Jalur Kimia Baru Pembentuk Partikel Polusi Udara Ditemukan
KOMPAS.com - Studi terbaru mengungkap misteri jalur kimia dalam pembentukan partikel polusi udara di lingkungan, yang dipengaruhi emisi alami dan buatan manusia.
Studi tersebut menggambarkan kelas senyawa organik yang mengandung sulfur, organosulfat teroksigenasi (OOS), dapat terbentuk langsung pada fase gas dalam emisi aerosol dan bertindak sebagai benih yang kuat untuk pembentukan partikel baru di atmosfer.
Baca juga:
- Polusi Udara Dalam Ruangan Tingkatkan Risiko Kematian Dini
- Studi Temukan Posisi Knalpot Pengaruhi Jumlah Polusi Udara yang Kita Hirup
Partikel-partikel itu bisa tumbuh menjadi materi partikulat halus yang memengaruhi pembentukan awan, serta berdampak buruk pada kualitas udara, kesehatan manusia, dan kesejahteraan iklim, dilansir dari Phys.org, Jumat (23/1/2026).
Temuan studi yang diterbitkan dalam Geophysical Research Letters itu bisa membentuk kembali cara para ilmuwan memahami kualitas udara dan dampaknya terhadap iklim.
"Penelitian ini merupakan terobosan dalam ilmu aerosol. Studi selanjutnya akan berfokus pada bagaimana proses-proses ini memengaruhi kualitas udara di kota-kota dan bagaimana sumber emisi baru dapat lebih memengaruhi pembentukan partikel," ujar pemimpin studi ini sekaligus profesor Ilmu Atmosfer dan Bumi di Universitas Alabama di Huntsville (UAH), Shanhu Lee.
Penemuan jalur kimia membentuk partikel polusi udara
Muncul secara tidak terduga
Studi menemukan jalur kimia baru yang memungkinkan partikel polusi udara terbentuk langsung di atmosfer, berdampak pada kualitas udara.Penemuan jalur kimia baru ini muncul secara tak terduga dari eksperimen laboratorium yang dirancang untuk meniru lingkungan hutan di Amerika Serikat (AS).
Lingkungan hutan tersebut kerap terpapar polusi antropogenik, jenis kontaminasi udara, air, atau tanah yang disebabkan oleh aktivitas manusia, dari transportasi jarak jauh.
Mulanya, para peneliti tidak bermaksud mempelajari OOS dan bertujuan menyelidiki proses pembentukan aerosol di lingkungan menyerupai hutan AS yang terus-menerus terpapar polusi antropogenik.
"Selama percobaan, kami secara tak terduga mengamati bahwa pencampuran senyawa biogenik dengan ozon dan sulfur dioksida menghasilkan OOS dalam fase gas, yang mengejutkan, karena organosulfat dianggap sebagian besar terbentuk dalam partikel," tutur Lee.
Pada fase gas, termasuk senyawa dengan volatilitas rendah, ada di atmosfer sebelum atau selama konversinya menjadi partikel aerosol padat dan cair, yang memengaruhi pembentukan, pertumbuhan, dan reaksi kimia.
Lee berkolaborasi dengan Jonas Elm dan timnya di Universitas Aarhus di Denmark untuk menentukan apakah pembentukan fase gas ini secara kimiawi memungkinkan.
Dengan menggunakan perhitungan kimia kuantum tingkat lanjut, para peneliti mengidentifikasi jalur reaksi tanpa hambatan yang sebelumnya tidak diketahui. Cara ini memungkinkan OOS terbentuk langsung dari senyawa atmosfer umum.
Studi menemukan jalur kimia baru yang memungkinkan partikel polusi udara terbentuk langsung di atmosfer, berdampak pada kualitas udara."Ini adalah penemuan yang mengejutkan. Perhitungan menunjukkan bahwa reaksi ini dapat terjadi secara efisien dalam fase gas, membentuk OOS yang stabil yang belum pernah dipertimbangkan sebelumnya," ucapnya.
Dengan menggunakan spektrometer massa canggih, Lee dan timnya mendeteksi lebih dari 200 OOS pada fase gas yang berbeda.
Mereka menemukan bahwa senyawa-senyawa ini berkontribusi secara signifikan terhadap nukleasi aerosol, langkah pertama yang penting dalam pembentukan partikel baru.
Nukleasi aerosol adalah proses partikel padat atau cair kecil baru (aerosol) terbentuk langsung dari molekul gas, kemudian menciptakan benih awal untuk kabut, awan, dan polusi.
Prosesnya melibatkan gas-gas, seperti asam sulfat, amonia, dan senyawa organik dengan volatilitas rendah. Prosesnya juga melibatkan uap organik yang bertabrakan untuk membentuk gugus stabil dan tumbuh menjadi nanopartikel.
"Penemuan ini muncul dari eksperimen yang dirancang untuk meniru campuran atmosfer nyata. Dengan menggabungkan emisi alami dengan polutan antropogenik umum dan menerapkan pengukuran canggih serta perhitungan teoretis, kami menemukan bahwa OOS tidak hanya terbentuk dalam fase gas, tapi juga sangat efektif dalam mendorong pembentukan partikel," ujar Lee.
Baca juga:
Artikel ini merupakan bagian dari Lestari KG Media, sebuah inisiatif untuk akselerasi Tujuan Pembangunan Berkelanjutan. Selengkapnya
