TL-5246 PENCEMARAN DAN PEMANTAUAN UDARA TOKSIK

Vinyl Chloride

Karakteristik, Sumber, Pathway, Dampak, dan Mitigasi

Diajukan untuk memenuhi tugas kuliah Pencemaran dan Pemantauan Udara Toksik

Nama : Fatimah Dinan Qonitan

NIM : 25313052

PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2014

1

Vinyl Chloride (C2H3Cl)

CAS 75-01-4; UN 1086

I. UMUM

Vinyl chloride adalah salah satu jenis terpenting dari hazardous air pollutants, yaitu polutan

udara yang diketahui berpotensi menyebabkan kanker atau dampak kesehatan serius lainnya,

seperti cacat kelahiran atau dampak reproduktif. Saat ini Badan Perlindungan Lingkungan Hidup

Amerika Serikat atau US EPA, telah menentukan 189 jenis hazardous air pollutants dalam The

Clean Air Act, termasuk senyawa vinyl chloride (EPA, 2013).

Vinyl chloride seringkali disebut dengan nama chloroethene, chloroethylene, ethylene

monochloride, atau monochloroethylene. Pada suhu ruangan vinyl chloride merupakan gas yang

tidak berwarna, mudah terbakar, dan tidak stabil pada temperatur tinggi. Vinyl chloride dalam

fasa cairan ditemukan pada kondisi tekanan tinggi dan temperatur rendah. Vinyl chloride

memiliki bau yang ringan dan manis, yang mulai terdeteksi pada konsentrasi 3000 ppm vinyl

chloride di udara. Sedangkan dalam air, kebanyakan orang mulai mendeteksi rasa vinyl chloride

pada konsentrasi 3,4 ppm (ATSDR, 2006).

Vinyl chloride merupakan senyawa yang diproduksi di industri manufaktur, dan tidak terjadi

secara alami. Tetapi, senyawa ini dapat terbentuk di lingkungan dari reaksi penguraian senyawa

buatan lainnya, seperti trichloroethylene, trichloroethane, dan tetrachloroethylene, oleh

mikroorganisme. Sebagian vinyl chloride yang diproduksi di dunia digunakan untuk membuat

polimer yang disebut dengan polyvinyl chloride (PVC). Yang terdiri dari rantai panjang berulang

monomer vinyl chloride. PVC umumnya digunakan untuk membuat berbagai produk plastik,

termasuk pipa, kawat, kabel coating, dan berbagai bahan kemasan. Kegunaan lain dari PVC

adalah untuk bahan funitur, jok mobil, penutup dinding, peralatan rumah tangga, dan suku cadang

otomotif (ATSDR, 2006).

Penggunaan berbagai produk berbahan dasar vinyl chloride sangat banyak ditemukan di proses

industri dan kehidupan sehari-hari. Namun senyawa ini diketahui bersifat karsinogen

(menyebabkan kanker) untuk manusia. Vinyl Chloride juga bersifat genetoxicant, yaitu

menyebabkan perubahan komposisi DNA pada jaringan yang dapat menyebabkan kanker di

tingkat eksposur tertentu pada manusia dan hewan uji (EPA, 2006).

Organ target primer dari eksposur vinyl chloride adalah hati. Hubungan antara angiosarcoma di

organ hati dan eksposur vinyl chloride telah diteliti dengan baik untuk eksposur di lingkungan

kerja. Penyakit hati yang bersifat non-kanker juga memiliki hubungan dengan eksposur vinyl

chloride, termasuk nekrosis hati dan kista (EPA, 2006). Fetus, infant, dan anak-anak bersifat

sangat rentan terhadap eksposur vinyl chloride karena berpotensi meningkatkan kemungkinan

kanker setelah dewasa (ATSDR, 2006).

2

II. KARAKTERISTIK FISIKA – KIMIA

Vinyl chloride (CH3Cl) merupakan gas tidak berwarna yang mudah terbakar pada suhu

ruangan dan bersifat tidak stabil pada temperatur tinggi. Vinyl chloride memiliki bau yang

ringan dan manis, yang umumnya mulai terdeteksi pada konsentrasi 3000 ppm vinyl chloride

di udara. Vinyl chloride dalam fasa cairan dapat ditemukan juga pada kontainer bertekanan

tinggi dan temperatur sangat rendah. Identitas kimia senyawa ini dapat diamati pada Tabel 1,

sedangkan karakteristik fisika dan kimia senyawa ini secara lengkap tercantum pada Tabel 2.

Tabel 1. Identitas Kimia Vinyl Chloride

Karakteristik Informasi Referensi

Nama Kimia Vinyl Chloride HSDB 2005

Sinonim Chloroethene; chloroethylene; 1-

chloroethylene; ethylene monochloride;

monovinyl chloride; monochloroethene;

monochloroethylene; MVCs; Trovidur; VC;

VCM; vinyl chloride

Nama Dagang (no data)

Rumus Kimia C2H3Cl

Struktur Kimia

No Identifikasi

CAS Registry 75-01-4 HSDB 2005

NIOSH/RTECS KU9625000 HSDB 2005

EPA hazardous waste U043 HSDB 2005

OHM/TADS 7216947 HSDB 2005

DOT/UN/NA/IMCO Shipping 1086 HSDB 2005

HSDB 169 HSDB 2005

NCI (no data) HSDB 2005

Sumber : ATSDR Toxicological Profile for Vinyl Chloride, 2006

CAS = Chemical Abstract Services; DOT/UN/NA/IMCO = Department of Transportation/United Nations/North

America/International Maritime Dangerous Goods Code; EPA = Environmental Protection Agency; HSDB = Hazardous

Substance Data Bank; NCI = National Cancer Institute; NIOSH = National Institute for Occupational Safety and Health;

OHM/TADS = Oil and Hazardous Materials/Technical Assistance Data System; RTECS = Registry of Toxic Effects of

Chemical Substances

3

Tabel 2. Karakteristik Fisika dan Kimia Vinyl Chloride

Properti Informasi Referensi

Berat Molekul 62.5 Lewis 1990

Warna Tidak Berwarna Budavari 1989

Kondisi Fisik Gas Budavari 1989

Titik Cair -153.80C Budavari 1989

Titik Didih -13.370C Budavari 1989

Densitas :

at -14.2 °C 0.969 g/cm3 Cowfer and Magistro 1983

at 15 °C 0.9195 g/cm3 Lewis 1996

at 20 °C 0.9106 g/cm3 NIOSH 1986

Tekanan Uap 2.16 Fire 1986

Bau Manis HSDB 1996

Ambang Bau :

Air 3,4 ppm Amoore and Hautala 1983

Udara 3000 ppm Amoore and Hautala 1983

Kelarutan :

Air pada 250C 2763 mg/L EPA 1985b

1100 mg/L Cowfer and Magistro 1963

Pelarut Organik Terlarut di hidrokarbon, minyak,

alkohol, dan larutan organik yang

umum.

Cowfer and Magistro 1963

Koefisien Partisi :

Log Kow 1,36 NIOSH 1986

Log Koc 1,99 Lyman et al. 1982

Tekanan Uap :

at 200C 2530 mmHg Budavari 1989

at 250C 2600 mmHg Lewis 1996

Koefisien Henry :

10.3 °C 0.0147 (atm-m3)/mol Gossett 1987

17.5 °C 0.0193 (atm-m3)/mol Gossett 1987

24.8 °C 0.0278 (atm-m3)/mol Gossett 1987

34.6 °C 0.0358 (atm-m3)/mol Gossett 1987

Temperatur Autoignition 472 °C Lewis 1996

Flashpoint -78 °C (closed cup) Budavari 1989

Batas Keterbakaran 3.6 – 33 % volume NIOSH 1986

Faktor Konversi :

ppm to mg/m3 in air 1 ppm = 2.6 mg/m3 NIOSH 1990

mg/m3 to ppm in air 1 mg/m3 = 0.38 ppm NIOSH 1990

Batas ledakan 4 – 22 % volume Lewis 1996

Sumber : ATSDR Toxicological Profile for Vinyl Chloride, 2006

4

III. SUMBER

3.1 Penggunaan Vinyl Chloride

Vinyl chloride merupakan salah satu bahan kimia penting dan digunakan dalam proses

manufaktur poly vinyl chloride (PVC) dan produk vinyl lainnya. Pada tahun 2002, terdapat

permintaan 15,94 billion pounds vinyl chloride di seluruh dunia (ATSDR, 2006). Tingkat

permintaan terhadap vinyl chloride hampir seluruhnya tergantung pada tingkat permintaan

PVC. Kapasitas produksi PVC di seluruh dunia pada tahun 2005 adalah sekitar 35 juta ton

per tahun, dengan pertumbuhan tahunan diperkirakan sebesar 3%. Nilai pertumbuhan tahunan

tersebut menempatkan poly vinyl chloride berada setelah polyolefines tetapi di bawah styrene

polymers. Jumlah produksi vinyl chloride diperkirakan terus bertambah dari tahun ke tahun,

karena permintaan PVC terus meningkat secara global, dengan laju tahunan 3,5% di Asia dan

2.8% di Amerika.

Vinyl chloride bukan merupakan senyawa yang ditemukan secara alami di udara, tetapi

dibentuk melalui proses manufaktur. Oleh karena itu, sumber emisi vinyl chloride ke

lingkungan sangat bergantung pada pemanfaatnya di berbagai sektor, diantaranya adalah

produksi bahan bangunan, industri otomotif, insulasi kabel listrik, perpipaan, peralatan

industri dan rumah tangga, medis, serta industri karet, kertas, dan kaca.

Namun, beberapa industri manufaktur, retailer, dan perusahaan besar di Amerika diketahui

telah beralih dari penggunaan PVC karena perhatian terhadap bahaya yang dapat

ditimbulkannya. Target, Wal-Mart, Microsoft, Johnson & Johnson, Nike, dan Apple, adalah

beberapa perusahaan yang telah menyetujui untuk mengeliminasi penggunaan PVC pada

produk-produknya (EPA, 2013).

3.2 Proses Manufaktur/Produksi Vinyl Chloride

Vinyl chloride pertama kali diproduksi secara komersial pada tahun 1930-an dengan cara

mereaksikan hydrogen chloride dengan acetylene. Saat ini, produksi vinyl chloride dilakukan

dengan klorinasi ethylene melalui salah satu proses, yaitu klorinasi langsung (direct

chlorination) atau oxychlorination.

Direct chlorination : Mereaksikan ethylene dengan chlorine untuk memproduksi 1,2-

dichloroethane.

Oxychlorination : Mereaksikan ethylene dengan hydrogen chloride dan oksigen

untuk memproduksi 1,2-dichloroethane.

Setelah melalui salah satu dari kedua proses tersebut, 1,2-dichloroethane diberi tekanan dan

temperatur tinggi (2.5–3.0 megapascals, 550–550 °C). Hal ini menyebabkan 1,2-

dichloroethane mengalami pirolisis, atau pemecahan termal, yang akan membentuk vinyl

chloride monomer dan hydrogen chloride. Kemudian vinyl chloride monomer dapat diisolasi

(Cowfer dan Magistro, 1985 dalam ATSDR, 2006). Proses manufaktur ini dapat dijelaskan

melalui diagram pada Gambar 1 dan Gambar 2.

5

Gambar 1. Skema Direct Chlorination

Gambar 2. Skema Oxychlorination

3.3 Sumber Eksposur

Berikut ini merupakan sumber-sumber eksposur vinyl chloride bagi populasi manusia,

yaitu di lingkungan sehari-hari (general population) dan di lingkungan kerja

(occupational populations), yaitu :

Eksposur pada General Populations

o Secara umum, konsentrasi vinyl chloride di udara ambien cukup rendah,

dengan sumber eksposur yaitu gas exhaust dari pabrik yang memproses atau

memanufaktur vinyl chloride, atau penguapan dari situs limbah kimia.

o Vinyl chloride dapat ditemukan di air minum, yang dihasilkan dari kontaknya

dengan pipa PVC yang digunakan untuk distribusi/transmisi air.

o Vinyl chloride dapat ditemukan di air tanah, karena vinyl chloride merupakan

produk degradasi trichloroethylene oleh mikroba di air tanah. Oleh karena itu,

vinyl chloride terdapat pada air tanah yang terkontaminasi trichloroethylene

o Rokok (cigar atau cigarretes) mengandung vinyl chloride dalam konsentrasi

kecil, yaitu 5-30 nanogram/rokok, yang beragam berdasarkan jenis tembakau

dan filternya. Vinyl chloride terbentuk selama pembakaran rokok dan

jumlahnya berkaitan dengan jumlah klorin anorganik dalam tembakau.

o Sejumlah vinyl chloride (dalam batas aman) ditemukan pada makanan yang

disimpan dalam wadah yang mengandung PVC.

o Orang yang tinggal di sekitar lokasi limbah berbahaya atau landfill memiliki

kemungkinan terkena eksposur lebih tinggi dari udara dan air minum.

Eksposur pada Occupational Populations

o Sumber utama vinyl chloride adalah dari manufaktur PVC, polimer yang

digunakan untuk membuat berbagai jenis produk plastik.

o Eksposur di lingkungan kerja dapat terjadi pada pekerja yang menangani

produksi, penggunaan, transpor, penyimpanan, dan pembuangan (disposal)

bahan kimia.

Ethylene Chlorine 1,2

dichloro ethane

Vinyl chloride

Ethylene Hydrogen chloride &

H2O

1,2 dichloro ethane

Vinyl chloride

Pirolisis

Pirolisis Oxy.

Direct

6

IV. PATHWAY

4.1 Environmental Fate

4.1.1 Transportasi dan Partitioning

Berada dalam fasa gas di atmosfer.

Berdasarkan tekanan uap dari 2.660 mmHg pada 25°C, pada dasarnya seluruh vinyl chloride

di atmosfer diperkirakan hanya berada dalam fase gas. Akibatnya, penyisihan dari atmosfer

melalui deposisi kering tidak menjadi proses fate yang penting.

Vinyl chloride di air atau tanah menguap secara cepat jika berada dekat permukaan.

Proses transportasi utama vinyl chloride dari sistem air alami adalah penguapan ke atmosfer.

Konstanta Henry vinyl chloride adalah 0,0278 atm-m3/mol pada 24,8 ° C (Gossett 1987),

yang menunjukkan bahwa vinyl chloride dapat terjadi partitioning cepat ke atmosfer. Waktu

paruh penguapan vinyl chloride penguapan dari suatu kolam, sungai, dan danau telah

diperkirakan sebesar 43,3, 8,7, dan 34,7 jam.

Tekanan uap vinyl chloride yang relatif tinggi menunjukkan bahwa senyawa tersebut

menguap dengan cepat dari permukaan tanah yang kering. Waktu paruh efektif vinyl chlorida

yang dimasukkan 10 cm ke dalam tanah diperkirakan sebesar 12 jam (Juri et al. 1984). Oleh

karena itu, vinyl klorida dapat memasuki air tanah sebelum penguapan terjadi (Cowfer dan

Magistro 1983).

Memiliki nilai koefisien adsorpsi (Koc) rendah.

Data eksperimental tentang adsorpsi vinyl chloride ke dalam tanah tidak berada. Koefisien

adsorpsi organik karbon tanah (Koc) untuk vinyl chloride diperkirakan berkisar antara 14 -

131. Nilai Koc ini menunjukkan kecenderungan sorpsi yang sangat rendah, yang berarti

bahwa senyawa ini sangat mobile di tanah dan berpotensi larut ke dalam air tanah.

Terlarut pada berbagai pelarut organik.

Vinyl klorida larut dalam pelarut organik yang paling sering digunakan (Cowfer dan

Magistro 1983). Pada kondisi konsentrasi pelarut organik tinggi (misalnya, pada tempat

pembuangan sampah, limbah berbahaya), kelarutan vinyl chloride dapat mengurangi tingkat

volatilitas, sehingga menghasilkan mobilitas lebih tinggi daripada yang ditunjukkan oleh nilai

Koc.

Tidak terakumulasi di tanaman atau hewan.

Nilai koefisien partisi oktanol-air vinyl chloride yang kecil (log Kow = 1,23) menunjukkan

bahwa potensi biokonsentrasinya rendah pada organisme akuatik (EPA 1982a). Umumnya

organisme tingkat tinggi memiliki mekanisme detoksifikasi tersendiri untuk senyawa toksik

seperti vinyl chloride. Selain itu, volatilitasnya yang tinggi juga meminimalkan potensi

bioakumulasi. Konsentrasi jaringan yang relatif rendah ditemukan pada ikan menunjukkan

bahwa vinyl chloride tidak terbiomagnifikasi dalam rantai makanan akuatik ke tingkat yang

substansial.

7

4.1.2 Transformasi dan Degradasi

Udara

Reaksi vinyl chloride (gas) dengan hydroxyl radicals yang merupakan produk reaksi

fotokimia, diprediksikan sebagai mekanisme degradasi utama senyawa ini di atmosfer.

Konstanta laju reaksi ini telah diukur sebesar 6.96x10-12

cm3

/molec-second (Kwok and

Atkinson 1994), dan waktu paruh 18 jam dengan mengasumsikan konsentrasi hydroxyl

radical sebesar 1.5x106

molecules/cm3

. Produk dari reaksi ini adalah hydrochloric acid,

formaldehyde, formyl chloride, carbon monoxide, carbon dioxide, chloroacetaldehyde,

acetylene, chloroethylene epoxide, chloroacetylchloranil, dan air (Müller and Korte 1977;

Woldbaek and Klaboe 1978).

Air

Proses penyisihan utama vinyl chloride dari air permukaan adalah volatilisasi ke atmosfer.

Vinyl chloride dalam air tidak menyerap radiasi ultraviolet di atas 218 nm; sehingga, direct

fotolisis langsung di lingkungan akuatik terjadi sangat lambat atau tidak terjadi sama sekali

(EPA 1976a). Pada air permukaan yang tersinari matahari dan mengandung photosensitizers,

seperti humus, fotodegradasi dapat terjadi lebih cepat. Oleh karena itu, di beberapa badan air,

sensitized photodegradation (dengan bantuan humus) dapat menjadi mekanisme penyisihan

penting (EPA 1976a).

Tanah dan Sedimen

Hampir seluruh vinyl chloride yang terdapat pada permukaan tanah akan ter-volatilisasi ke

atmosfer. Vinyl chloride juga bersifat mobile di tanah dan berpotensi terjadi leaching (Lyman

et al. 1982). Kandungan pelarut organik, seperti pada lokasi limbah berbahaya dapat

mempengaruhi mobilitas senyawa ini di tanah (Cowfer and Magistro 1983).

4.2 Pathway pada Manusia

4.2.1 Rute Eksposur

Pernafasan

Pernafasan adalah rute utama dari eksposur, dan vinyl chloride bersifat sangat mudah

terabsorbsi ke dalam jaringan paru-paru.

Dermal

Kontak langsung dengan kulit/mata mungkin terjadi dengan gas terkompresi/cairan vinyl

chloride yang bocor.

Oral

Kemungkinan eksposur melalui mulut dapat dikatakan tidak ada, karena vinyl chloride

berbentuk gas pada temperatur ruangan. Sejumlah kecil dapat terlarut dalam cairan atau

terkandung dalam makanan yang dibungkus oleh kontainer mengandung vinyl chloride

namun dapat diabaikan.

8

4.2.2 Toksikokinetik

Toksikokinetik merupakan deskripsi mengenai laju suatu zat kimia dalam memasuki tubuh

manusia dan dampaknya terhadap tubuh tersebut. Berikut ini merupakan toksikokinetik

terpenting untuk senyawa vinyl chloride :

Absorpsi vinyl chloride melalui pernafasan pada manusia terjadi sangat cepat.

Relawan yang diekspos vinyl chloride pada konsentrasi rendah diketahui mengandung

42% dari jumlah vinyl chloride terhirup

Tidak terdapat data toksikokinetik mengenai absorpsi oral atau dermal di manusia.

Tidak terdapat data distribusi vinyl chloride di manusia

Pada hewan uji, metabolit vinyl chloride ditemukan di hati, ginjal, empedu, dan otak.

Metabolisme vinyl chloride di manusia berkaitan dengan enzim P-450 monooxigenase

di hati

Intermediet vinyl chloride tersisihkan melalui mekanisme detoksifikasi gluthathione

conjugation dan dikeluarkan melalui urine sebagai senyawa turunan cysteine

Ekskresi metabolit vinyl chloride terjadi terutama melalui urin pada tingkat eksposur

rendah. Pada tingkat eksposur tinggi, vinyl chloride dikeluarkan kembali melalui

ekshalasi sebagai senyawa induk

Vinyl chloride tidak terakumulasi pada tubuh

Berdasarkan rute eksposur dan toksikokinetik yang telah dibahas, maka pathway vinyl

chloride pada manusia dapat digambarkan seperti pada Gambar 3.

Gambar 3. Skema Pathway Vinyl Chloride pada Manusia

Ekskresi Organ Sasaran Rute Eksposur Lingkungan

Vinyl Chloride

Pernafasan, dermal

Hati, ginjal, empedu, otak

Eksposur Rendah

Urine

Eksposur Tinggi

Ekshalasi

9

V. DAMPAK KESEHATAN

Paparan Akut (jangka pendek) terhadap vinyl chloride dalam konsentrasi tinggi di udara

diketahui mengakibatkan efek pada sistem saraf pusat (central nervous system - CNS)

manusia, seperti pusing, mengantuk, dan sakit kepala. Paparan Kronis (jangka panjang) vinyl

chloride melalui inhalasi dan oral diketahui mengakibatkan kerusakan hati. Kanker

merupakan perhatian utama dari paparan vinyl chloride melalui inhalasi, karena telah terbukti

meningkatkan risiko tipe kanker hati yang jarang ditemui pada manusia, yaitu angiosarcoma.

EPA telah mengklasifikasikan vinyl chloride sebagai Grup A, karsinogen manusia.

Berikut ini merupakan penjelasan mengenai paparan akibat vinyl chloride, yang dibagi

berdasarkan lama eksposurnya yaitu : akut (14 hari atau kurang) dan kronis (lebih dari 364

hari).

5.1 Eksposur Akut

Central Nervous System

CNS adalah target utama dari toksisitas akut vinyl chloride. Gejala-gejala yang paling sering

dilaporkan adalah yang berkaitan dngan sifat anestesi vinil klorida, yaitu pusing, ataksia,

kelelahan, mengantuk, sakit kepala, dan kehilangan kesadaran. Untuk paparan melalui

inhalasi, gejala yang lebih serius ditemukan pada rentang konsentrasi 8.000 hingga 20.000

ppm vinyl chloride di udara. Paparan konsentrasi yang lebih tinggi untuk jangka waktu yang

lebih lama dapat menyebabkan kematian.

Respiratory

Paparan vinyl chloride melalui inhalasi dapat menyebabkan iritasi saluran pernafasan ringan,

mengi, dan bronkitis. Efek ini bersifat sementara dan dapat hilang secara cepat jika paparan

dihentikan. Kematian dapat terjadi akibat depresi saluran pernafasan.

Kardiovaskular

Vinyl chloride dapat menurunkan ambang myocardial terhadap efek dysrhythmogenic

katekolamin; yang dapat mempengaruhi pasien penderita ventricular ectopy dan fibrillation.

Dermal

Eksposur terhadap gas bertekanan/ cairan yang bocor dapat menyebabkan frostbite yang

ditandai dengan kulit kemerahan dan kulit melepuh.

Ocular

Eksposur terhadap gas bertekanan/ cairan yang bocor dapat menyebabkan frostbite yang

disertai dengan iritasi/rasa terbakar pada kornea dan konjungtiva. Uap dalam konsentrasi

tinggi dapat menyebabkan iritasi mata.

5.2 Eksposur Kronis

Toksisitas vinyl chloride diprediksi sebagai hasil dari pembentukan ikatan metabolit reaktif

epoxide kepada hepatic DNA, sehingga organ utama yang menjadi sasaran eksposur dalam

jangka panjang adalah hati.

10

Karsinogenitas

The U.S. Department of Health and Human Services (DHHS) and the International Agency

for Research on Cancer (IARC) telah mengklasifikasikan vinyl chloride bersifat karsinogen

pada manusia. Vinyl chloride telah menyebabkan penyakit kanker hati, seperti angiosarcoma

pada pekerja yang terpapar konsentrasi tinggi. Vinyl chloride juga diduga dapat menyebabkan

kanker pada otak, saluran gastrointestinal, paru-paru, dan sistem limfatik /hematopoietic.

Genetoksisitas

Vinyl Chloride juga bersifat genetoxicant, yaitu menyebabkan perubahan komposisi DNA

pada jaringan yang dapat menyebabkan kanker di tingkat eksposur tertentu pada manusia dan

hewan uji. Oleh karena itu, kasus eksposur pada ibu hamil harus diperhatikan secara khusus

melalui konseling medis.

5.3 Minimum Risk Levels (MRL)

Perkiraan resiko eksposur minimal pada manusia, atau Minimum Risk Levels (MRLs) telah

dibuat untuk vinyl chloride (ATSDR, 2006). MRL didefinisikan sebagai perkiraan tingkat

eksposur harian suatu senyawa terhadap manusia, tanpa menimbulkan dampak kesehatan

negatif (nonkarsinogen) pada durasi eksposur yang ditentukan. Berikut ini merupakan MRLs

untuk vinyl chloride :

Inhalasi

Eksposur akut (< 14 hari) melalui inhalasi, MRL = 0,5 ppm.

Eksposur intermediate (15-364 hari) melalui inhalasi, MRL = 0,03 ppm.

Tidak ada MRL yang dikembangkan untuk eksposur kronis (> 364 hari) melalui

inhalasi.

Oral

Tidak ada MRL yang dikembangkan untuk eksposur akut/intermediete melalui oral.

Eksposur kronis (> 364 hari) melalui oral, MRL = 0,003 mg/kg/hari.

11

VI. MITIGASI

6.1 MACT (Maximum Achievable Control Technology) Standards

Karena keterbatasan dalam menentukan framework berdasarkan resiko eksposur setiap zat

kimia, dan adanya kesenjangan dalam informasi ilmiah dan analitis, US EPA merevisi The

Clean Air Act 1990, khususnya Pasal 112 untuk menentukan metode pendekatan yang lebih

praktis sebagai langkah kontrol dan mitigasi hazardous air pollutants.

Pendekatan ini memiliki dua komponen. Pada tahap pertama, EPA mengembangkan MACT

standards yaitu yang menentukan sumber emisi untuk memenuhi batas emisi tertentu yang

didasarkan pada tingkat emisi sudah dicapai oleh banyak sumber sejenis di dalam negeri.

Pada tahap kedua, EPA menerapkan kajian berbasis-risiko untuk menilai bagaimana batas

emisi berbasis-teknologi ini dapat mengurangi risiko kesehatan dan lingkungan. Berdasarkan

kajian ini, EPA dapat menerapkan standar tambahan untuk resiko kesehatan atau lingkungan

yang tidak tertangani namun cukup signifikan.

MACT standards, atau Maximum Achievable Control Technology standards ditentukan

berdasarkan level emisi yang dapat dicapai oleh fasilitas serupa dengan performa terbaik.

MACT standards merupakan batas emisi, yang dinyatakan dalam persen pengurangan emisi

atau batas konsentrasi dari sumber tertentu.

6.2 MACT Standards untuk Produksi PVC

Sumber utama vinyl chloride adalah proses manufaktur PVC, polimer yang digunakan untuk

membuat berbagai jenis produk plastik. Pada 2011, EPA membuat regulasi yang berkaitan

dengan batas emisi dari sumber produksi PVC. Regulasi ini mengatur MACT standards

untuk sumber major, dan GACT standards untuk sumber area dari produksi PVC. Produksi

PVC ini mencakup diantaranya proses manufaktur resin yang digunakan untuk membuat

produk plastik pada skala besar, diantaranya adalah cat latex, coatings, adhesif, plastik

bening, plastik keras, dan perkerasan lantai.

Pada 2002, ditentukan bahwa untuk produksi PVC, batas emisi ditentukan untuk parameter

vinyl chloride saja, yang mewakili air toxics lain dari produksi PVC. Sumber emisi yang

diatur diantaranya adalah, process vents, stripped resin, kebocoran peralatan, limbah, penukar

panas, dan fasilitas penyimpanan. Metode yang dapat diterapkan untuk mengurangi emisi

dari produksi PVC, diantaranya adalah :

Memasang thermal oxidizer bersamaan dengan scrubber gas asam pada ventilasi

proses.

Dilakukan stripping pada resin PVC dan limbahnya untuk me-recover dan recycle

vinyl chloride yang masih tersisa.

Penerapan praktik kerja untuk kejadian kebocoran alat, penukar panas, dan fasilitas

penyimpanan.

Standar final (MACT dan GACT) telah ditentukan EPA untuk produksi PVC ini, diantaranya

adalah menentukan batas emisi dari process vents, prosedur resin sampling, batas emisi pada

limbah, dan batas emisi dari sumber area, yang akan dibahas pada bagian selanjutnya.

12

6.3 Standar Emisi untuk Pabrik PVC

Standar emisi untuk pabrik polyvinyl chloride (PVC) ini diatur pada dokumen “Emissions

standard for vinyl chloride and polyvinyl chloride plants” oleh U.S. Environmental

Protection Agency, dengan kode regulasi federal 40 CFR 61.63, 61.64 sebagai berikut :

(a) Reaktor

Konsentrasi vinyl chloride pada setiap aliran gas exhaust dari setiap reaktor tidak

melebihi 10 ppm (rerata 3-jam).

Kehilangan dari setiap reaktor dari pembukaan reaktor tidak melebihi 0,02 gr vinyl

chloride/kg produk PVC,

Tidak ada discharge ke atmosfer yang diperbolehkan untuk manual vent valve

discharge, kecuali dalam keadaan darurat.

(b) Stripper

Konsentrasi vinyl chloride pada setiap aliran gas exhaust dari setiap stripper tidak

melebihi 10 ppm (rerata 3-jam).

(c) Kontainer penyimpanan, penimbangan, dan penyimpanan.

Konsentrasi vinyl chloride pada setiap aliran gas exhaust dari setiap kontainer tidak

melebihi 10 ppm (rerata 3-jam), baik kontainer tersebut dilengkapi oleh stripper atau

tidak.

(d) Monomer recovery system

Konsentrasi vinyl chloride pada setiap aliran gas exhaust dari setiap monomer

recovery system tidak melebihi 10 ppm (rerata 3-jam).

(e) Sumber lain yang melengkapi strippers

Peraturan ini berlaku untuk emisi vinyl chloride ke atmosfer dari seluruh sumber yang

melengkapi stripper, yaitu :

Pada pabrik PVC yang menggunakan teknologi stripping untuk mengontrol vinyl

chloride, rerata penimbangan per hari dari operasi stripping tidak melebihi ;

2000 ppm untuk PVC dispersion resin (termasuk resin latex)

400 untuk resin PVC lainnya (termasuk resin latex)

Pada pabrik PVC yang mengontrol emisi vinyl chloride tidak menggunakan teknologi

stripping atau menggunakan teknologi tambahan lain selain itu, emisi vinyl chloride ke

atmosfer tidak melebihi :

2 g/kg PVC untuk PVC dispersion resin

0.42 g/kg PVC untuk resin PVC lainnya.

(f) Reaktor yang digunakan sebagai strippers

Jika reaktor resin non-bulk digunakan sebagai stripper maka emisi rerata vinyl

chloride yang lepas dari pembukaan reaktor tidak boleh melebihi 2.02 g/kg untuk

PVC dispersion resin dan 0,42 g/kg untuk resin PVC lainnya.

6.4 Teknologi Kontrol Vinyl Chloride

Beberapa teknologi vinyl chloride dikenal untuk mengontrol emisi vinyl chloride dari exhaust

vents pabrik PVC. Kontrol primer yang sering digunakan diantaranya adalah solvent

absorption (stripping), insenerasi, dan carbon adsorption.

13

Solvent Absorption (Stripping)

Kontrol VC dengan solvent absorption atau stripping sangat sering digunakan di Pabrik PVC.

Efisiensi dari teknologi ini diklaim sebesar 99.99%. Teknologi kontrol ini diterapkan dengan

memasang vent gas absorber system untuk melakukan stripping dan recovery sisa VC yang

terkandung di aliran gas. VC yang telah di-recover ini selanjutnya digunakan kembali pada

unit polimerisasi.

Umumnya vent gas absorber system terdiri dari dua kolom, kolom pertama berfungsi untuk

mengabsorbsi gas VC melalui leant solvent yang memasuki kolom dari bagian atas. Gas yang

tidak terserap dan sejumlah kecil solvent kemudian dilepaskan ke atmosfer dari bagian atas

kolom. Kemudian, solvent yang kaya akan VC dari kolom pertama akan dilewatkan melalui

sebuah penukar panas menuju kolom kedua, yaitu stripping column. Pada kolom stripping,

solvent dipanaskan untuk melepaskan VC. VC dialirkan kembali ke prosess melalui bagian

atas kolom, sedangkan leant solvent mengalir melalui bagian bawah kolom. Leant solvent

dikembalikan kembali ke stripping column untuk siklus selanjutnya (EPA, 1982).

Insenerasi

Aliran limbah yang mengandung hidrokarbon terklorinasi seperti VC lebih mudah dibakar

dan temperatur pembakaran yang lebih tinggi umumnya dibutuhkan dibandingkan dengan

limbah non-hidrokarbon terklorinasi. Temperatur 9800

- 11000 C direkomendasikan untuk

destruksi efektif hidrokarbon yang mengandung halogen melalui oksidasi termal.

Metode insenerasi di pabrik VC umumnya secara termal dan katalitik, yaitu dengan oksidasi

termal. Temperatur insenerasi yang digunakan biasanya berkisar antara 76000

- 12900 C

dengan waktu tinggal 0.5 - 2 detik. Hasil menunjukkan konsentrasi < 0.26 ppm (EPA, 1982).

Carbon Adsorption

Kontrol primer dengan adsorpsi karbon telah diketahui berhasil mengontrol emisi vinyl

chloride di pabrik PVC. Aplikasi praktis teknologi kontrol ini adalah pada monomer recovery

system, closed slurry bend tanks, dan storage karena terdapat konsentrasi VC yang tinggi dan

volume rendah di area tersebut (EPA, 1982).

Selain teknologi kontrol yang telah disebutkan di atas, tersedia teknologi lain yang dapat dan

telah digunakan untuk mengontrol emisi vinyl chloride yaitu referigasi, flare, steam boiler,

dan reaksi dengan ozon.

14

VII. DAFTAR PUSTAKA

Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). 2006. Toxicological Profile

for Vinyl Chloride (Update). Atlanta, GA: U.S. Department of Health and Human Services,

Public Health Services.

Material Safety Data Sheet (MSDS) Vinyl Chloride Monomer (VCM) PT Asahimas

Chemical, http://www.asc.co.id/?idm=3&id=55&ids=65 ,diakses pada 18 Januari 2014.

Congress Must Protect People from Toxic Chemicals Known to Cause Harm: Vinyl Chloride

http://www.nrdc.org/health/files/vinylChloride.pdf, ,diakses pada 20 Januari 2014.

About Air Toxics (US EPA), http://www.epa.gov/ttnatw01/allabout.html#progress ,diakses

pada 23 Januari 2014.

Vinyl chloride Hazard Summary (US EPA), http://www.epa.gov/ttn/atw/hlthef/vinylchl.html,

diakses pada 28 Januari 2014.

Taking Toxics Out of the Air (US EPA), http://www.epa.gov/airquality/takingtoxics/p1.html,

diakses pada 1 Maret 2014.

Genetic Toxicology (GENE-TOX), http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-

bin/sis/search/r?dbs+genetox:@term+@rn+@rel+75-01-4 , diakses pada 2 Maret 2014.

Vinyl Chloride (OSHA)

https://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_document?p_table=STANDARDS&p_id=

10021, diakses pada 2 Maret 2014.

“Cigarette Smoke Has Vinyl Chloride” Sarasota Journal - Feb 4, 1976, Washington.

http://news.google.com/newspapers?nid=1798&dat=19760204&id=pfgeAAAAIBAJ&sjid=

WY0EAAAAIBAJ&pg=6741,788481, diakses pada 6 Maret 2014.

Vinyl Chloride - a Review of National Emission Standards. US EPA, 1982.

http://nepis.epa.gov/Exe/ZyNET.exe/91010K0G.TXT, diakses pada 6 Maret 2014.