Bolehkah Hemp Menjadi Penyelesaian Kepada Krisis Bahan Kimia Kekal?

Pencemaran PFAS dan Peranan Hemp dalam Pemulihan Alam Sekitar

Ketika pencemaran PFAS semakin merebak melalui sistem air dan tanah pertanian di UK, kebimbangan terhadap kesan kesihatan semakin meningkat. Dalam usaha untuk menghapuskan bahan kimia ini dari persekitaran, para penyelidik sekali lagi beralih kepada satu penyelesaian kuno iaitu hemp.

Seolah-olah dunia yang semakin panas dan lembap belum cukup mencabar, satu lagi krisis alam sekitar sedang muncul. PFAS – bahan per- dan polifluorinated alkyl – kini berada di merata tempat. Ia ada dalam jaket hujan anda, dalam kuali tidak melekat anda, dan semakin banyak ditemui dalam air minuman anda. Bahan kimia sintetik ini, yang sering digelar "bahan kimia kekal" kerana ia tidak terurai secara semula jadi, kini mencemari sistem tanah dan air di seluruh UK. Satu kajian semula oleh BBC baru-baru ini mendedahkan betapa seriusnya masalah ini, dengan PFAS dikesan dalam bekalan air dan tanah pertanian di seluruh negara.

Agensi Alam Sekitar UK menganggarkan bahawa pencemaran PFAS menjejaskan ribuan lokasi di seluruh negara, dari kawasan latihan kebakaran lama hingga ke tapak industri. Kaedah pembersihan tradisional seperti penggalian dan pembakaran bukan sahaja mahal, tetapi juga mengganggu dan sering kali tidak praktikal untuk kawasan tercemar yang luas. Situasi ini telah mencetuskan minat terhadap alternatif yang mungkin lebih murah dan mesra alam iaitu menggunakan tumbuhan untuk menyerap bahan kimia dari tanah. Di sinilah tanaman ajaib, hemp, kembali memainkan peranannya.

Masalah dengan bahan kimia kekal selamanya PFAS adalah kumpulan lebih daripada 4,000 bahan kimia sintetik yang telah digunakan sejak tahun 1940-an dalam pelbagai produk, daripada buih pemadam kebakaran hingga pembungkusan makanan. Kehebatannya antaranya ialah tahan lasak terhadap haba, air, dan kerosakan , namun ia juga menjadi kelemahannya. Sebaik sahaja dilepaskan ke dalam alam sekitar, bahan-bahan ini boleh kekal selama berdekad-dekad, malah mungkin berabad-abad lamanya.

Bahan kimia ini tidak hanya berhenti di situ, ia berkumpul dalam tubuh manusia dan juga dalam rantaian makanan. Kajian saintifik yang telah disemak oleh rakan penyelidik mengaitkan pendedahan kepada PFAS dengan kesan kesihatan yang serius. Antaranya termasuk peningkatan risiko kanser, gangguan sistem imun, penyakit tiroid, dan masalah reproduktif. Penyelidikan yang diterbitkan dalam Environmental Health Perspectives menunjukkan bahawa walaupun pendedahan pada tahap rendah boleh menjejaskan fungsi imun dan mengurangkan keberkesanan vaksin.

Masalah ini semakin meruncing. Apabila kesedaran meningkat, ujian-ujian kini mendedahkan pencemaran PFAS di lokasi-lokasi yang sebelum ini tidak diketahui. Kaedah pemulihan tradisional seperti menggali tanah yang tercemar dan sama ada membakarnya pada suhu yang sangat tinggi atau menyimpannya di kemudahan khas boleh menelan belanja berjuta-juta pound untuk setiap lokasi. Bagi kawasan pertanian yang luas atau pencemaran yang meluas, kaedah-kaedah ini memang tidak praktikal.

Bagaimana Hemp Boleh Membantu

Hemp (Cannabis sativa) telah menunjukkan kebolehannya dalam memulihkan kawasan tercemar. Tumbuhan ini telah berjaya digunakan untuk mengeluarkan logam berat seperti kadmium dan plumbum dari tanah yang tercemar, melalui satu proses yang dikenali sebagai fitoremediasi. Sistem akar hemp yang mendalam, pertumbuhan yang pesat, dan penghasilan biojisim yang tinggi menjadikannya sangat sesuai untuk tugas ini.

Namun, PFAS berbeza daripada logam berat. Sebatian sintetik ini lebih kompleks, dengan panjang rantai dan struktur kimia yang berbeza-beza. Ada yang lebih mudah diserap oleh tumbuhan berbanding yang lain. Persoalannya, adakah hemp mampu mengendalikannya?

Hemp menunjukkan potensi sebagai penyelesaian untuk PFAS dalam satu kajian yang disemak kajian setara pada tahun 2024 oleh Sara Nason dan rakan-rakan, yang diterbitkan dalam jurnal Chemosphere. Para penyelidik menguji varieti hemp ChinMa pada tanah yang tercemar dengan PFAS dan mendapati bahawa tumbuhan ini menyerap sepuluh jenis sebatian PFAS. Menariknya, pengumpulan sebatian ini lebih banyak berlaku di daun berbanding batangnya.

Hasil kajian ini menunjukkan keputusan yang sederhana tetapi konsisten. Kira-kira 2 peratus PFAS berjaya dikeluarkan daripada tanah dalam satu musim penanaman, terutamanya di kawasan zon akar. Kajian tersebut juga mendapati bahawa hemp lebih cenderung menyerap PFAS rantai pendek (dengan tiga hingga empat atom karbon perfluorinasi) berbanding varian rantai panjang.

Hasil Kerja

Kerja terdahulu oleh Micmac Nation di Maine turut menunjukkan keberkesanan kaedah ini. Dalam projek perintis mereka pada tahun 2020, mereka menggunakan hemp pada tanah tercemar dari bekas pangkalan udara. Hasilnya, yang digambarkan oleh para penyelidik sebagai "hasil yang menggalakkan dengan keperluan untuk lebih berhati-hati," diperoleh sepanjang dua tahun.

Hasil yang paling menggalakkan datang daripada satu percubaan baru-baru ini di Belgium, yang dijalankan di Campus Vesta di Ranst. Dalam kajian ini, phytoremediasi hempa digabungkan dengan bioteknologi untuk merawat tanah yang tercemar di kawasan latihan kebakaran. Projek ini berjaya mencapai pengurangan PFAS sebanyak 67 peratus hanya dalam tempoh empat bulan sahaja.

Di sini, alam semula jadi digabungkan dengan bahan tambah tanah semula jadi yang dibangunkan oleh syarikat bioteknologi, C-biotech. Bahan tambah ini berfungsi dengan dua cara, ia merangsang pertumbuhan pokok hemp dan willow yang ditanam di kawasan tersebut, sambil meningkatkan bioavailabiliti dan mobiliti sebatian PFAS dalam tanah. Mereka memudahkan proses yang dipanggil "pemendekan rantai" molekul PFAS, yang memecahkan sebatian rantai panjang yang sukar diserap dan menjadikannya lebih mudah diserap oleh tumbuhan. Kaedah fitoremediasi yang dipercepatkan ini dikatakan mampu mempercepatkan penyingkiran PFAS sehingga 30 kali ganda berbanding kaedah standard.

Dalam percubaan ini, tahap awal PFAS berkisar antara 0.5 hingga 29 µg/kg – jauh melebihi had undang-undang Belgium sebanyak 3.85 µg/kg untuk kegunaan tanah tertentu. Dalam tempoh empat bulan, kepekatan PFAS dalam biojisim yang dituai meningkat sehingga 380 µg/kg, menunjukkan pengekstrakan yang ketara dari tanah. "Hemp sangat berjaya di sini sehingga dua pertiga daripada kawasan yang dirawat telah dipulihkan dengan berkesan, dan walaupun di sepertiga kawasan yang tinggal, kepekatan PFAS terlalu rendah untuk penyelidikan lanjut," kata ketua projek Erik De Bruyn.

Dilema Sisa Buangan

Walaupun phytoremediation berpotensi besar dalam menangani pencemaran ini, terdapat satu lagi cabaran yang perlu dihadapi. Setelah hemp menyerap PFAS dari tanah, bahan biologi yang mengandungi PFAS masih kekal. Bahan kimia yang sukar dihapuskan ini tidak hilang begitu sahaja, ia hanya berpindah dari tanah ke tumbuhan.

Namun, masalah ini sebenarnya boleh diselesaikan dan ada juga kelebihannya. Batang hemp, yang tidak menyerap PFAS seperti daun, boleh digunakan semula dengan selamat untuk bahan binaan atau produk serat. Daun pula, di mana PFAS lebih tertumpu, perlu dimusnahkan melalui proses terkawal untuk mengelakkan bahan kimia ini kembali ke alam sekitar.

Satu kaedah yang digunakan ialah pencairan hidrotermal (HTL) yang pada dasarnya, ia seperti memasak tekanan ke atas biojisim yang tercemar untuk memecahkan sebatian PFAS. Kajian oleh Nason menguji kaedah ini dan mendapati bahawa ia mampu memecahkan sisa PFAS. Namun, para penyelidik menyuarakan kebimbangan bahawa proses ini memerlukan banyak tenaga dan peralatan khusus.

Dalam percubaan Campus Vesta, biojisim tercemar menjalani rawatan hidroterma untuk memusnahkan PFAS dan menghasilkan biochar, mewujudkan penyelesaian pemulihan berasaskan kitaran yang bersifat negatif karbon.

Keterbatasan Walaupun hemp sekali lagi membuktikan dirinya sebagai tanaman ajaib yang dapat membantu membersihkan kesilapan manusia, kita masih belum bersedia untuk menyelesaikan keseluruhan masalah PFAS hanya dengan menanam beberapa tanaman sahaja.

Dengan hasil konservatif yang menunjukkan kadar penyingkiran sebanyak 2 peratus setiap musim penanaman, aspek masa boleh menjadi satu isu. Bagi tapak yang tercemar teruk, tempoh masa ini boleh berlarutan sehingga beberapa dekad. Malah, unjuran paling optimistik pun mengakui bahawa pelbagai kitaran penanaman diperlukan untuk pemulihan yang bermakna, dan itu dengan andaian keadaan kekal stabil setiap tahun.

Hemp mampu membersihkan kekacauan yang telah kita cipta, tetapi ia tidak akan menyelesaikan masalah jika kita terus menambah PFAS dalam produk pengguna dan proses industri.

Kemudian, terdapat isu berkaitan dengan pemilihan. Hemp tidak merawat semua jenis PFAS dengan cara yang sama. Ia lebih berkesan menyerap sebatian rantai pendek, manakala sebatian rantai panjang yang sama bermasalah kurang diserap dengan baik. Ini bermakna, tapak yang tercemar dengan pelbagai jenis PFAS boleh menghasilkan keputusan yang tidak sekata. Tanpa bahan tambahan, seperti dalam ujian di Belgium, sesetengah bahan kimia dapat dikurangkan manakala yang lain masih kekal, menangguhkan masalah ini ke masa hadapan.

Masih belum jelas bagaimana penyelesaian ini akan berfungsi dalam skala besar. Setakat ini, semua percubaan yang berjaya hanyalah di plot ujian kecil dalam persekitaran terkawal. Sama ada kaedah ini boleh mengekalkan keberkesanannya di kawasan pertanian seluas hektar atau di kawasan industri yang besar masih menjadi persoalan. Jenis tanah yang berbeza, keadaan cuaca yang berubah-ubah, dan faktor persekitaran tempatan semuanya boleh menjadi cabaran besar.

Bolehkah Hemp Menyelesaikan Masalah PFAS di UK?

Phytoremediasi hemp terhadap PFAS bukanlah penyelesaian ajaib, tetapi ia juga bukan sekadar cerita dongeng. Kajian sains menunjukkan bahawa kaedah ini berkesan sama seperti yang berlaku untuk logam berat. Malah, hemp pernah digunakan untuk menghilangkan radioaktiviti di kawasan sekitar bencana nuklear Chernobyl.

Untuk menjadikan teknologi ini praktikal di UK, beberapa langkah penting perlu diambil. Pertama sekali, lebih banyak ujian lapangan berskala besar diperlukan. Ini penting untuk memahami bagaimana hemp berfungsi dalam pelbagai jenis tanah, tahap pencemaran, dan keadaan penanaman yang berbeza. Negara ini juga memerlukan pelaburan dalam infrastruktur seperti HTL untuk pengurusan selamat biomassa yang tercemar. Selain itu, perubahan peraturan perlu dilakukan untuk menghapuskan sekatan yang menyekat penanaman hemp.

Yang paling penting, kita perlu menghalang pelepasan PFAS baru ke dalam alam sekitar sejak dari awal lagi. Walaupun hemp boleh membantu membersihkan, ia tidak akan menyelesaikan masalah jika kita terus menambah bahan-bahan ini ke dalam produk pengguna dan proses industri. Kemajuan sebenar memerlukan usaha pembersihan dan pencegahan secara serentak.

Krisis bahan kimia yang berterusan tidak akan dapat diselesaikan dengan hemp semata-mata. Namun, sebagai sebahagian daripada strategi yang lebih luas, tanaman kuno ini berpotensi menjadi penyelesaian kepada cabaran alam sekitar yang berterusan yang kita sendiri cipta.