Sebuah studi baru dari Universitas Northwestern menunjukkan bahwa perapian yang nyaman di musim dingin memiliki biaya tersembunyi: perapian tersebut merupakan sumber utama polusi partikel halus yang mematikan, terutama di kota-kota dan komunitas minoritas. Para peneliti mengatakan bahwa beralih ke pemanas rumah yang lebih bersih dapat menyelamatkan ribuan nyawa setiap tahunnya.
Menambahkan kayu bakar ke perapian mungkin terasa seperti kenyamanan musim dingin yang tak lekang oleh waktu. Sebuah studi baru menunjukkan bahwa hal itu juga diam-diam memicu masalah kesehatan masyarakat yang serius di seluruh Amerika Serikat.
Para peneliti di Northwestern University melaporkan bahwa pembakaran kayu di perumahan merupakan sumber utama polusi udara musim dingin yang sering diabaikan, dan bertanggung jawab atas lebih dari seperlima paparan partikel halus (PM2.5) yang dialami warga Amerika selama musim dingin. Analisis mereka mengaitkan polusi tersebut dengan sekitar 8,600 kematian prematur setiap tahunnya.
Pekerjaan, diterbitkan hari ini di jurnal Kemajuan ilmu pengetahuanStudi ini berfokus pada asap dari tungku pembakaran kayu, boiler, perapian, dan kompor. Meskipun hanya sekitar 2% rumah di AS yang menggunakan kayu sebagai sumber panas utama, studi ini menemukan bahwa polusi dari api tersebut menyebar luas dan membahayakan jauh lebih banyak orang daripada mereka yang menyalakannya.
Partikel halus mengacu pada partikel kecil di udara, berdiameter 2.5 mikrometer atau lebih kecil, yang dapat menembus jauh ke dalam paru-paru dan masuk ke aliran darah. Paparan jangka panjang telah dikaitkan dengan penyakit jantung, penyakit paru-paru, dan kematian dini.
“Paparan jangka panjang terhadap partikel halus dikaitkan dengan peningkatan risiko penyakit kardiovaskular,” kata Kyan Shlipak, mahasiswa teknik mesin di Sekolah Teknik McCormick Northwestern yang memimpin penelitian ini, dalam siaran pers. “Studi secara konsisten menunjukkan bahwa paparan ini menyebabkan risiko kematian yang lebih tinggi. Studi kami menunjukkan bahwa salah satu cara untuk mengurangi polusi ini secara signifikan adalah dengan mengurangi pembakaran kayu di rumah tinggal. Menggunakan peralatan alternatif untuk memanaskan rumah alih-alih membakar kayu akan berdampak besar pada partikel halus di udara.”
Temuan ini menantang asumsi umum tentang di mana asap kayu paling berbahaya. Alih-alih menjadi masalah pedesaan, studi ini menunjukkan bahwa beban kesehatan sebagian besar menimpa komunitas perkotaan dan pinggiran kota, di mana lebih banyak orang tinggal berdekatan dan di mana asap dari daerah sekitarnya dapat menumpuk.
“Kita sering mendengar tentang dampak negatif asap kebakaran hutan terhadap kesehatan, tetapi jarang mempertimbangkan konsekuensi dari pembakaran kayu untuk pemanas di rumah kita,” tambah penulis senior Daniel Horton, seorang profesor madya bidang ilmu bumi, lingkungan, dan planet di Weinberg College of Arts and Sciences Northwestern, tempat ia memimpin Kelompok Penelitian Perubahan Iklim. “Karena hanya sebagian kecil rumah yang bergantung pada pembakaran kayu untuk pemanas, memfasilitasi transisi peralatan pemanas rumah ke sumber panas yang lebih bersih atau tanpa pembakaran dapat menghasilkan peningkatan kualitas udara yang signifikan.”
Untuk memahami peran pembakaran kayu dalam kualitas udara musim dingin, tim Northwestern memulai dengan data dari Inventarisasi Emisi Nasional Badan Perlindungan Lingkungan AS, yang mengumpulkan informasi terperinci tentang sumber-sumber polusi di seluruh negeri. Untuk pembakaran kayu di perumahan, inventarisasi tersebut mengacu pada survei rumah tangga, data perumahan dan iklim, serta informasi tentang berbagai peralatan pemanas.
Para peneliti kemudian menggunakan model atmosfer beresolusi tinggi untuk mensimulasikan bagaimana asap kayu bergerak dan berubah di udara. Model tersebut memperhitungkan pola cuaca, angin, suhu, topografi, dan kimia atmosfer untuk memperkirakan bagaimana polusi menumpuk atau menyebar dari waktu ke waktu.
“Emisi pembakaran kayu memasuki atmosfer, di mana emisi tersebut dipengaruhi oleh meteorologi,” tambah Horton. “Beberapa emisi dianggap sebagai polutan primer, seperti karbon hitam, dan beberapa berinteraksi dengan atmosfer dan unsur-unsur lainnya, serta dapat membentuk spesies sekunder tambahan dari polusi partikulat.”
Untuk menangkap pola di tingkat lingkungan, tim tersebut membagi wilayah kontinental Amerika Serikat menjadi kisi-kisi persegi berukuran 4 kilometer kali 4 kilometer. Untuk setiap persegi, mereka mensimulasikan berapa banyak polusi yang dihasilkan setiap jam, bagaimana polusi tersebut menyebar, dan di mana polusi tersebut terakumulasi. Pendekatan yang sangat detail ini memungkinkan mereka untuk mengidentifikasi titik-titik panas yang akan tersembunyi jika polusi dirata-ratakan di seluruh kota atau kabupaten.
Para peneliti menjalankan model tersebut dua kali: sekali dengan memasukkan emisi dari pembakaran kayu rumah tangga dan sekali tanpa emisi tersebut. Dengan membandingkan kedua simulasi tersebut, mereka dapat mengisolasi berapa banyak PM2.5 yang secara spesifik disebabkan oleh asap kayu. Hasilnya: pembakaran kayu rumah tangga menyumbang sekitar 22% dari polusi partikel halus di musim dingin, menjadikannya salah satu sumber terbesar selama bulan-bulan terdingin.
“Hasil penelitian kami menunjukkan bahwa dampak pembakaran kayu di permukiman terutama merupakan fenomena perkotaan dan pinggiran kota,” tambah Shlipak. “Temuan ini menggarisbawahi relevansi polusi ini terhadap kesehatan masyarakat. Kami memperkirakan bahwa paparan jangka panjang terhadap emisi dari pembakaran kayu di musim dingin dikaitkan dengan sekitar 8,600 kematian per tahun, dan perkiraan ini tidak memperhitungkan paparan partikulat di musim lainnya.”
Studi ini juga menyoroti ketidakadilan yang mencolok dalam hal siapa yang menanggung beban kesehatan. Dengan menggabungkan perkiraan polusi mereka dengan data sensus AS dan data mortalitas di tingkat wilayah sensus, para peneliti menemukan bahwa orang-orang kulit berwarna secara tidak proporsional dirugikan oleh polusi asap kayu, meskipun mereka rata-rata membakar kayu lebih sedikit.
Sebagai contoh, di wilayah metropolitan Chicago, tim memperkirakan bahwa komunitas kulit hitam mengalami dampak kesehatan buruk akibat pembakaran kayu di rumah tinggal lebih dari 30% lebih tinggi dibandingkan rata-rata di seluruh kota.
“Meskipun banyak emisi dari pembakaran kayu di perumahan berasal dari daerah pinggiran kota, polutan yang dilepaskan ke udara biasanya tidak tetap berada di tempatnya,” tambah Horton. “Ketika polusi ini diangkut ke kota-kota yang padat penduduk, lebih banyak orang terpapar. Karena orang-orang kulit berwarna cenderung lebih rentan terhadap tekanan lingkungan akibat dampak jangka panjang dari kebijakan diskriminatif di masa lalu, kami memperkirakan dampak kesehatan negatif yang lebih besar bagi orang-orang kulit berwarna.”
Para peneliti menemukan bahwa orang-orang kulit berwarna cenderung tinggal di daerah dengan tingkat kematian dasar yang lebih tinggi dan paparan polusi asap kayu yang lebih tinggi, namun dikaitkan dengan emisi yang lebih rendah dari pembakaran kayu itu sendiri. Hal itu menunjukkan bahwa sebagian besar polusi yang memengaruhi komunitas ini diangkut dari tempat lain, bukan dihasilkan secara lokal.
“Masyarakat kulit berwarna menghadapi tingkat kematian dasar yang lebih tinggi dan tingkat paparan polusi dari pembakaran kayu yang lebih tinggi,” tambah Shlipakd. “Namun, masyarakat kulit berwarna berkorelasi dengan tingkat emisi yang lebih rendah, yang menunjukkan bahwa sebagian besar polusi ini diangkut ke komunitas-komunitas ini, bukan dipancarkan oleh mereka.”
Yang penting, penelitian ini hanya meneliti paparan partikel di luar ruangan dari pembakaran kayu di rumah tinggal. Paparan di dalam ruangan — misalnya, bagi orang yang duduk di dekat perapian atau menggunakan kompor kayu — tidak termasuk, yang berarti dampak kesehatan total dari pembakaran kayu bisa jadi lebih tinggi lagi.
Temuan ini muncul ketika para pembuat kebijakan dan masyarakat mencari cara praktis untuk meningkatkan kualitas udara dan mengurangi kesenjangan kesehatan. Karena relatif sedikit rumah tangga yang bergantung pada kayu sebagai sumber panas utama mereka, para penulis berpendapat bahwa program yang ditargetkan untuk membantu orang beralih ke sistem pemanas yang lebih bersih dapat memberikan manfaat besar.
Hal itu dapat mencakup insentif untuk mengganti kompor kayu lama dengan model yang lebih efisien dan rendah emisi, atau beralih ke pompa panas listrik, tungku gas, atau pemanas distrik jika memungkinkan. Kampanye pendidikan publik juga dapat membantu masyarakat memahami dampak yang lebih luas dari api unggun untuk rekreasi dan mendorong pilihan yang kurang mencemari lingkungan pada hari-hari dengan polusi udara tinggi.
Sumber: Northwestern University