Beta-Blocker dalam Air: Ancaman Tersembunyi dan Solusi Biochar

Beta-Blocker dalam Air: Ancaman Tersembunyi dan Solusi Biochar

Beta-blocker adalah jenis obat yang sering digunakan untuk mengobati penyakit kardiovaskular. Namun, karena metabolisme tubuh manusia yang tidak sempurna, obat ini sering kali tidak sepenuhnya terurai dan akhirnya masuk ke dalam sistem pembuangan limbah dalam bentuk aslinya atau sebagai metabolit. Sejumlah penelitian telah mendeteksi kehadiran beta-blocker dalam sistem air limbah di berbagai wilayah, mengungkapkan ancaman tersembunyi bagi ekosistem kita.

Ancaman Beta-Blocker dalam Lingkungan Perairan

Beta-blocker, seperti propranolol (PRO), sering ditemukan di berbagai lingkungan perairan. Studi oleh Huggett et al. menunjukkan bahwa PRO terdeteksi dalam sampel air limbah dari delapan fasilitas pengolahan air limbah di Amerika Serikat, dengan konsentrasi tertinggi mencapai 1900 ng/L. Selain itu, kadar PRO tertinggi yang tercatat di air permukaan Amerika dan Jerman masing-masing adalah 1,9 mg/L dan 0,59 mg/L.

Karena kelarutannya yang tinggi dalam air dan biodegradabilitas yang rendah, beta-blocker dapat bertahan lama di dalam air dan mengancam ekosistem. Penelitian oleh De Oliveira menunjukkan bahwa paparan daphnia terhadap PRO dengan konsentrasi 128 μg/L secara signifikan menghambat tingkat reproduksi daphnia. Selain itu, penelitian oleh Jeong et al. mengungkapkan bahwa PRO pada konsentrasi 26 μg/L mempengaruhi laju pertumbuhan, detak jantung, dan tingkat deformitas juvenile daphnia.

Biochar sebagai Adsorben Ramah Lingkungan

Saat ini, berbagai metode, seperti adsorpsi dan oksidasi tingkat lanjut, digunakan untuk mengolah beta-blocker dalam lingkungan perairan. Di antara metode tersebut, adsorpsi adalah teknik yang paling banyak dipelajari dan mudah diterapkan. Namun, biaya adsorben yang tinggi, seperti karbon aktif, menjadi faktor pembatas.

Di sinilah biochar muncul sebagai solusi alternatif yang lebih terjangkau. Biochar adalah bahan adsorben yang dihasilkan dari reaksi karbonisasi pirolitik limbah biomassa. Karena bahan baku biochar berasal dari produk sampingan atau limbah pertanian, biochar tersedia secara luas dan murah, menjadikannya pilihan yang sangat menarik untuk aplikasi adsorpsi.

Biochar memiliki struktur pori yang kaya, dengan ukuran pori yang mencakup mikropori, mesopori, dan makropori. Struktur mikropori pada biochar mencakup lebih dari 80% dari total volume pori, memungkinkan efisiensi adsorpsi molekul-molekul kecil seperti pelarut dan gas. Selain porositas yang besar, biochar juga memiliki luas permukaan spesifik yang besar, struktur aromatik yang tinggi, dan banyaknya gugus fungsi permukaan, yang semuanya memberikan sifat adsorpsi yang diinginkan.

Penelitian telah membuktikan bahwa biochar efektif dalam mengadsorpsi berbagai polutan organik, seperti logam berat dan farmasi. Misalnya, biochar dari jerami gandum dapat mengadsorpsi nitrogen dalam larutan amonium klorida dengan efisiensi 95,08%, sementara biochar dari limbah teh pada 700°C efektif mengadsorpsi fluoride dari larutan air panas geothermal dengan tingkat penghilangan lebih dari 95%.

Meskipun biochar menunjukkan potensi besar sebagai adsorben, studi tentang adsorpsi beta-blocker oleh biochar masih terbatas. Penelitian menunjukkan bahwa biochar dari batang jagung memiliki kinerja adsorpsi yang baik untuk PRO, sementara dan juga menemukan bahwa biochar magnetik dari serbuk gergaji black wattle efektif dalam mengadsorpsi beta-blocker metoprolol.

Untuk mengisi kesenjangan pengetahuan ini, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengevaluasi efektivitas biochar dari berbagai bahan baku dalam mengadsorpsi PRO dan memahami mekanisme yang mendasarinya. Dalam studi ini, kami menggunakan PRO sebagai polutan target dan mempersiapkan biochar dari tiga limbah pertanian yang berbeda—batang jagung, kayu apel, dan sekam padi—untuk menginvestigasi perilaku adsorpsi mereka terhadap PRO.

Penemuan ini memiliki signifikansi besar untuk memperluas jangkauan aplikasi limbah padat pertanian dan mengembangkan bahan biochar terkait yang memiliki potensi besar untuk perlindungan lingkungan dan keberlanjutan di masa depan. Dalam konteks perkembangan di bidang material, studi ini menawarkan wawasan berharga tentang potensi bahan biochar untuk tujuan remediasi lingkungan, memberikan solusi yang lebih ramah lingkungan dan ekonomis untuk mengatasi pencemaran beta-blocker dalam air. Dengan memahami dan mengaplikasikan biochar secara efektif, kita dapat mengambil langkah signifikan menuju masa depan yang lebih bersih dan berkelanjutan.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

en_USEnglish