Risiko Ekologis dan Kesehatan dari Hidrokarbon Aromatik Polisiklik dalam Partikel Materi di Kota-Kota Tiongkok

Abstrak
Selama dua dekade pertama abad ke-21, tingkat polusi hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH) dalam partikulat atmosfer perkotaan (PM) di Tiongkok meningkat secara signifikan. Dengan menggabungkan data dari lebih dari 6.695 sampel individu yang mencakup 89 kota umum (populasi > 0,5 juta orang) di seluruh Tiongkok, studi ini berfokus pada evaluasi risiko kesehatan bagi penduduk perkotaan dan risiko ekologis bagi lingkungan sekitar dari PAH di PM menggunakan metode Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat dan standar kualitas sedimen. Kandungan PAH dan tingkat kontaminasi di Tiongkok Tengah (CC) lebih rendah daripada di Tiongkok Selatan (SC) dan Tiongkok Utara (NC). NC menunjukkan polusi PAH paling parah dan risiko ekologis terbesar, sementara CC memiliki kepadatan populasi dan produk domestik bruto tertinggi. Nilai indeks risiko dan bahaya kanker seumur hidup tambahan untuk orang-orang di NC lebih besar daripada orang-orang di CC dan SC, dan risiko kesehatan meningkat dengan meningkatnya garis lintang. Berdasarkan kriteria risiko ekologi dan metode penilaian standar, PAH dalam PM di Tiongkok menimbulkan risiko ekologi potensial, dan risiko dampak biologis yang berbahaya mengikuti urutan NC > CC > SC. Mengingat risiko signifikan PAH terhadap manusia, hewan, dan tumbuhan baik pada skala nasional maupun global, di bawah arahan konsep One Health dari Organisasi Kesehatan Dunia, penting untuk mengelola PAH dalam PM secara komprehensif dan mengurangi ancamannya terhadap manusia dan ekosistem.

Poin-poin Utama

• Kandungan hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH) dalam partikel (PM) tertinggi di Tiongkok Utara (NC) dan terendah di Tiongkok Selatan (SC).
• Risiko ekologi PAH dalam PM perkotaan di NC, Tiongkok Tengah dan SC adalah sedang atau lebih tinggi di sebagian besar kota (>50%)
• Nilai indeks bahaya dan risiko kanker tambahan seumur hidup bagi penduduk perkotaan masing-masing tinggi di lebih dari 73% dan 3,4% kota di Tiongkok.

Ringkasan Bahasa Sederhana
Sejak reformasi dan keterbukaan Tiongkok, industri dan ekonomi negara tersebut telah tumbuh secara substansial, dan produk domestik brutonya menempati peringkat kedua di dunia. Dari tahun 2000 hingga 2019, Tiongkok mengalami pertumbuhan yang pesat, yang mengakibatkan tantangan lingkungan yang serius. Polusi dari hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH) dalam partikulat (PM) menjadi semakin parah di wilayah perkotaan Tiongkok (Hong et al., 2020, https://doi.org/10.1016/j.envadv.2024.100603 ; Li et al., 2016, https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2016.01.010 ), yang secara serius memengaruhi pembangunan berkelanjutan dan kesehatan penduduk di kota-kota. Dalam karya ini, status polusi dan risiko ekologis dan kesehatan dari PAH dalam PM di Tiongkok diteliti untuk mengidentifikasi titik terobosan bagi “tujuan karbon ganda” Tiongkok (mencapai puncak karbon pada tahun 2030 dan netralitas karbon pada tahun 2060). Mengingat situasi polusi lingkungan yang parah saat ini, tujuan-tujuan ini telah menjadi target utama untuk langkah-langkah pengurangan karbon dan polusi di kota-kota Tiongkok dan menjadi model bagi negara-negara lain.
Ringkasan Bahasa Sederhana
Sejak reformasi dan keterbukaan Tiongkok, industri dan ekonomi negara tersebut telah tumbuh secara substansial, dan produk domestik brutonya menempati peringkat kedua di dunia. Dari tahun 2000 hingga 2019, Tiongkok mengalami pertumbuhan yang pesat, yang mengakibatkan tantangan lingkungan yang serius. Polusi dari hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH) dalam partikulat (PM) menjadi semakin parah di wilayah perkotaan Tiongkok (Hong et al., 2020, https://doi.org/10.1016/j.envadv.2024.100603 ; Li et al., 2016, https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2016.01.010 ), yang secara serius memengaruhi pembangunan berkelanjutan dan kesehatan penduduk di kota-kota. Dalam karya ini, status polusi dan risiko ekologis dan kesehatan dari PAH dalam PM di Tiongkok diteliti untuk mengidentifikasi titik terobosan bagi “tujuan karbon ganda” Tiongkok (mencapai puncak karbon pada tahun 2030 dan netralitas karbon pada tahun 2060). Mengingat situasi polusi lingkungan yang parah saat ini, tujuan-tujuan ini telah menjadi target utama untuk langkah-langkah pengurangan karbon dan polusi di kota-kota Tiongkok dan menjadi model bagi negara-negara lain.

1 Pendahuluan
Setelah reformasi dan kebijakan keterbukaan Tiongkok pada tahun 1978, semua kota (dengan populasi >0,5 juta) telah mengalami industrialisasi dan urbanisasi yang pesat, terutama selama dua dekade terakhir. Selain itu, kontaminasi dari hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH, golongan senyawa aromatik yang mengandung banyak atom karbon) di daerah perkotaan telah menjadi semakin parah. Dalam hal emisi PAH global, pada tahun 2004, 520 kiloton PAH dilepaskan ke atmosfer secara global, dengan penggunaan produk konsumen, kebakaran hutan, dan bahan bakar fosil sebagai sumber utamanya (Umweltbundesamt, 2016 ); sekitar 21,9% (114 kiloton) dari PAH ini dilepaskan di Tiongkok (Zhang dan Tao, 2009 ). Karena sumber PAH menentukan tingkat polusi PAH dalam partikulat (PM), kandungan PAH dalam PM terkait erat dengan status pembangunan dan profil konsumsi energi di berbagai kota atau wilayah (Chen, Lai, et al., 2022 ; Imai et al., 2023 ; Jin et al., 2018 ; Li et al., 2020 ; Lian et al., 2022 ; Ohura et al., 2018 ; Yuan et al., 2012 ).

Selain itu, banyak penelitian telah mengonfirmasi bahwa PAH yang diserap dalam PM dapat diangkut dan dimobilisasi kembali di atmosfer melalui penguapan (Ghanavati et al., 2019 ; Thang et al., 2019 ). PM, terutama PM halus (PM 2,5 ), adalah salah satu pembawa PAH yang paling penting (Ma et al., 2020 ; Zhu et al., 2019 ). Selain itu, PM dapat memasuki tubuh manusia melalui inhalasi, konsumsi, dan kontak kulit karena suspensi jangka panjangnya di udara (Mohammad et al., 2021 ), yang dapat membahayakan kesehatan manusia (Razegheh et al., 2021 ). Dengan demikian, dampak kesehatan dari PAH layak mendapat perhatian prioritas (Hong et al., 2021 ).

Karena PAH menunjukkan sifat teratogenik, mutagenik, toksik, dan/atau karsinogenik (Zhou et al., 2022 ), kecenderungannya untuk berikatan dengan PM menimbulkan ancaman serius terhadap kesehatan manusia jika konsentrasi PAH mencapai tingkat toksik (Zhu et al., 2022 ). Studi epidemiologi dan toksisitas telah menunjukkan bahwa PAH dapat berdampak buruk pada sistem imun, menyebabkan iritasi mata, peradangan, mual, respons proinflamasi, dan kerusakan sel bahkan pada tingkat paparan rendah (Barbosa et al., 2023 ; Niu et al., 2017 ; Wang et al., 2024 ). Lebih jauh lagi, industrialisasi dan urbanisasi yang pesat di Tiongkok sejak tahun 2000 telah meningkatkan kadar PAH secara signifikan di kota-kota (Chen, Zeng, et al., 2022 ; Lei et al., 2022 ; Yan et al., 2019 ). Oleh karena itu, dalam konteks peningkatan populasi perkotaan yang terus-menerus (>901 juta) dan proporsi total populasi yang tinggal di kota (63%), risiko kesehatan PAH dalam PM menjadi semakin penting (Zhao et al., 2019 ). Penting untuk menyelidiki kandungan PAH dalam PM dan menilai risiko kesehatan ekologis dan manusia yang terkait.

Dengan menganalisis tingkat polusi, risiko ekologi, dan risiko kesehatan manusia akibat PAH dalam PM di kota-kota Tiongkok, kami dapat mengekstrak informasi yang berguna untuk pengendalian risiko dan strategi pengembangan. Dengan demikian, penelitian ini bertujuan untuk (a) menganalisis distribusi spasial PAH di Tiongkok, (b) memeriksa tingkat polusi dan risiko ekologi PAH di tiga wilayah [Tiongkok Utara (NC), Tiongkok Tengah (CC), dan Tiongkok Selatan (SC)], dan (c) mengevaluasi risiko kesehatan PAH untuk empat kelompok usia [anak-anak (<6 tahun), murid (6–12 tahun), remaja (12–18 tahun), dan dewasa (>18 tahun)] di kota-kota Tiongkok.

2 Data dan Metode
2.1 Pengumpulan Data
Sejumlah penelitian telah melaporkan kandungan PAH dalam PM di kota-kota. Penelitian-penelitian ini diterbitkan dari tahun 2000 hingga 2019 dan mencakup analisis kontaminasi PAH sebagai respons terhadap perkembangan sosial ekonomi yang pesat di Tiongkok, dengan mempertimbangkan peningkatan populasi, meningkatnya permintaan energi, dan peningkatan produksi industri. Publikasi dalam literatur ilmiah dipilih mengikuti kriteria kelayakan yang dijelaskan di bawah ini. Penelitian asli yang diterbitkan dalam basis data bahasa Inggris (misalnya, Elsevier, Springer, dan Wiley) dan karya-karya luar biasa yang diterbitkan dalam basis data bahasa Tiongkok (misalnya, CNKI, CQVIP, dan Wanfang Data) disertakan. Kami mencari makalah dan buku dengan kata kunci “hidrokarbon aromatik polisiklik dalam PM,” “PAH dalam PM,” “hidrokarbon aromatik polisiklik dalam PM,” “PAH dalam PM”, dan “Kota, Tiongkok.” Dengan demikian, kami memperoleh hampir semua laporan relevan tentang PAH dalam PM di kota-kota Tiongkok. Setelah membuang data duplikat atau tidak lengkap, kami mengumpulkan data tentang isi 16 PAH dalam PM di 89 kota di 34 provinsi di Tiongkok (Tabel S1 dalam Informasi Pendukung S1 ). Berdasarkan kondisi meteorologi dan geografis serta lintang, kota-kota ini dibagi menjadi tiga kawasan: NC, meliputi 16 kawasan administratif provinsi: Heilongjiang, Jilin, Liaoning, Anhui, Beijing, Hebei, Henan, Mongolia Dalam, Shandong, Shanxi, Tianjin, Gansu, Shaanxi, Ningxia, Qinghai, dan Xinjiang; CC, meliputi 11 kawasan administratif provinsi: Hubei, Hunan, Jiangsu, Jiangxi, Shanghai, Zhejiang, Yunnan, Chongqing, Sichuan, Xizang, dan Guizhou; dan SC, meliputi 7 kawasan administratif provinsi: Fujian, Guangxi, Guangdong, Hongkong, Macau, Taiwan, dan Hainan (Gambar 1 ; Tabel S1 dalam Informasi Pendukung S1 ).

2.2 Jaminan/Kontrol Kualitas
Metode jaminan dan kendali mutu yang diterapkan dalam penelusuran pustaka adalah sebagai berikut. Literatur paling relevan dan terbaru mengenai pencemaran PAH dalam PM yang berasal dari kota-kota di Tiongkok (populasi >0,5 juta orang; CPGPRC, 2014 ) dipertimbangkan dalam tinjauan ini. Sampel PM diekstraksi dengan n -heksana, diklorometana, aseton, atau campurannya. Untuk analisis sampel, nilai rata-rata sampel kosong, sampel duplikat, dan standar internal digunakan untuk memastikan keandalan data eksperimen. Total kandungan PAH ditentukan dengan kromatografi gas‒spektrometri massa (GC–MS). Kondisi kromatografi: kolom kapiler Agilent DB-5MS 30 m × 250 μm, 0,25 μm; laju aliran nitrogen gas pembawa, 1,0 mL/menit; injeksi tanpa split; volume injeksi, 1 μL; Program pemanasan: suhu kolom awal 80°C, tahan selama 1 menit, naikkan ke 150°C (kecepatan 25°C/menit), naikkan ke 200°C (kecepatan 3°C/menit), tahan selama 3 menit, naikkan ke 280°C (kecepatan 8°C/menit) dan tahan selama 13 menit. Kondisi MS: Sumber pemboman elektron (energi elektron, 70 eV); suhu sumber ion, 250°C; suhu saluran transmisi, 280°C; waktu tunda pelarut, 3,5 menit; mode pemantauan, mode pemindaian penuh dengan pemantauan reaksi ganda. Kondisi GC: kolom, SPB-608 (5% fenil/95% dimetil polisiloksan), ID 30 m × 0,25 mm, 0,25 μm (24103-U); program pemanasan, 70°C selama 0,2 menit, kenaikan 25°C/menit ke 265°C, kenaikan 5°C/menit ke 300°C, tahan selama 12 menit; suhu injeksi, 250°C; detektor ionisasi nyala, 300°C; gas pembawa, helium, 1,3 mL/menit, aliran konstan; injeksi tanpa pemisahan berdenyut 2,0 μL (30 psi hingga 0,2 menit); liner taper tunggal ID 4 mm; sampel standar PAH, 1 μg/mL dalam metilen klorida. Spektrometri massa cairan kinerja tinggi (HPLC–MS) dilakukan menggunakan spektrometer massa quadrupole rangkap tiga QTRAP6500 (ABSciex) dan sistem HPLC Nexera X2 (Shimadzu) yang digabungkan dengan autosampler PAL HTC-xt (CTC Analytics). Rentang massa instrumen ditetapkan pada 5 hingga 2.000 m/z. Spektrum direkam dalam mode ion positif sebagai [M+H] +ion untuk mendeteksi PAH. Tegangan semprotan ion ditetapkan pada 5,5 kV, tegangan kerucut 30 V, dan suhu blok sumber 100°C. Tekanan gas tirai ditetapkan pada 20 psi, tekanan gas tumbukan 9 psi, tekanan gas sumber ion 1 dan 2 ditetapkan pada 50 psi, potensi decluttering 100 V, potensi masuk 10 V, potensi keluar sel tumbukan 12 V, dan energi tumbukan 35 eV. Sampel lipid (masing-masing 10 μL) yang dilarutkan dalam asetonitril disuntikkan menggunakan autosampler, dan molekul dipisahkan menggunakan kolom Bio C18 (1,9 μm, 2,1 × 150 mm) pada suhu 60°C. Sistem LC dioperasikan pada laju alir 100 μL/menit dengan gradien berikut: 90% fase mobil A (metanol/asetonitril/air deionisasi = 18/18/4 yang mengandung 5 mM amonium asetat) dan 10% fase mobil B (2-propanol yang mengandung 5 mM amonium asetat), ditahan selama 2 menit, peningkatan linier hingga 82% fase mobil B selama 17 menit, dan ditahan pada 85% fase mobil B selama 4 menit. Kolom diseimbangkan kembali hingga 10% fase mobil B selama 10 menit sebelum injeksi berikutnya. Prosedur elusi gradien HPLC: 80% metanol + 20% air, ditahan selama 20 menit; tingkatkan hingga 95% metanol + 5% air pada laju 1,2% metanol/menit hingga puncak tercapai.

Laju aliran fase gerak, 1,0 ml/menit; panjang gelombang detektor UV, 254, 220, dan 295 nm; detektor fluoresensi: panjang gelombang eksitasi λ ex = 280 nm dan panjang gelombang emisi λ em = 340 nm, setelah 20 menit λ ex = 300 nm dan λ em = 400, 430, dan 500 nm (Ohura et al., 2019 ; Zhe et al., 2019 ; HJ 646-2013, 2013 ; HJ 647-2013, 2013 ). Selain itu, bahan pemulihan berlabel massa, kisaran pemulihan PAH selama ekstraksi, dan senyawa yang keluar bersama sesuai dengan standar Kementerian Ekologi dan Perlindungan Lingkungan Tiongkok (HJ 742-2015, 2015 ; HJ 1010-2018, 2018 ). Metode deteksi sesuai untuk deteksi PAH; tidak ada perbedaan signifikan dalam hasil deteksi PAH, dan semua analisis dilakukan sesuai dengan standar nasional.

Studi-studi ini terutama membahas polusi PAH, yang telah dipelajari dengan baik dalam beberapa tahun terakhir, dengan fokus pada 16 PAH yang ditetapkan oleh Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat (US EPA) sebagai polutan pengendalian prioritas (Keshavarzi et al., 2018 ). Data dikumpulkan dari setidaknya satu kota di setiap provinsi untuk mencerminkan tingkat polusi dan risiko PAH di PM perkotaan secara nasional. Kami secara seragam menyusun dan mengedit data PAH yang diambil sesuai dengan standar nasional Tiongkok (GB/T 8170-2008, 2008 ). Selain itu, dalam analisis statistik data dari studi sebelumnya, kami menggunakan batas bawah interval kepercayaan 95% untuk memastikan ketelitian dan akurasi ilmiah. Meskipun tingkat PAH dalam partikulat yang dapat dihirup (PM 10 ) secara komprehensif dapat mencerminkan efek negatif PAH pada kesehatan manusia dan ekosistem, data terperinci tentang PAH dalam PM 10 sangat terbatas. Oleh karena itu, sebagian besar data yang kami pilih mewakili kandungan PAH dalam PM 2,5 . Hanya di beberapa kota yang data PM 2,5-nya kurang, kami menggunakan data untuk PAH dalam PM 10. Data PM 10 ini hanya pelengkap dan disertakan untuk meningkatkan ketahanan statistik dan hasil tanpa mengubah tren tingkat polusi, kesehatan, dan risiko ekologi secara signifikan di NC, CC, dan SC. Tabel S1–S3 dalam Informasi Pendukung S1 merinci konsentrasi, kuantitas ekuivalen toksik, rentang konsentrasi, dan nilai rata-rata ∑ 16 PAH dan 16 PAH individual.

2.3 Metode
2.3.1 Risiko Ekologis
Risiko ekologis dapat mencerminkan tingkat kerusakan yang disebabkan oleh PAH di daerah perkotaan terhadap lingkungan sekitar, hewan, dan tumbuhan. Untuk mengevaluasi risiko ekologis PAH dalam PM di kota-kota di Tiongkok, kami mengadopsi metode penilaian risiko ekologis yang banyak digunakan berdasarkan pedoman kualitas sedimen (SQG; Hui et al., 2022 ; Liu et al., 2020 ). Rentang efek sedang (ERM) dan rentang efek rendah (ERL) dibandingkan untuk mengevaluasi risiko ekologis PAH. Konsentrasi PAH dan nilai ERM dan ERL tercantum dalam Tabel 1. Untuk evaluasi kualitas, metode median quotient rentang efek (ERM-Q) digunakan untuk menentukan efek ekologis gabungan PAH pada organisme di sekitarnya. Nilai ERM-Q dapat dibagi menjadi tiga kelas: risiko tinggi (>1,5), risiko sedang (0,5–1,5), dan risiko rendah (<0,5) (Hui et al., 2022 ; Long et al., 1995 ; Wang et al., 2020 ). Tidak ada nilai keamanan minimum untuk empat PAH individu benzo(b)fluoranthene (BbF), benzo(k)fluoranthene (BkF), indeno(1,2,3-cd)pyrene (IP), dan benzo(g,h,i)perylene (BP). Oleh karena itu, senyawa-senyawa ini dapat membahayakan organisme dan manusia. Selain keempat senyawa individu ini, kandungan dari 12 PAH individu lainnya melebihi ERL dalam beberapa sampel PM perkotaan.

Tabel 1. Jumlah (Persen, %) Kota yang Terpapar Berbagai Tingkat Risiko Ekologis Akibat Hidrokarbon Aromatik Polisiklik (PAH) dalam Partikel Materi (PM)

Catatan. ERL: rentang efek rendah; ERM: rentang efek sedang (Long et al., 1995 ).

Metode ERM-Q digunakan untuk menentukan dampak masing-masing PAH terhadap lingkungan. Rumus perhitungannya adalah sebagai berikut:

di mana C i adalah konsentrasi masing-masing PAH, ERM i adalah target ERM dari masing-masing PAH, dan n adalah jumlah PAH. Bila 0,1 ≤ ERM-Q < 0,5, risiko ekologis rendah. Bila 0,5 < ERM-Q ≤ 1,5, risiko ekologis dianggap sedang. Bila ERM-Q > 1,5, risiko ekologis tinggi.
2.3.2 Setara Benzo(a)piren (BaPeq)
TEQ adalah total konsentrasi toksik setara PAH dalam PM. TEQ dihitung menggunakan Persamaan 2 (Gao et al., 2018 ):

di mana C i adalah konsentrasi PAH individu (Tabel S1 dalam Informasi Pendukung S1 ), dan faktor kesetaraan toksik dari 16 PAH diperoleh dari literatur (Tabel S2 dalam Informasi Pendukung S1 ; Nisbet & LaGoy, 1992 ; Wang et al., 2019 ).
2.3.3 Risiko Nonkanker
Risiko nonkarsinogenik yang diakibatkan oleh paparan zat kimia didasarkan pada rasio konsentrasi PAH yang terhirup ( IC i ) terhadap konsentrasi acuan untuk terhirup ( RfC i ). Rasio ini dikenal sebagai indeks bahaya ( HI ) dan dihitung menggunakan Persamaan 3 (US EPA, 2011 ):

di mana IC i adalah konsentrasi inhalasi PAH i , C i adalah kandungan PAH i dalam PM, ET adalah waktu pajanan [waktu inhalasi (menit/d)/(60 menit × 24 jam), j/d], EF adalah frekuensi pajanan (365, d / a ), ED adalah durasi pajanan seumur hidup rata-rata [6 tahun untuk anak-anak, 12 tahun untuk murid, 18 tahun untuk remaja, dan (rata-rata rentang hidup—18) a untuk orang dewasa], BW adalah berat badan, dan AT adalah waktu pajanan untuk setiap kelompok usia (a) (Tabel S4 dalam Informasi Pendukung S1 ; Duan, 2016 ; US EPA, 2010 ; Zhao & Duan, 2014 ). Karena adanya perbedaan yang signifikan dalam parameter risiko kesehatan (rata-rata rentang hidup, volume inhalasi, waktu inhalasi, berat badan, dll.) orang-orang di antara berbagai wilayah di Tiongkok, kami membagi orang-orang ke dalam empat kelompok usia. Informasi terperinci tentang setiap parameter yang digunakan dalam berbagai rumus diberikan dalam Tabel S4 dalam Informasi Pendukung S1 untuk empat kelompok usia [anak-anak (<6), murid (6–12), remaja (12–18), dan dewasa (>18)]. Selain itu, reseptor dapat terpapar pada keluarga bahan kimia tertentu yang terkait dengan efek nonkarsinogenik. Untuk risiko nonkanker, nilai HI > 10 menunjukkan efek nonkarsinogenik yang sangat tinggi. Nilai HI > 1 menunjukkan adanya efek nonkarsinogenik. Nilai HI < 1 menunjukkan bahwa dampak kesehatan yang merugikan tidak mungkin terjadi (Leung et al., 2008 ; US EPA, 2011 ; Wu et al., 2020 , 2024 ).
2.3.4 Risiko Kanker
Risiko kanker pada populasi perkotaan dihitung menggunakan model lifetime incremental cancer risk (ILCR). ILCR i dapat dihitung sebagai berikut:

di mana CSF i adalah faktor kemiringan kanker, 3,14 (mg/kg/d) −1 ; TEQ adalah total konsentrasi setara BaP ( BaP eq , ng/m 3 ); IR adalah laju inhalasi [volume inhalasi (L/menit) × waktu inhalasi (menit/d)]; EF adalah frekuensi pajanan (365, d / a ); ED adalah durasi pajanan [anak-anak (6), murid (12) dan remaja (18), dewasa (rata-rata umur), a]; BW adalah berat badan manusia (kg); dan AT adalah waktu pajanan rata-rata (a). Nilai-nilai parameter ini ditampilkan dalam Tabel S2–S4 dalam Informasi Pendukung S1 (Duan, 2016 ; US EPA, 2010 ; Wu et al., 2020 ; Zhao & Duan, 2014 ).
Mengenai risiko kanker melalui inhalasi, Organisasi Kesehatan Dunia (WHO, 2000 ) menyarankan risiko 8,7 × 10 −5 (ng/m 3 ) −1 untuk paparan PAH selama seumur hidup 70 tahun. Dengan asumsi bahwa satu unit BaP sesuai dengan paparan konsentrasi rata-rata 1,0 ng/m 3 , konsentrasi yang sesuai dengan risiko 10 −6 , 10 −5 , dan 10 −4 masing-masing adalah 0,012, 0,12, dan 1,2 ng/m 3 (WHO, 2000 ). ILCR adalah probabilitas seseorang mengembangkan kanker dari paparan seumur hidup. Nilai ILCR 1,0E−6, 5,0E−5, dan 1,0E−4 masing-masing menunjukkan risiko kanker potensial rendah, sedang, dan tinggi. Nilai-nilai ini didasarkan pada asumsi bahwa satu kasus tambahan dalam populasi 1,0 × 106 , 5,0 × 105 , atau 1,0 × 104 masing -masing mewakili risiko yang dapat diterima, sedang, atau tidak dapat diterima (Callén et al., 2014 ; Wittawat et al., 2022 ).

3 Hasil dan Pembahasan
3.1 PAH dalam PM di Tiongkok
Distribusi spasial PAH dalam PM di Tiongkok diplot menggunakan ArcGIS 10.2 (ESRI Co., Amerika Serikat). Gambar 1a menunjukkan bahwa konsentrasi PAH yang tinggi terjadi terutama di NC (misalnya, Jilin, Fushun, Jinzhong, Tianjin, Urumqi, dan Shenyang). Namun, konsentrasi PAH yang rendah terutama didistribusikan di CC dan SC, di Hsinchu, Taichung, Hong Kong, Taipei, Macau, dan Xiamen. Secara keseluruhan, kandungan PAH sangat bervariasi di antara berbagai kota. Oleh karena itu, menurut garis lintang geografis NC, CC, dan SC, serta perbedaan signifikan dalam PAH dalam PM perkotaan di dalam dan antar wilayah, kami membagi konsentrasi PAH dalam PM perkotaan menjadi tiga rentang spesifik—< 50, 50–500, dan >500 ng/m 3 —untuk diskusi dan analisis. Gambar 1a menunjukkan bahwa proporsi PAH dengan kandungan <50,0 ng/m3 adalah 51,2%, 86,7%, dan 66,7% di NC, CC, dan SC, berturut-turut. Proporsi PAH dengan kandungan antara 50,0 dan 500,0 ng/m3 adalah 29,3%, 13,3%, dan 33,3% di NC, CC, dan SC, berturut-turut. Proporsi PAH dengan kandungan >500,0 ng/m3 adalah 19,5%, 0,0%, dan 0,0% di NC, CC, dan SC, berturut-turut.

Konsentrasi rata-rata PAH tertinggi dan terendah adalah 1.201,4 ng/m 3 di Jilin dan 1,6 ng/m 3 di Hsinchu, masing-masing (Tabel S1 dalam Informasi Pendukung S1 ; Chen et al., 2014 ; Zhang, 2012 ). Polusi PAH di PM juga terjadi di kota-kota lain sampai tingkat tertentu (Gambar 1b ). Nilai PAH rata-rata yang tinggi (ng/m 3 ) terjadi di kota Fushun (1.081,1), Jinzhong (910,5), dan Tianjin (865,8). Nilai PAH rata-rata yang rendah (ng/m 3 ) terjadi di Taichung (2,1), Hong Kong (2,5), dan Taipei (2,5). Secara keseluruhan, konsentrasi PAH rata-rata adalah 241,3, 33,0, dan 54,0 ng/m 3 di NC, CC, dan SC, masing-masing. Kandungan PAH menurun dalam urutan NC > SC > CC. Di NC, pemanasan industri dan perumahan diperlukan karena musim dingin yang panjang (Li et al., 2005 ). Pemanasan berbahan bakar batubara di musim dingin adalah sumber utama PAH di kota-kota utara. Misalnya, 37,5% PAH di wilayah perkotaan Changping Beijing berasal dari sumber batubara, dan konsentrasi di musim dingin secara signifikan lebih tinggi daripada di musim lain (Zhang, 2019 ). Aktivitas industri (seperti baja dan kokas) berkontribusi secara signifikan terhadap emisi; misalnya, emisi industri dari batubara/pembakaran menyumbang 31,3% sumber PAH di kota Jinan (Liu et al., 2024 ). PAH diproduksi dengan penggunaan bahan bakar batubara atau biomassa dalam produksi tekstil dan kertas dan industri ringan lainnya dan dibuang ke atmosfer dalam bentuk PM (Xia et al., 2024 ). PAH yang dipancarkan dari manufaktur mesin, terutama di provinsi pesisir tenggara yang maju secara ekonomi (seperti Guangdong dan Jiangsu) (Li et al., 2021 ). Sumber PAH dalam PM di Shenzhen meliputi gas buang kendaraan bermotor dan emisi laut dan industri (Cai et al., 2020 ). Jumlah kendaraan bermotor di kota-kota selatan seperti Guangzhou besar, dan proporsi PAH dalam emisi gas buang tinggi, terutama di pusat kota (Feng et al., 2024 ). Tren yang diamati dalam kandungan PAH juga terkait dengan pemrosesan minyak intensif, peleburan besi dan baja, dan aktivitas pemanasan di NC (Zhang, 2011 ), sementara industri ringan (peralatan listrik, elektronik, dan manufaktur tekstil), manufaktur mesin, dan industri terkait adalah sumber emisi utama di wilayah CC dan SC yang hangat (Yan et al., 2019 ).

Hubungan antara populasi dan produk domestik bruto (PDB, Buletin Statistik tentang Pembangunan Ekonomi dan Sosial Nasional pada tahun 2019 untuk setiap kota) dan konsentrasi PAH di PM di kota-kota Tiongkok juga dievaluasi. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2a dan Tabel S1 dalam Informasi Pendukung S1 , wilayah-wilayah di Tiongkok diberi peringkat berdasarkan PDB (10 9 yuan) sebagai berikut: NC (437,2) < SC (706,2) < CC (840,3). Proporsi kota dengan PDB <100,0 miliar yuan adalah 26,8%, 6,7%, dan 11,1% di NC, CC, dan SC, berturut-turut. Proporsi kota dengan PDB 100–1.000 miliar yuan adalah 63,4%, 63,3%, dan 72,2% di NC, CC, dan SC, berturut-turut. Proporsi kota dengan PDB >1.000,0 miliar yuan adalah 9,8%, 30,0%, dan 16,7% di NC, CC, dan SC, berturut-turut. Kawasan di Tiongkok diberi peringkat berdasarkan populasi (juta orang) sebagai berikut: SC (4,6) < NC (5,4) < CC (7,4) (Gambar 2b ; Tabel S1 dalam Informasi Pendukung S1 ). Proporsi kota dengan populasi <1,0 juta adalah 7,3%, 3,3%, dan 11,1% di NC, CC, dan SC, berturut-turut. Proporsi kota dengan populasi 1,0–10,0 juta orang adalah 78,0%, 80,0%, dan 77,8% di NC, CC, dan SC, berturut-turut. Proporsi kota dengan populasi >10,0 juta adalah 14,7%, 16,7%, dan 11,1% di NC, CC, dan SC, berturut-turut. Di NC, meskipun PDB per kapita (ribuan yuan/orang) lebih rendah daripada di SC dan CC, konsentrasi PAH (ng/m 3 ) per unit PDB (10 10 yuan) dan per kapita lebih tinggi daripada di CC dan SC. Konsentrasi PAH dalam PM di seluruh wilayah Tiongkok menunjukkan polusi PAH yang lebih parah di NC (di mana sumber utamanya adalah batu bara dan biomassa) daripada di SC dan CC, dan PDB secara signifikan lebih rendah di NC (Li et al., 2005 ; Zhang, 2011 ). Sebagai perbandingan, di CC dan SC, jenis industri (industri ringan atau manufaktur mesin) mungkin menjadi faktor utama yang menyebabkan PDB secara signifikan lebih tinggi dan tingkat polusi PAH yang lebih rendah (Yan et al., 2019 ; Zhang et al., 2016 ). Secara keseluruhan, kondisi objektif [seperti lintang (koefisien korelasi Pearson 0,435, Tabel S6 dalam Informasi Pendukung S1 ), geografi, dan iklim] berhubungan erat dengan kandungan PAH, sementara PDB (−0,162) dan populasi (−0,068) hanya berkorelasi lemah dengan kandungan PAH. Oleh karena itu, diperlukan penyelidikan lebih lanjut tentang risiko ekologis PAH.

3.2 Risiko Ekologis PAH dalam PM di Tiongkok
Di NC, konsentrasi acenaphthylene (Acy) berada di bawah ERL di 51,2% kota (Tabel 1 ), yang menunjukkan risiko ekologi rendah dan mungkin berasal dari sumber alami. Konsentrasi fluoranthene (Fla), naphthalene (Nap), dan chrysene (Chr) berada dalam kisaran ERL ke ERM di 53,7%, 48,8%, dan 48,8% kota, berturut-turut. Ketiga PAH di NC ini menunjukkan risiko ekologi sedang dan dapat berasal dari sumber pembakaran minyak (Sobhanardakani, 2017 , 2018 ; Sobhanardakani et al., 2018 ). Konsentrasi delapan PAH lainnya berada di atas ERM di 51,2%–95,1% kota. PAH ini menimbulkan risiko ekologis yang tinggi dan mungkin berasal dari sumber pembakaran batu bara dan biomassa (Bai et al., 2023 ; Wu et al., 2020 , 2024 ). Misalnya, sumber utama PAH di Beijing, Tianjin, Shanghai, Xi’an, dan kota-kota lain meliputi pembakaran batu bara, emisi gas buang kendaraan, emisi industri, dan pembakaran biomassa, dengan variasi yang signifikan berkenaan dengan musim: konsentrasi PAH tinggi di musim dingin dan periode tanpa pemanasan (Shi et al., 2020 ). Secara keseluruhan, konsentrasi PAH di NC terkait erat dengan pembakaran biomassa dan pembakaran batu bara (Zhang, 2010 ).

Di CC, konsentrasi Fla, Nap, dan pyrene (Pyr) berada di bawah ERL di 83,3%, 60,0%, dan 66,7%, masing-masing, dari kota-kota tersebut (Tabel 1 ). Ketiga PAH ini menunjukkan risiko ekologis yang rendah dan mungkin berasal dari sumber alami (Jiang et al., 2023 ; Li et al., 2024 ). Konsentrasi Acy, fluorene (Flu), dan dibenzo(a, h)anthracene (DA) berada di atas ERM di 40,0%, 53,3%, dan 93,3% dari kota-kota tersebut. Ketiga PAH ini menunjukkan risiko ekologis yang tinggi dan dapat berasal dari sumber pembakaran bahan bakar fosil (Dai et al., 2024 ; Gu et al., 2023 ). Konsentrasi dari enam PAH lainnya berada dalam kisaran ERL ke ERM di 40,0%–76,7% dari kota-kota tersebut. Enam PAH ini menimbulkan risiko ekologi tingkat sedang dan mungkin berasal dari sumber pembakaran minyak (Bai et al., 2023 ; Wu et al., 2020 ). Misalnya, di daerah perkotaan Wuhan, emisi gas buang kendaraan (34%) dan pembakaran gas alam (25%) memiliki kontribusi tinggi (Zhou et al., 2013 ). Kontribusi pembakaran kayu terhadap PAH di CC adalah 46% (Zhou et al., 2013 ). Industri ringan dan manufaktur mesin (seperti bahan bangunan, pemrosesan logam dan industri lainnya) mungkin berkontribusi terhadap emisi PAH melalui rantai produksi lokal (Xia et al., 2024 ). Di Nanjing, emisi gas buang kendaraan bermotor merupakan sumber utama emisi PAH, diikuti oleh pembakaran gas alam, insinerasi suhu tinggi, pembakaran batu bara dan emisi memasak (Meng et al., 2015 ).

Di SC, konsentrasi Acy, benzo(a)anthracene (BaA), dan Flu berada dalam kisaran ERL ke ERM di 44,4%, 50,0%, dan 44,4% kota, masing-masing (Tabel 1 ). Ketiga PAH ini menunjukkan risiko ekologis sedang dan mungkin berasal dari sumber pembakaran bahan bakar fosil (Gu et al., 2023 ; Li et al., 2024 ). Konsentrasi DA berada di atas ERM di 55,5% kota. Senyawa ini menimbulkan risiko ekologis tinggi dan dapat berasal dari sumber pembakaran bahan bakar fosil (Dai et al., 2024 ; Jiang et al., 2023 ). Konsentrasi delapan PAH lainnya lebih rendah daripada ERL di 50,0%–72,2% kota. Delapan PAH ini menimbulkan risiko ekologi rendah dan mungkin berasal dari sumber alami (Bai et al., 2023 ; Wu et al., 2020 , 2024 ). Sumber utama PAH dalam PM di atmosfer Guangzhou adalah gas buang kendaraan bermotor dan pembakaran batu bara, yang mana kendaraan bermotor merupakan sumber polusi utama, meliputi 69%, diikuti oleh pembakaran batu bara, meliputi 31% (Li et al., 2004 ). PAH di kota-kota Delta Sungai Mutiara terkait erat dengan zonasi industri (Niu et al., 2024 ). Mengenai jumlah total 12 PAH (∑ 12 PAH), risiko ekologisnya di semua kota lebih rendah daripada ERL (Gambar 3a ).

Karena PAH yang hidup berdampingan dapat menyebabkan efek yang berbeda dari PAH individu dan karena menghitung risiko ekologis karena paparan simultan terhadap campuran PAH berdasarkan risiko PAH individu dapat melebih-lebihkan atau meremehkan risiko sebenarnya (Bai et al., 2023 ; Wu et al., 2020 ), metode ERM-Q digunakan untuk mengevaluasi risiko ekologis gabungan dari 16 PAH prioritas di kota-kota Tiongkok (Tabel 2 ). Di NC, sebagian besar PAH individu menunjukkan konsentrasi risiko tinggi, dengan kasus ini untuk 80,5% kota (risiko ekologis tinggi, Gambar 3b ). Di CC, sebagian besar PAH individu menunjukkan konsentrasi risiko sedang, yang merupakan kasus untuk 43,3% kota (risiko ekologis sedang). Di SC, sebagian besar PAH individu menunjukkan konsentrasi risiko rendah, yang merupakan kasus untuk 50,0% kota (risiko ekologis rendah). Di seluruh Tiongkok, risiko ekologi PAH rendah, sedang, dan tinggi di 18, 22, dan 49 kota, masing-masing (Tabel 2 dan Tabel S7 dalam Informasi Pendukung S1 , Gambar 3c ). Sebanyak 97,6%, 73,3%, dan 50,0% kota di NC, CC, dan SC, masing-masing, memiliki ERM-Q > 0,5. Hasil ini sangat mirip dengan yang diperoleh untuk India di Asia Selatan (Arushi et al., 2023 ; Kunal et al., 2021 ; Wu et al., 2020 , 2024 ).

Tabel 2. Jumlah (Persen, %) Kota dengan Nilai Median Quotient (ERM-Q) Rentang Efek yang Ditunjukkan

3.3 Komposisi dan Konsentrasi Setara Toksisitas PAH dalam PM
Kontribusi kongener PAH berat molekul rendah (LMW-PAH, termasuk Ace, Acy, Ant, Flu, Nap, dan Phe), PAH berat molekul sedang (MMW-PAH, termasuk BaA, Chr, Fla, dan Pyr) dan PAH berat molekul tinggi (HMW-PAH, termasuk BaP, BbF, BkF, BP, DA, dan IP) yang dijelaskan oleh Li et al. ( 2016 ) dan Wang et al. ( 2019 ) serupa. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4a , PAH LMW, MMW, dan HMW masing-masing menyumbang 15%, 40%, dan 45% dari Σ 16 PAH (Tabel S8 dalam Informasi Pendukung S1 ). PAH karsinogenik (CAN-PAH, termasuk BaA, BbF, BkF, BaP, Chr, DA, dan IP) mencakup sekitar 55% dari Σ 16 PAH. PAH nonkarsinogenik (NCAN-PAH, Ace, Acy, Ant, BP, Fla, Flu, Nap, Phe, dan Pyr) mencakup sekitar 45% dari Σ 16 PAH. PAH yang berasal dari pembakaran (COM-PAH; BaA, BaP, BbF, BkF, BP, Chr, Fla, IP, Pyr) mencakup sekitar 80,0% dari Σ 16 PAH (Li et al., 2016 ; Wang et al., 2019 ). Meskipun komposisi PAH perkotaan mungkin berbeda tergantung pada lokasi, hal ini mungkin sebagian disebabkan oleh perbedaan sumber polusi, emisi, dan karakteristik (Arushi et al., 2023 ; Kunal et al., 2021 ). NC didominasi oleh sumber batubara, bahan bakar minyak, biomassa, dan gas alam. CC didominasi oleh sumber biomassa dan bahan bakar minyak. SC didominasi oleh energi listrik dan sumber energi baru (Fu et al., 2009 ; Xiao et al., 2014 ; Yu et al., 2014 ; Zhang et al., 2013 ).

Menurut standar WHO (2000), di NC, tidak ada kota yang menunjukkan risiko rendah (TEQ <0,012 ng/m 3 ), hanya kota Lanzhou (2,4%) yang memiliki risiko sedang (0,012 < TEQ < 1,2 ng/m 3 ), dan 40 kota (97,6%) menunjukkan risiko tinggi (TEQ > 1,2 ng/m 3 ) (Gambar 4b ). Di CC, semua kota memiliki risiko tinggi. Di SC, tujuh kota (38,9%) termasuk dalam kategori risiko sedang, dan 11 kota (61,1%) termasuk dalam kategori risiko tinggi. Di antara 89 kota, 8 kota (9,0%) diklasifikasikan sebagai menunjukkan risiko sedang, dan 81 (91,0%) diklasifikasikan sebagai menunjukkan risiko tinggi. Rata-rata TEQ di NC (27,3 ng/m 3 ) secara signifikan lebih tinggi daripada di CC (4,9 ng/m 3 ) dan SC (4,6 ng/m 3 ). Oleh karena itu, perlu dilakukan analisis risiko kesehatan PAH dalam PM terhadap populasi di kota-kota tersebut.

3.4 Risiko Nonkanker PAH pada PM di Tiongkok
Di sini, kami mengevaluasi risiko nonkarsinogenik PAH dalam PM melalui inhalasi (Tabel S9 dalam Informasi Pendukung S1 ). Untuk anak-anak (<6, Gambar 5a ), HI terendah dan tertinggi untuk PAH diamati di NC, dengan nilai masing-masing 0,1 (Harbin dan Lanzhou) dan 46,1 (Jilin), dan nilai rata-rata 12,7 (>10,0, tingkat risiko kronis sangat tinggi; Leung et al., 2008 ). HI untuk PAH di 36 kota berada di atas 1,0. Di antara mereka ada 25 kota dengan HI 1,0–10,0 dan 11 kota dengan HI lebih dari 10,0, yang masing-masing mencakup 61,0% dan 26,8% dari 41 kota di NC (Tabel 3 ). Di CC, risiko terendah dan tertinggi adalah 0 (Lhasa) dan 10,3 (Chongqing), masing-masing, dengan nilai rata-rata 2,5. HI untuk PAH di 22 kota lebih besar dari 1,0. Di antara mereka ada 20 kota dengan HI 1,0–10,0 dan dua kota dengan HI lebih dari 10,0, yang masing-masing mencakup 66,7% dan 6,7% dari 30 kota di CC. Di SC, risiko terendah dan tertinggi adalah 0 (Hsinchu) dan 8,0 (Liuzhou), masing-masing, dengan nilai rata-rata 1,9. Nilai HI untuk PAH di tujuh kota di SC berkisar antara 1,0 hingga 10,0, yang mewakili 38,9% dari 18 kota di SC. Tidak ada kota yang memiliki HI > 10,0. Secara keseluruhan, nilai HI dari 13 kota (Jilin, Siping, Tonghua, Baicheng, Fushun, Anshan, Hengshui, Zhengzhou, Jinzhong, Tianjin, dan Urumqi di NC; Chongqing dan Xuzhou di CC) melebihi 10,0. Oleh karena itu, HI sangat tinggi untuk anak-anak di kota-kota di Tiongkok. Urutan peningkatan HI di ketiga wilayah tersebut adalah SC < CC < NC.

 

Tabel 3. Jumlah (Persen, %) Kota di Tiga Wilayah dengan Nilai Indeks Bahaya Terindikasi (HI) dan Risiko Kanker Inkremental Seumur Hidup (ILCR) untuk Empat Kelompok Usia

Untuk murid (usia 6-12), HI untuk PAH di 39 kota di NC lebih besar dari 1,0 (Gambar 5b ). Di antara mereka, ada 23 kota dengan HI 1,0-10,0 dan 16 kota dengan HI lebih dari 10,0, yang mewakili 56,1% dan 39,0%, masing-masing, dari 41 kota di NC (Tabel 3 ). HI untuk PAH di 22 kota di CC juga lebih dari 1,0. Di antara mereka, 21 kota memiliki nilai HI 1,0-10,0, dan hanya kota Chongqing yang memiliki HI lebih besar dari 10,0, yang mencakup 70,0% dan 3,3%, masing-masing, dari 30 kota di NC. Nilai HI untuk PAH di enam kota di SC berkisar dari 1,0 hingga 10,0, yang mewakili 33,3% dari 18 kota di SC. Tidak ada kota yang HI-nya melebihi 10,0.

Untuk remaja (12–18), nilai HI untuk PAH di 38 kota di NC lebih besar dari 1,0 (Gambar 5c ). Di antara mereka, ada 23 kota dengan HI 1,0–10,0 dan 15 kota dengan HI lebih dari 10,0, yang mewakili 56,1% dan 36,6%, masing-masing, dari 41 kota di NC (Tabel 3 ). Nilai HI untuk PAH di 23 kota di CC juga lebih dari 1,0. Di antara mereka, 22 kota memiliki HI 1,0–10,0, dan hanya kota Chongqing yang memiliki HI lebih besar dari 10,0, yang mewakili 73,4% dan 3,3%, masing-masing, dari 30 kota di CC. Nilai HI untuk PAH di delapan kota di CC berkisar dari 1,0 hingga 10,0, yang mewakili 44,4% dari 18 kota di SC. Tidak ada kota yang HI-nya melebihi 10,0.

Untuk orang dewasa (>18), nilai HI untuk PAH di 40 kota di NC lebih besar dari 1,0 (Gambar 5d ). Di antara mereka, 18 kota memiliki HI 1,0–10,0, dan 22 kota memiliki HI lebih dari 10,0, yang mewakili 43,9% dan 53,7%, masing-masing, dari 41 kota di NC (Tabel 3 ). Nilai HI untuk PAH di 29 kota di CC juga lebih dari 1,0. Di antara mereka ada 27 kota dengan HI 1,0–10,0 dan dua kota dengan HI lebih dari 10,0, yang mewakili 90,0% dan 6,7%, masing-masing, dari 30 kota di CC. Nilai HI untuk PAH di 10 kota di SC juga lebih dari 1,0. Di antara mereka, tujuh kota memiliki HI 1,0–10,0, dan tiga kota memiliki HI lebih dari 10,0, yang mewakili 38,9% dan 16,7%, masing-masing, dari 18 kota di SC. Di NC, HI rata-rata adalah 12,7, 14,9, 16,7, dan 22,0 untuk anak-anak, murid, remaja, dan orang dewasa, masing-masing (Tabel S9 dalam Informasi Pendukung S1 ). Di CC, HI rata-rata adalah 2,5, 2,5, 2,6, dan 3,9 untuk empat kelompok usia di atas, masing-masing. Di SC, HI rata-rata adalah 1,9, 1,7, 2,1, dan 3,9 untuk empat kelompok usia di atas, masing-masing. Secara keseluruhan, HI terendah dan tertinggi adalah 0 dan 76,3, 0 dan 88,2, 0 dan 99,0, dan 0,1 dan 103,5, dengan nilai rata-rata 7,2, 8,3, 9,2, dan 12,5 untuk anak-anak (<6), murid (6–12), remaja (12–18), dan orang dewasa (>18), masing-masing. Nilai HI menunjukkan kemungkinan dampak kesehatan yang merugikan untuk keempat kelompok usia di atas masing-masing di 65, 67, 69, dan 79 kota (US EPA, 1993 ). HI >1,0 terjadi di 73,0%, 75,3%, 78,7%, dan 88,8% kota untuk keempat kelompok usia di atas, masing-masing. Proporsi HI dengan nilai >1,0 adalah ∼20,0%, ∼20,0%, ∼20,0%, dan ∼40,0% untuk keempat kelompok usia di atas, masing-masing (Gambar 5e ). Di NC, CC, dan SC, sebagian besar kota memiliki nilai HI dalam kisaran HI > 10,0, 1,0 < HI < 10,0, dan HI < 1,0, masing-masing (Gambar 5f ). Oleh karena itu, HI PAH dapat dianggap tinggi di kota-kota Tiongkok. Analisis lebih lanjut tentang risiko kanker yang ditimbulkan oleh PAH di PM diperlukan.

3.5 Risiko Kanker dari PAH dalam PM di Tiongkok
Kami juga mengevaluasi risiko kanker PAH pada PM melalui inhalasi (Tabel S10 dalam Informasi Pendukung S1 ). Gambar 6 menunjukkan ILCR untuk PAH dalam empat kelompok usia yang dipertimbangkan. Untuk anak-anak (<6, Gambar 6a ), ILCR terendah dan tertinggi PAH di NC masing-masing adalah 3,0E−9 (Harbin) dan 1,6E−6 (Jilin), dengan nilai rata-rata 2,8E−7 (<1,0E−6, risiko kanker rendah; Leung et al., 2008 ). Nilai ILCR PAH di tiga kota (Jilin, Jinzhong, dan Urumqi) di atas 1,0E−6, mewakili 7,3% dari 41 kota di NC (Tabel 3 ). Di CC, faktor risiko terendah dan tertinggi adalah 2,9E−8 (Lhasa) dan 3,5E−7 (Chongqing), masing-masing, dengan nilai rata-rata 6,4E−8. Tidak ada kota yang memiliki ILCR >1,0E−6. Di SC, risiko terendah dan tertinggi adalah 1,7E−9 (Hsinchu) dan 2,2E−7 (Liuzhou), masing-masing, dengan nilai rata-rata 5,6E−8. Tidak ada kota yang memiliki ILCR >1,0E−6. Oleh karena itu, peringkat ILCR untuk ketiga wilayah tersebut adalah SC < CC < NC.

Untuk murid (6–12), ILCR PAH di enam kota di NC lebih besar dari 1,0E−6, yang mencakup 14,6% dari 41 kota di NC (Tabel 3 ). Tidak ada kota di CC atau SC yang menunjukkan ILCR >1,0E−6 (Gambar 6b ​​). Berbeda dengan hasil untuk murid, untuk remaja (12–18), ILCR PAH di sembilan kota di NC melebihi 1,0E−6 (Gambar 6c ; Tabel S10 dalam Informasi Pendukung S1 ). Tidak ada kota di CC atau SC yang memiliki ILCR >1,0E−6. Untuk orang dewasa (>18), ILCR PAH di 25 kota di NC lebih besar dari 1,0E−6, yang mencakup 61,0% dari 41 kota (Gambar 6d ; Tabel 3 ). ILCR PAH di empat dan tiga kota di CC dan SC lebih besar dari 1,0E−6, yang mewakili 13,3% dan 16,7% kota di kedua wilayah ini.

Di NC, ILCR rata-rata adalah 2,8E−7, 5,0E−7, 6,7E−7, dan 2,4E−6 untuk anak-anak (<6), murid (6–12), remaja (12–18), dan orang dewasa (>18), masing-masing. Di CC, ILCR rata-rata adalah 6,4E−8, 1,0E−7, 1,4E−7, dan 4,6E−7 untuk keempat kelompok usia di atas, masing-masing. Di SC, ILCR rata-rata adalah 5,6E−8, 8,5E−8, 1,1E−7 dan 4,6E−7 untuk keempat kelompok usia di atas, masing-masing (Gambar 6a–6d ). Secara keseluruhan, ILCR terendah dan tertinggi adalah 1,7E−9 dan 1,6E−6, 2,6E−9 dan 2,9E−6, 3,5E−9 dan 3,9E−6, dan 1,5E−8 dan 1,2E−5, dengan nilai rata-rata 1,6E−7, 2,8E−7, 3,8E−7, dan 1,4E−6 untuk keempat kelompok usia di atas, masing-masing (Tabel S10 dalam Informasi Pendukung S1 ). Menurut hasil ILCR, 3, 6, 9, dan 49 kota dicirikan oleh dampak kesehatan yang merugikan untuk keempat kelompok usia di atas, masing-masing (US EPA, 1993 ). Di antara 89 kota di seluruh negeri, proporsi kota dengan ILCR >1,0E−6 pada empat kelompok usia adalah 3,4% (<6), 6,7% (6–12), 10,1% (12–18), dan 36,0% (>18). Oleh karena itu, ILCR PAH juga dapat dianggap lebih tinggi di kota-kota di Tiongkok dibandingkan dengan kota-kota lain di seluruh dunia.

Secara keseluruhan, nilai HI dan ILCR untuk empat kelompok usia dalam urutan menaik adalah sebagai berikut: anak-anak (<6) < murid (6–12) < remaja (12–18) < dewasa (>18) (Tabel S10 dalam Informasi Pendukung S1 ). Oleh karena itu, risiko kesehatan (ILCR dan HI) dari PAH untuk orang dewasa lebih besar daripada risiko kesehatan untuk remaja. Hasil ini menyiratkan bahwa penduduk perkotaan di Tiongkok, terutama orang dewasa, rentan terhadap risiko kesehatan (ILCR dan HI) akibat PAH dalam PM.

3.6 Pembahasan, Kelebihan dan Keterbatasan Penelitian Ini
Dalam studi ini, risiko kesehatan akibat PAH dalam PM tinggi bagi penduduk perkotaan. Hasil kami justru kebalikan dari hasil studi lain (Arushi et al., 2023 ; Bai et al., 2023 ; Kunal et al., 2021 ; Sun et al., 2021 ; Yan et al., 2019 ). Dalam studi tersebut, anak-anak atau remaja menunjukkan risiko kesehatan yang lebih besar akibat paparan PAH dalam PM dibandingkan orang dewasa (Sobhanardakani, 2018 ; Sobhanardakani et al., 2018 ). Temuan kami dapat dikaitkan dengan waktu paparan yang lebih lama dan laju pernapasan yang lebih tinggi pada orang dewasa yang mengakibatkan risiko kesehatan kumulatif yang lebih tinggi dibandingkan anak-anak atau remaja. Selain itu, penelitian yang tersedia sebagian besar menunjukkan bahwa PAH dalam PM menimbulkan risiko kesehatan yang tinggi bagi penduduk perkotaan (Bai et al., 2023 ; Kunal et al., 2021 ; Sun et al., 2021 ).

Oleh karena itu, kota-kota di Tiongkok harus secara aktif menerapkan strategi pengurangan PAH. Strategi potensial dapat mencakup hal-hal berikut: (a) Mengoptimalkan struktur energi dengan mempromosikan energi bersih, seperti gas alam, energi surya, energi angin, dan energi panas bumi; meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi; dan mempromosikan penerapan jendela hemat energi, bahan insulasi dinding, dll. Memperkuat pengendalian sumber polusi dengan memperkuat pengawasan perusahaan industri yang mengeluarkan PAH, seperti pembangkit listrik tenaga batu bara, peleburan aluminium, dan pabrik kokas; memperkuat pengawasan pembakaran sampah dan jerami di tempat tinggal; dan melarang keras pembakaran di udara terbuka. Mengendalikan sumber polusi lalu lintas dengan mempromosikan penggunaan kendaraan energi baru; mendorong penduduk untuk membeli dan menggunakan kendaraan listrik, kendaraan hibrida, dan kendaraan energi bersih lainnya; dan mendorong perjalanan hijau. (b) Memperkuat pengelolaan lingkungan, meningkatkan pemantauan dan menerapkan sistem peringatan dini: Menetapkan sistem pemantauan PAH perkotaan yang lengkap serta mekanisme peringatan dini polusi PAH. Merumuskan standar emisi yang ketat, mengawasi dan memeriksa penerapan standar-standar ini dengan lebih baik, dan memastikan bahwa perusahaan dan individu mematuhi standar-standar ini. Memperkuat tata kelola kolaboratif regional: meningkatkan pembagian informasi, penegakan hukum bersama, dan tanggap darurat antarwilayah untuk bersama-sama mengatasi masalah pencemaran PAH. (c) Meningkatkan kesadaran lingkungan masyarakat melalui berbagai saluran, seperti televisi, surat kabar, internet, dan media sosial; memperkuat publisitas dan edukasi tentang bahaya pencemaran PAH dan penanggulangannya; dan meningkatkan kesadaran masyarakat tentang masalah pencemaran PAH. Mendorong partisipasi masyarakat, mendengarkan sepenuhnya pendapat dan saran masyarakat, dan menegakkan hak masyarakat atas informasi, partisipasi, dan pengawasan lingkungan (Bai et al., 2023 ; Kunal et al., 2021 ; Wu et al., 2020 , 2024 ).

Jalur implementasi yang disarankan adalah sebagai berikut: Dalam jangka pendek (5–10 tahun), fokusnya harus pada penggantian sumber pembakaran batu bara yang tersebar dan peningkatan industri untuk mewujudkan pemanasan bersih di kota-kota percontohan. Dalam jangka menengah (10–20 tahun), skala pembangkitan daya hijau dari sumber-sumber yang ramah lingkungan harus diperluas, dan elektrifikasi penuh di sektor transportasi harus dicapai. Dalam jangka panjang (setelah 20 tahun), sistem multienergi komplementer dari “angin, matahari, penyimpanan, dan hidrogen” harus dibangun untuk mendorong dekarbonisasi penuh sistem energi di kota-kota utara (PRC, 2024 ).

Dalam dua dekade pertama abad ke-21, Tiongkok mengalami pertumbuhan yang pesat, yang mengakibatkan tantangan berat bagi lingkungan. Oleh karena itu, tingkat polusi PAH dalam PM menjadi semakin parah di daerah perkotaan Tiongkok, yang secara serius memengaruhi pembangunan berkelanjutan dan kesehatan penduduk kota. Dalam studi ini, 6.695 sampel individu dari 89 kota di seluruh Tiongkok ditinjau, dan risiko ekologis dan kesehatan PAH dalam PM di kota-kota representatif di Tiongkok juga dievaluasi. Namun, karena periode terbatas yang dianalisis dan keterbatasan dalam hal jumlah kota dan sampel, studi ini hanya berfokus pada bahaya yang diakibatkan oleh paparan polutan atmosfer di kota-kota berpenduduk padat di seluruh Tiongkok. Wilayah lain [termasuk negara dan benua (seperti Asia, Eropa, dan Amerika)] ​​juga harus mengoordinasikan pengendalian polutan atmosfer (Arushi et al., 2023 ; Bai et al., 2023 ; Sobhanardakani, 2018 ; Sobhanardakani et al., 2018 ).

4 Kesimpulan
Dalam tinjauan komprehensif ini, berbagai data dari karya yang dipublikasikan digabungkan untuk memeriksa tingkat polusi, distribusi spasial, risiko ekologis, dan risiko kesehatan akibat PAH di Tiongkok. Tingkat polusi PAH sangat bervariasi di antara kota-kota Tiongkok. Secara umum, kandungan PAH dalam PM menunjukkan polusi PAH yang relatif parah dan risiko ekologis yang parah di NC, sementara CC dan SC memiliki kepadatan populasi dan PDB yang lebih tinggi. Rata-rata ILCR dan HI untuk orang dewasa di NC dan seluruh negara masing-masing lebih besar dari 1,0E−6 dan 10,0, yang menunjukkan risiko kesehatan potensial yang tinggi. Menurut penilaian risiko kesehatan yang akurat di Tiongkok, risiko kesehatan akibat PAH dalam PM jauh lebih besar untuk orang dewasa daripada untuk remaja. Oleh karena itu, orang dewasa memerlukan perlindungan yang lebih baik terhadap risiko (HI > 10,0, ILCR > 1,0E−6) yang ditimbulkan oleh PAH dalam PM, dan pemerintah juga harus mengatasi masalah ini. Memproduksi dan menggunakan energi baru (energi surya, energi angin, dll.) dapat menjadi cara mendasar untuk mengurangi polusi lingkungan di Tiongkok dan negara-negara berkembang lainnya. Pendekatan penelitian ini dan kesimpulannya dapat dirujuk atau ditiru oleh negara berkembang lainnya.