Dampak Berbahaya Partikel Nano TiO2 pada Ekosistem Perairan

Penggunaan luas nanopartikel TiO2 dalam produk perawatan pribadi seperti krim cukur (< 0.01 μg/mg), pasta gigi, dan tabir surya (1% hingga > 10% titanium berdasarkan berat), makanan, dan produk rumah tangga menyebabkan pelepasannya melalui ekskresi manusia, tercuci dari permukaan, atau dibuang ke saluran pembuangan yang masuk ke instalasi pengolahan air limbah dan dalam bio padatan yang kemudian akan diaplikasikan ke tanah sebagai pupuk. 

Menurut laporan tentang WWTP, limbah mentah mengandung 100 hingga hampir 3000 μg Ti/l. Efluen yang telah diolah ditemukan mengandung partikel TiO2 dengan ukuran partikel 4 dan 30 nm. Setelah pengolahan air limbah, efluen ditemukan mengandung kurang dari 5 µg hingga 15 µg nano-TiO2/l. Kehadiran nanopartikel TiO2 di lingkungan memengaruhi fitoplankton dan ekosistem pesisir yang mendukung aktivitas perikanan dan rekreasi. Alga terutama digunakan sebagai penanda biologis dalam sistem perairan untuk mempelajari toksisitas biologis polutan. Nanopartikel TiO2 menghambat alga dengan menyebabkan deformasi struktur membran akibat peningkatan peroksidasi lipid. 

Nanopartikel TiO2 menunjukkan lebih banyak toksisitas seluler dalam anatase karena peningkatan jumlah spesies oksigen reaktif (ROS) intraseluler. Interaksi bio antarmuka nano dari anatase TiO2-NPs dengan EPS alga menunjukkan toksisitas alga yang lebih tinggi dibandingkan dengan rutile TiO2-NPs. Laju pertumbuhan alga hijau air tawar yang dominan di Amerika Utara seperti Scenedesmus quadricauda, Chlamydomonas moewusii, dan Chlorella vulgaris ditemukan terhambat karena keberadaan nanopartikel TiO2 dalam mikrokosmos air tawar. Kombinasi anatase dan rutile menunjukkan lebih banyak toksisitas dan efek antagonistik pada alga air tawar Chlorella.