pelepasan halokarbon, dan gangguan siklus P dan N.

Sebagaimana disebutkan di sini, muatan aerosol di atmosfer merupakan aspek lain dari polusi kimia antropogenik (Singh et al. 2017), dan polutan udara ambien bertanggung jawab atas jutaan kematian dini dan kerugian miliaran dolar (West et al. 2016).

Gambar 4. Kematian atau kesakitan manusia yang disebabkan oleh toksisitas akut dan kronis dari polutan kimia dan berkurangnya harapan hidup normal.

Kerusakan pada janin, sperma dan embrio menyebabkan kematian dini serta menyebabkan kerugian jangka panjang bagi umat manusia, seperti berkurangnya kemampuan intelektual dan meningkatnya infertilitas.

Skema ini mengakui bahwa harapan hidup normal tidak dapat mengesampingkan besarnya manfaat obat-obatan atau bahan kimia lainnya terhadap kualitas hidup manusia. Panjang garis lurus dan padat mewakili masa hidup seperti normal dengan/tanpa perbaikan yang dibantu bahan kimia; panjang garis putus-putus melengkung di bagian atas berpotensi menunjukkan rentang hidup yang lebih pendek dari biasanya; panjang garis putus-putus di bagian bawah melambangkan masalah kesehatan kronis akibat polutan yang menyebabkan buruknya kualitas hidup, dan juga dapat

menyebabkan umur yang lebih pendek dari biasanya (lihat garis putus-putus bulat).

(9)

Jika industri di seluruh dunia tidak menerima sinyal ekonomi dan peraturan yang kuat dan jelas untuk menghasilkan produk yang bersih, aman, dan sehat, maka industri tersebut akan terus berjalan seperti biasa (Hou dan Ok 2019). Tindakan terkoordinasi dalam skala global diperlukan untuk melakukan perubahan dalam hal ini. Kami mengusulkan agar proses konsensus global serupa dengan yang saat ini berlaku untuk perubahan iklim diterapkan secepat mungkin. Ini akan menjadi inisiatif multinasional yang didukung oleh ilmu pengetahuan dan pemerintah, untuk mendefinisikan, mengukur, menetapkan batasan, merekomendasikan pendekatan pembersihan, dan merancang cara-cara baru untuk mengekang peningkatan kontaminasi bahan kimia terhadap kesehatan manusia dan lingkungan.

A. Sikap masyarakat atau pengguna akhir

Pernyataan kontribusi kepenulisan CReditT

Penulis berterima kasih kepada Pusat Penelitian Kooperatif untuk Penilaian Kontaminasi dan Remediasi Lingkungan (CRC CARE) yang mendanai penelitian ini. Bagian dari gambar 1 diambil dari The globalCARE AllianceTM – hubungi Laureate Professor Ravi Naidu di [email protected] untuk informasi lebih lanjut.

Lampiran A. Materi pelengkap C. Regulasi dan implementasi kebijakan i. Melaksanakan

pengujian toksisitas wajib terhadap semua bahan kimia baru, zat dalam industri, dan aliran limbah utama sesuai dengan Registrasi, Evaluasi, Otorisasi dan Pembatasan Bahan Kimia (REACH) Uni Eropa dan Undang-Undang Pengendalian Zat Beracun Amerika (TSCA), amandemennya dan diskusi ilmiah .

Saya. Memanfaatkan teknologi internet untuk meningkatkan kesadaran dan menyebarkan pengetahuan yang memberdayakan masyarakat untuk beralih dari konsumen yang acuh tak acuh menjadi 'agen bersih' ekonomi global berdasarkan produksi 'ramah lingkungan'

peracunan

ii. Gantikan batu bara, gas, minyak, dan bahan bakar fosil lainnya dengan energi ramah lingkungan.

Peningkatan dramatis pelepasan bahan kimia menunjukkan bahwa peraturan saja tidak dapat mengurangi atau mengendalikan tingkat dampak buruk yang ditimbulkannya.

Pendekatan berbasis risiko untuk penilaian semua bahan kimia dan campurannya dapat memberikan kontribusi yang berharga terhadap kebijakan internasional untuk membatasi paparan bahan kimia (Siegrist dan Bearth 2019). Namun, masalahnya terletak pada kemampuan melakukan hal tersebut untuk semua bahan kimia yang menjadi perhatian. Oleh karena itu, tekanan ekonomi dan sosial diperlukan untuk mendorong industri dan konsumen mengubah praktiknya. UNEP menganjurkan pendekatan konsensus mengenai “kerangka kerja sukarela dan mengikat secara hukum untuk mempromosikan pengelolaan bahan kimia yang baik”, meskipun ada bukti bahwa masalahnya semakin buruk, bukan semakin baik.

Yang masih menjadi pertanyaan adalah seberapa cepat dan efektif kerangka kerja tersebut dapat mengendalikan pelepasan bahan kimia yang semakin meningkat secara global, terutama di negara-negara yang peraturannya lemah, pejabatnya korup, dan industri mempunyai sedikit atau bahkan tidak ada kepedulian terhadap kesehatan manusia dan keselamatan lingkungan. Memang benar, laporan komisi kesehatan planet Rock-efeller Foundation-Lancet pada tahun 2015 mengidentifikasi bahwa “ancaman lingkungan terhadap manusia dan peradaban manusia akan semakin besar.

Ucapan Terima Kasih

Para penulis menyatakan bahwa mereka tidak mempunyai kepentingan finansial atau hubungan pribadi yang saling bersaing yang dapat mempengaruhi pekerjaan yang dilaporkan dalam makalah ini.

iv. Menggunakan pajak progresif dan langkah-langkah pasar untuk mendorong industri menghasilkan keuntungan dengan memproduksi produk aman yang tidak membahayakan, dan

mempromosikan 'kimia ramah lingkungan' v. Bekerja sama dengan konsumen dan produsen, melakukan audit terhadap keanekaragaman hayati bumi, jasa ekosistem dan modal alam serta bagaimana mereka terkena

dampak polutan vi. Menetapkan sebagai perlindungan Hak Asasi Manusia Universal terhadap Di sini kami mengusulkan sejumlah strategi prioritas untuk membatasi penyebaran bahan kimia yang diketahui berbahaya bagi gen, nutrisi, dan habitat kita:

Gantilah plastik dengan bahan alami. Gantikan petrokimia dengan 'bahan kimia ramah lingkungan'.

Data tambahan untuk artikel ini dapat ditemukan online di https://doi. org/10.1016/

j.envint.2021.106616.

ii. Menekankan pada pencegahan penyakit, dibandingkan dengan 'pengobatan' kimiawi terhadap penyakit yang disebabkan

oleh bahan kimia iii. Menyebarkan informasi toksisitas terpercaya yang tersedia bagi masyarakat global iv.

Pantau lingkungan dengan lebih cermat, ukur tingkat racun, dan ambil tindakan seperti pengendalian dan pembersihan lokasi atau proses industri yang tercemar.

menyerukan “strategi pencegahan multi-pemangku kepentingan yang komprehensif” dalam Laporan Global Chemical Outlook (UNEP 2019). Aspek kunci dari strategi mereka adalah serangkaian respons untuk mengatasi tantangan yang teridentifikasi terkait dengan paparan bahan kimia dan pengelolaan bahan kimia yang baik di “tingkat negara dan regional”, “tingkat perusahaan dan masyarakat sipil” dan “tingkat internasional”. Strateginya sering kali bersifat kolaboratif antar pemangku kepentingan. Dalam kasus EDC, sebuah badan internasional, Endocrine Society, menganjurkan kebijakan yang didasarkan pada ilmu pengetahuan dan dipandu oleh bukti. Salah satu proposal untuk menerapkan strategi tersebut adalah globalCARE Alliance™, sebuah inisiatif ilmiah untuk mendefinisikan, mengukur, menetapkan batasan, membantu membersihkan, dan merancang cara baru untuk mengekang dampak kontaminasi bahan kimia yang semakin besar terhadap kesehatan manusia dan lingkungan (globalCARE 2021 ).

Terkait dengan perubahan iklim dan energi bersih, kuncinya terletak pada perubahan perilaku miliaran orang sehingga mereka, pada gilirannya, dapat mengubah perilaku pemerintah, industri, dan sesama warga – sebuah 'lingkaran kehidupan yang baik'.

ii. Melaksanakan mandat sesi ketiga Majelis Lingkungan Hidup Perserikatan Bangsa- Bangsa (UNEA3) mengenai pencemaran bahan kimia untuk mencapai tujuan pembangunan berkelanjutan (SDGs) dengan berkolaborasi dengan organisasi- organisasi PBB, seperti Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa- Bangsa (FAO), Kemitraan Tanah Global (GSP) dan Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) iii. Melatih para ilmuwan, profesional medis dan hukum, teknolog, insinyur, dan profesi penting lainnya (misalnya ekonom, ilmuwan sosial, seni dan

humaniora) dalam tanggung jawab sosial dan etika mereka untuk 'pertama, tidak membahayakan' terhadap lingkungan atau manusia. kesehatan

B. Upaya produsen i.

Melakukan analisis risiko-manfaat penggunaan bahan kimia dalam rantai makanan, mengidentifikasi dampak kesehatan dan menghilangkan zat beracun, termasuk nanopartikel dan obat-obatan dari rantai makanan, pasokan air, produk perawatan pribadi, dan barang-barang rumah tangga

Deklarasi Kepentingan Bersaing

vii. Mendefinisikan jejak ekologi planet yang 'wajar' dan menetapkan larangan terhadap pelebihan pengganda tertentu dari jejak ekologi planet yang wajar oleh negara- negara berdaulat

ditandai dengan kejutan dan ketidakpastian” (Whitmee et al. 2015) sedangkan komisi tahun 2017 menegaskan kembali bahwa polusi adalah penyebab kematian terbesar di dunia yang dapat dicegah (Landrigan et al. 2018).

Ravi Naidu: Konseptualisasi, Penulisan - draf asli, Penulisan - review & penyuntingan.

Bhabananda Biswas: Penulisan - draf asli, Penulisan - review & editing, Visualisasi. Ian R.

Willett: Menulis - mengulas & mengedit. Julian Cribb: Menulis - mengulas & mengedit.

Brajesh Kumar Singh: Menulis - mengulas & mengedit. C. Paul Nathanail: Menulis - mengulas & mengedit. Frederic Coulon: Menulis - mengulas & mengedit. Kirk T.

Contoh: Menulis - mengulas & mengedit. Kevin C. Jones: Menulis - mengulas & mengedit.

Adam Barclay: Menulis - mengulas & mengedit. Robert John Aitken: Menulis - mengulas

& mengedit.