Post on 08-Jan-2023
Natural Source, Contaminant Source, Physical and Chemical Characteristic, Fate &
Transport, Speciation, Accumulation, Pool / Sink, Mass Balance
10/9/2013 1University of Indonesia - Environmental
Engineering
• Sejak tahun 1929, PCB sebanyak 2 juta ton PCB diproduksi dan terdapat 10% konsentrasiyang bertahan di alam walaupun EPA telahmelarang penggunaan pada tahun 1979.
• PCB berada di urutan ke-5 daftar prioritasbahan beracun berbahaya di lingkunganberdasarkan Superfund Amendments and Reauthorization Act (SARA).
10/9/2013University of Indonesia - Environmental
Engineering6
• PCB [1929-1970] merupakan bahan organikbuatan manusia yang terdiri atas 2 gugus fenil(benzena) dan n (1-10) atom klorin dan 10-n atom hidrogen.
• Rumus molekul : C12H10-nCln• Struktur molekul : PCB akan sangat toksik yaitu,
PCB koplanar dan spesies mono-orthosubstitutes.
• Manufaktur : Fenil terbentuk dari produksamping proses dealkilasi (toluena – benzena). Terdapat 209 kongeners, diidentifikasikanmelalui angka.
10/9/2013 7University of Indonesia - Environmental
Engineering
• Bentuk : Cair atau solid, tidak berbau danberasa, jernih sampai kekuningan
• Nama dagang : Aroclor (USA), Kanechlor, Clophen (Jerman), Phenochlor (Prancis).
• Beberapa PCB memiliki aktivitas sepertidioksin melalui ikatan hidrokarbon aril sehingga memiliki efek yang sama dengandioksin (dibenzosulphonate)
10/9/2013University of Indonesia - Environmental
Engineering8
• Aliran air ke badanair
• Produk sisa PCB dilandfill
• Pestisida• Kebocoran produk• Pembuangan tidak
benar• Pembakaran tidak
sempurna padainsinerator
10/9/2013University of Indonesia - Environmental
Engineering10
PCB Ke Lingkungan
• Tidak mudah terbakar (titik api tinggi = 170 – 3800 C)
• Bertekanan lebih rendah, tidak mudah meledak
• Konduktivitas listrik rendah
• Tahan terhadap asam, basa dan panas
• Tidak mudah dikristalkan walaupun suhu rendah
• 92% PCB dideteksi pada fase gas
• LPCBs (gugus klor rendah )→ mudah tervolatilisasimenjadi gas
• HPCBS (gugus klor tinggi) → persisten di sedimendasar, akumulasi di biota air.
10/9/2013University of Indonesia - Environmental
Engineering11
• Mudah berikatan dengan bahan organik(lipofil)
• Densitas = 1,44 pada suhu 300 C
• Koef. Penyerapan tanah = Koc > 5000, mobilitasrendah, dapat berikatan dengan SOM (leaching)
• Bioconcentration factor = Log BCF -3.26 sampai 5.27
• Spesies dominan = ortho- ( cukup mudahterdegradasi)
• PCB seperti dioksin (non-ortho) = sangat stabil, resistan dari biodegradasi dan metabolisme
10/9/2013University of Indonesia - Environmental
Engineering12
10/9/2013University of Indonesia - Environmental
Engineering13
Class of Compounds
Henry’s Constant (atm·L/mol)
Halogenated C1 and C2 hydrocarbons 0.5-50
Alkylbenzenes (butylbenzene-benzene) 0.1-1.0
Chlorobenzenes (hexachlorobenzene-monochlorobenzene) 0.5-10
Phthalate esters 0.001-0.002
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) 0.005-1
Alipatic hydrocarbons (C18-C5) 10-10000
PCB 0.01-1
Sumber : www.chem.unep.ch
10/9/2013University of Indonesia - Environmental
Engineering14
Compound Number of Chlorine Atoms
S (mg/L) log KOW
Benzene 0 1,78 2.13
Hexachlorobenzene 6 0.006 6.18
Phenol 0 82 1.45
Pentachlorophenol 5 14 3.7
Biphenyl 0 5.9-7.5 3.89
PCB 209 10 0.000004 8.23
Dibenzo-p-dioxin 0 0.842 4.3
2,3,7,8-Cl4DD 4 0.000008 7
Cl8DD 8 0.0000004 8.2
Sumber : www.chem.unep.ch
10/9/2013University of Indonesia - Environmental
Engineering15
Molecular Name: Number of IUPAC-No. Molecular % of No. of Isomers
Formula Chlorobiphenyl Isomers Mass Chlorine Identified
C12H9Cl Mono 3 01-Mar 188.65 18.79 3
C12H8Cl2 Di 12 Apr-15 233.10 31.77 12
C12H7Cl3 Tri 24 16-39 257.54 41.30 23
C12H6Cl4 Tetra 42 40-81 291.99 48.65 41
C12H5Cl5 Penta 46 82-127 326.43 54.30 39
C12H4Cl6 Hexa 42 128-169 360.88 58.93 31
C12H3Cl7 Hepta 24 170-193 395.32 62.77 18
C12H2Cl8 Octa 12 194-205 429.77 65.98 11
C12HCl9 Nona 3 206-208 464.21 68.73 3
C12Cl10 Deca 1 209 498.66 71.10 1
Sumber : www.chem.unep.ch
• Kemampuan degradasi bergantung pada derajatklorinasi dan lokasi klornya.
• Proses dapat langsung maupun tidak langsungmelalui matahari (fotolisis), mikroorganisme
• Semakin tinggi derajat klorinasi, waktu degradasi(half life) akan semakin lama
• Peran mikroorganisme dalam penguraian mono-, di-, and triklorobifenil
• Biomagnifikasi pada biota air dan manusia yang berbahaya bagi kesehatan.
• Laju reaksi biodegradasi HPCBs pada kondisianaerobik = 5% / dekade
10/9/2013University of Indonesia - Environmental
Engineering17
Continued…
• Indoor : Konsentrasi PCB 10 kali lebih tinggidari outdoor (1980s)
• Industrial area : 100 kali lebih tinggi daripesisir pantai
• Rivers Sediment : konsentrasi PCB tertinggipada saat PCB sedang tren digunakan. Sekarang konsentrasi mulai menurun.
• Fish : 80% telah berkurang. Umumnyadibawah 1 µg/kg berat basah
10/9/2013University of Indonesia - Environmental
Engineering18
Continued…
10/9/2013University of Indonesia - Environmental
Engineering19
Sumber : www.epa.gov
Lake Michigan Mass Balance Study
• Gedik, Kadir. Levels, Distribution and Sources of Polychlorinated Biphenyls in Sediments of Lake Eymir, Turkey. Springer Science New York, April, 2013.
• Morris & Chapman. Polychlorinated Biphenyls (PCBs). Green Facts. Website : www.greenfacts.org (Diakses pada 06 oktober 2013 11.45 pm)
• Nagpal Ph.D., Water Quality Criteria for Polychlorinated Biphenyls (PCBs).Ministry of Environment, Land, and Parks Province of British Columbia. January,1992.
• Roberta C. Barbalace. The Chemistry of Polychlorinated Biphenyls: PCB The Manmade Chemicals that Won’t Go Away.
• Shuang Qi. PCB Volatilization from Sediments. University of Cincinnati.• UNEP Chemicals, 1999. Guidelines for the Identification of PCBs and
Materials Containing PCBs, First Issue, August 1999. • U.S. Environmental Protection Agency (EPA). Polychlorinated Biphenils
(PCBs). January, 2013.• WHO, 2000. Air Quality Guidelines.Second Edition. Denmark
10/9/2013University of Indonesia - Environmental
Engineering22