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.