Abstrak
Bahan kimia berbahaya biasanya dinilai berdasarkan toksisitas inherennya, sering kali mengabaikan fakta bahwa produk transformasi sekunder atmosferiknya dapat menunjukkan peningkatan toksisitas dan persistensi, yang berpotensi melebihi risiko yang terkait dengan bahan kimia induknya. Senyawa organik volatil terklorinasi (CVOC) merupakan golongan bahan kimia komersial yang signifikan, tetapi konversi sekundernya di atmosfer sebagian besar masih belum diketahui. Di sini, dengan menggabungkan eksperimen laboratorium dan lapangan, kami telah mengidentifikasi jalur konversi baru bahwa CVOC dapat diubah secara fotokimia menjadi poliklorinasi dibenzo-p-dioksin dan dibenzofuran (PCDD/Fs) pada partikulat debu mineral dalam kondisi atmosfer. Kami menunjukkan bahwa komponen mineral, khususnya oksida yang terkait dengan Fe dan Al, dapat secara efisien mengubah monoklorobenzena, diklorometana, dan perkloroetilena menjadi PCDD/Fs di bawah iradiasi cahaya. Dengan menggabungkan pengukuran produk reaksi dan perhitungan teori fungsi kerapatan (DFT), kami menemukan bahwa α-Fe2O3 menunjukkan kecenderungan yang jauh lebih tinggi untuk pembentukan dioksin daripada γ-Al2O3, sebagaimana dibuktikan oleh hambatan energi reaksinya yang lebih rendah untuk pembentukan fenol awal dan proses klorinasi berikutnya. Secara khusus, pengujian histopatologi menunjukkan α-Fe2O3 yang bereaksi secara fotokimia dapat menyebabkan kerusakan parah pada jaringan paru-paru dan otak tikus, yang menggarisbawahi perlunya menilai kembali toksisitas CVOC komersial dan produk transformasi sekundernya.