86
Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara Kursus pengelolaan kualitas udara Catatan Instruktur & OHP

Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

Sesi 2:Pengelolaankualitas udara

Kursus pengelolaan kualitas udara

Catatan Instruktur & OHP

Page 2: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

Suatu proyek yang dikelola atas nama PemerintahIndonesia dan Badan Pembantuan InternasionalAustralia (AusAID) oleh usaha patungan CSS:Egis Consulting—Sinclair Knight Merz—Sagric.

Proyek Pelaksanaan Pengendalian Pencemaran(PCI) BAPEDAL dan Jawa Timurhttp://www.bapedal.go.id/~pci

KURSUS PENGELOLAAN KUALITAS UDARA

SESI 2: PENGELOLAAN KUALITAS UDARACATATAN INSTRUKTUR DAN OHP

Semua bahan ini dapat diperbanyak untuk keperluan pelatihan di Indonesia.Hak Cipta Proyek PCI, Jakarta, Mei 1999.

Kesemua bahan pelatihan ini dirancang dan diproduksi oleh Proyek Pelaksanaan Pengendalian Pencemaran (PCI) BAPEDAL dan Jawa Timur; suatuproyek AusAID. Informasi yang termuat dalam bahan pelatihan ini diperoleh dan ditulis Tim Proyek PCI—terutama Penasihat Kualitas Udara A. H.Van der Wiele, dan produksi oleh Karl Fjellstrom—dari sumber-sumber yang dipercayai. Sumber-sumber ini meliputi sejumlah makalah pengajarInstitut Teknologi Bandung, laporan dan artikel BAPEDAL, lembaga akademis dan konsultan independen. Namun demikian, baik Proyek PCI maupunBAPEDAL tidak menjamin keakuratan atau kelengkapan sesuatu informasi yang terdapat di sini, dan baik Proyek PCI maupun BAPEDAL tidakbertanggung jawab atas sesuatu kekeliruan, kelalaian atau kerugian yang timbul dari penggunaan informasi ini. Seluruh bahan ini diterbitkan denganpengertian bahwa Proyek PCI menyediakan informasi untuk digunakan dalam pelatihan, namun tidak berusaha memberikan jasa enjiniring, jasahukum, jasa akunting atau jasa profesional lainnya. Jika jasa tersebut dibutuhkan, bantuan profesional yang sesuai harus dicari.

Page 3: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

1. Penyelenggara kursus bagikan buku-buku sesi kepadapara calon instruktur, paling sedikit 2 minggu sebelumkursus dimulai.

2. “Catatan Peserta”—yang disediakan untuk setiap sesi—disalinkan untuk dibagikan kepada para peserta:

Dibagikan sebagai satu paket kepada para peserta padapermulaan kursus; atau

dibagikan kepada para peserta pada permulaan setiapsesi oleh instruktur masing-masing.

3. Penyelenggara kursus atau instruktur masing-masingmenyiapkan transparansi OHP dari setiap buku sesi.

P E L A K S A N A A N K U R S U S

Bahan pelatihan ini juga tersedia di homepage Bapedal di http://www.bapedal.go.id/~pci, dan juga dalam bentuk CD, dalam PortableDocument Format (.pdf ). Untuk membuka suatu file .pdf inidiperlukan Adobe Acrobat Reader, yang bisa di-download tanpa biayadari http://www.adobe.com/reader.

1. Salinkan“Catatan Peserta”dari setiap sesi

2. Bagikan setiapbuku sesi kepadacalon instruktur

3. Bantu parainstruktur denganpembuatan OHP

4. BagikanCatatan Peserta

kepada parapeserta

Penyelenggara/organiser

1. Copy the“Participants Notes”

2. Distribute materialto presenters

3. Assist presentersin making OHPs

4. Participants’ Notesto participants

Sebelumkursus

Padapermulaan

kursus

Page 4: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

D A F T A R S E S I

1. Program Langit Biru dan peraturan perundang-undangan

2. Pengelolaan kualitas udara

3. Karakteristik-karakteristik atmosfer

4. Dampak iklim dan topografi terhadap pencemaran udara

5. Pencemaran udara dari kendaraan bermotor

6. Pengendalian limbah gas dan partikulat dari sumberbergerak

7. Pemantauan kualitas udara

8. Bau dan pengelolaannya

9. Karakteristik pencemaran partikulat dan gas

10. Pengendalian pencemaran partikulat dan gas

11. Pencemaran udara dari mesin bakar

12. Pencemaran udara dari sumber stasioner besar

13. Tata ruang dan pengelolaan kualitas udara

14. Peranserta masyarakat dalam pengelolaan kualitas udara

Page 5: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

Pencemaran udara tidak mengenal batasan-batasan politik atau

geografis. Di semua negara, baik yang sedang berkembang maupun

yang maju, emisi-emisi kimia dan fisika tetap sama saja. Dalam

banyak hal, teknologi pengendaliannya dapat dipindahkan secara

langsung, namun, dalam segala situasi, kemampuan menerapkan

teknologi ini harus dinilai sepenuhnya, dalam kaitannya dengan

keadaan sosial, budaya dan ekonomi daerah setempat.

Banyak polutan udara yang berasal dari sumber-sumber titik

yang dapat dikenali secara langsung dan patuh dengan langkah-

langkah pengendalian ‘ujung pipa’. Yang lainnya tidak begitu

mudah ditentukan dan dihasilkan secara luas dalam lingkungan.

Mengenai seluruh polutan, langkah-langkah pencegahan sering-

kali dapat dilaksanakan dengan biaya yang lebih rendah dari-

pada langkah-langkah pengendalian ‘ujung pipa’.

C A T A T A N I N S T R U K T U R

Page 6: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

Kursus pengelolaan kualitas udara Catatan Instruktur

R E N C A N A S E S I

ISES KIPOT UTKAW KIPOT-BUS GNITNEPNARAJAGNEPNAHAB/ATAK REBMUSNAIAPMAYNEP

2 naalolegneParadusatilauk

maj2 nauluhadneP aisenodnIidkapmaD

labolgkapmaD

isinifeD

aradusatilauknaalolegnepsulkiS

PHO

silutnapap

stuodnah

nadlaisapskepsA-neplaropmetaradunaramec

laropmetnadlaisapsalakS

aradunaramecnepawitsirepigolonorK

mumunauajniTmetsispadahret

aradunaramecnep

rebmuSaradunaramecnep

malarebmus-rebmuS

rifsomtanahisrebmeP

aradunaramecneprebmusnagnologgnePamatusineJ

aradunaramecnepsagnatuloP

tadapnatuloPhalasaM

naramecneplabolgnadlanoiger

lanoigerkapmaD

milkipadahretnaatokrephareadkapmaD

labolgkapmaDsatilaukutumukaB

aradu

Page 7: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

M A T A A J A R A N

Kursus pengelolaan kualitas udara Catatan Instruktur

2

DALAM SESI INI

Pendahuluan Dampak di Indonesia; Dampak global;Definisi; dan Siklus pengelolaan kualitas udara

Aspek spasial dan temporal pencemaran udara Skalaspasial dan temporal; dan Kronologi peristiwa pencemaranudara

Tinjauan umum terhadap sistem pencemaran udara

Sumber pencemaran udara Sumber alam; Pembersihanatmosfer; dan Penggolangan umber-sumber pencemaran udara

Jenis utama pencemaran udara Polutan gas; Polutan padat(partikulat)

Masalah pencemaran regional dan global Dampakregional; Efek daerah perkotaan terhadap iklim; Dampak global

Baku mutu kualitas udara.

Pengelolaan kualitasudara

OHP 2–1

Page 8: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—4 Kursus pengelolaan kualitas udara

PENDAHULUAN

Setiap tahun negara-negara industri maju menghasilkan ber-milyar-milyar ton polutan. Dalam abad ke-20 dunia telahmenyaksikan pertumbuhan penduduk dan ekonomi yangbelum pernah tercapai sebelumnya. Masyarakat dunia sedangbergerak menuju ke arah ekonomi tunggal, awal dari sebuahera globalisasi baru. Namun demikian, pertumbuhan ekonomiseringkali diikuti dengan masalah-masalah lingkungan. Pen-cemaran dan kemerosotan lingkungan berubah dalam hal skaladan intensitasnya, ini bukan lagi sekedar fenomena setempatmelainkan menjadi sebuah isu dengan dampak-dampak global.

Dampak di IndonesiaPencemaran udara sedang menjadi masalah besar di kota-kota besar di Indonesia seperti Jakarta, Surabaya, Bandung danSemarang, di mana kendaraan bermotor, kegiatan-kegiatanperumahan penduduk dan industri merupakan penyumbangbesar.

Program Langit Biru yang diluncurkan baru-baru ini adalahsebuah program untuk mengendalikan pencemaran udara diwilayah perkotaan dan diarahkan pada pemantauan kualitaslingkungan di wilayah perkotaan.

Dampak globalPencemaran udara tidak mengenal batas-batas politik ataupungeografis. Misalnya, perjalanan jauh partikel-partikel yangberasal dari kebakaran hutan di Indonesia telah membawadampak terhadap kualitas udara di negara-negara tetanggadekat dan bahkan menjangkau tempat yang lebih jauh lagi.Kegiatan manusia menimbulkan dampak sama dengan yangdisebabkan oleh proses alami, dan bahkan mereka sekarangmampu mempengaruhi sistem penopang kehidupan global.Pencemaran yang disebabkan oleh sulfur dan nitrogen oksida,misalnya, bukan lagi sekedar masalah perkotaan saja. Hujanasam yang diciptakan oleh pencemaran semacam itu ber-pengaruh pada wilayah yang jauh lebih luas.

Yang paling serius dari kesemuanya ini adalah akumulasi gas-gas rumahkaca, yang diramalkan akan menyebabkan perubahaniklim global. Lapisan ozon yang berkurang pada stratosfir jugamengancam kehidupan di atas bumi. Sebagai akibatnya,beberapa negara setuju untuk menghentikan produksi dan

Kata-kata kunci:

dampak-dampak global;

pencemaran udara;

Program Langit Biru.

Page 9: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—5Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

konsumsi khlorofluorokarbon (CFC), sekelompok bahan kimiayang merupakan penyebab utama menipisnya lapisan ozon.

Kegiatan perkotaan, seperti sektor-sektor perumahan pen-duduk, pengangkutan, perdagangan, industri, pengelolaanlimbah padat dan kegiatan-kegiatan lain yang terkait memilikipotensi untuk mengubah kualitas udara perkotaan. Per-kembangan sektor-sektor perkotaan ini sangat dinamis, diikutiperkembangan sosio-ekonomis wilayah perkotaan. Dapatdiasumsikan bahwa meningkatnya perkembangan kota, yangberkenaan dengan wilayah tataruang dan kegiatan ekonomi,akan menyebabkan suatu peningkatan dalam hal muatanpencemaran udara yang dilepaskan ke dalam atmosfer kota.Dampak semacam itu akan dialami di pusat-pusat kegiatanyang ada.

Pencemaran yang dipancarkan dari sumber-sumber yang adadidistribusikan ke dalam atmosfer, melalui proses penyebarandan dilusi yang kompleks. Hal ini akan dibahas lebih lanjutdalam Sesi 3 dan 4. Selain itu, sebagian dikarenakan gerakandan dinamika atmosfer, pencemaran masuk ke dalam atmosferdan yang telah mengalami proses-proses ini, akan ditransferdari titik asalnya ke wilayah lain menurut arah angin, yaitusearah dengan kecepatan angin yang mendominasi.

Kasus-kasus pencemaran udara dalam beragam sumber industriakan disajikan dalam sesi-sesi selanjutnya.

DefinisiPencemaran udara diartikan sebagai hadirnya kontaminasiatmosfer oleh gas, cairan atau limbah padat serta produksamping dalam konsentrasi dan durasi yang sedemikian rupasehingga menciptakan gangguan, kerugian atau memilikipotensi merugikan terhadap kesehatan/ kehidupan manusia,hewan dan tumbuh-tumbuhan atau benda dan atau men-ciptakan ketidak-nyamanan.

Pencemaran udara dapat membahayakan kesehatan manusiaserta kesehatan dan kelestarian tanaman dan hewan, ataudapat menyerang bahan-bahan, menurunkan penglihatan,atau menghasilkan kebauan yang tidak menyenangkan.

Studi mengenai pencemaran udara merupakan bidang multi-disipliner yang mencoba untuk menemukan penyebab dandampak pencemaran udara.

Sentra-sentra industri besarmemancarkan emisi yang

menjangkau ke luar batas wilayahnegara.

Page 10: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—6 Kursus pengelolaan kualitas udara

Melaksanakanpengendalian pencemaran

udara dan kegiatan-kegiatanlainnya untuk melaksanakan

rencana pengelolaankualitas udara

Pengukuran danpemantauan kualitas

udara ambien

Pengkajianmengenai apa maksud

pengukuran kualitas udara dandampaknya terhadap

lingkungan

Penetapansasaran proses

pengelolaan, dimana sasaranmengenai pengelolaan kualitasudara menjadi standar ambien

kualitas udara

Penyusunanrencana pengelolaankualitas udara untukmencapai sasaran yang

telah ditetapkan

1

2

34

5

Siklus pengelolaan kualitas udaraPengendalian pencemaran udara merupakan bagian dariproses pengelolaan kualitas udara yang lebih besar. Ada 5komponen dalam siklus pengelolaan kualitas udara:1. Pengukuran dan pemantauan kualitas udara ambien;

2. penilaian mengenai apa arti dari ukuran-ukuran kualitasudara dan apa dampaknya terhadap lingkungan;

3. menetapkan sasaran dalam proses pengelolaan, dengansasaran-sasaran ini maka pengelolaan kualitas udara menjadibaku mutu kualitas udara ambien;

4. menyusun rencana pengelolaan kualitas udara guna men-capai sasaran yang telah ditetapkan; dan

5. melaksanakan pengendalian pencemaran udara dan kegiatanlainnya guna mengikuti rencana pengelolaan kualitas udara.

Pengukuran dan pemantauan kualitas udara ambien padaangka (1) di atas diulangi guna meninjau kembali keberhasilanprogram tersebut, dilanjutkan secara terus-menerus ataudalam siklus yang teratur.

Kelima komponen dalam siklus pengelolaan kualitas udaraditunjukkan dalam Gambar 2.1.

Gambar 2.1

Kelima komponen siklus pengelolaankualitas udara.

OHP 2–2

Page 11: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—7Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Pengkajian masalah pencemaran udara tidak mungkin lagi dilakukan

hanya dalam suatu skala yang kecil atau lokal saja, misalnya dalam suatu

daerah perkotaan tertentu saja.

Kenyataan dan pembuktian ilmiah telah mengungkapkan, bahwa

pengaruh pergerakan dan dinamika atmosferik adalah sedemikian

besarnya, hingga masalah pencemaran udara yang sebelumnya dianggap

hanya suatu masalah lokal, ternyata menyebar dan berkembang dalam

suatu skala yang jauh lebih luas. Pengungkapan lainnya mencakup pula

klimatologi pencemar udara, yang kurang lebih akan analogis dengan

parameter meteorologis yang umum.

Pengkajian masalah pencemaran udara

Indonesia secara aktif mengikuti program pengukuran kualitasudara, termasuk pemantauan sumber tidak bergerak, danbeberapa pemantauan ambien kontinyu waktu riil terbatas.Program tersebut tidak mencapai potensi penuh, terutama diJawa Timur dan pusat-pusat propinsi lainnya, karena ke-kurangan peralatan pemantauan dan dukungan laboratorium,serta kekurangan staf berpengalaman yang sesuai untukmenangani dan menafsirkan data. Berbagai program pelatihandan bantuan internasional telah tersedia guna memperbaikimasalah ini.

Proses penetapan sasaran untuk tingkat kualitas udara yangdapat diterima oleh masyarakat dan cocok untuk perlindungankesehatan, kesejahteraan dan ketahanan biasanya menghasilkanbaku mutu kualitas udara ambien. Sebuah daftar baku mutukualitas udara ambien Indonesia disajikan dalam di halaman 34.

Dengan beberapa modifikasi kecil, siklus pengelolaan kualitasudara juga dapat diterapkan untuk memantau sumber-sumberpencemaran yang bergerak.

Page 12: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—8 Kursus pengelolaan kualitas udara

ASPEK SPASIAL DAN TEMP-ORAL PENCEMARAN UDARA

Skala spasial dan temporalMasa tercampurnya atmosfer yang buruk dapat menyebabkankonsentrasi tinggi bahan-bahan berbahaya di wilayah pen-cemaran tinggi dan, di bawah kondisi yang berat, dapat meng-akibatkan luka dan bahkan kematian.

Efek eksposur jangka panjang terhadap konsentrasi rendahtidak dijelaskan dengan baik; namun, yang paling banyakmenanggung risiko adalah anak-anak, orang tua, perokok,pekerja yang sifat tugasnya mengekspos pada bahan-bahanberacun, dan orang yang berpenyakit jantung atau paru-paru.Efek buruk lain dari pencemaran udara berpotensi untukmelukai hewan ternak dan hasil panen.

Dinamika atmosfer merupakan faktor utama yang perludipertimbangkan dalam masalah pencemaran udara. Dalamhal ini, meskipun atmosfer selalu dianggap sebagai suaturuang yang tak terbatas, dalam tinjauan parsial untuk meng-analisis fenomena-fenomena yang khusus, ketakterbatasanatmosfer biasanya dihilangkan.

Pasquill (1983) membuat klasifikasi pencemaran udara berdasar-kan pada skala ruang dan waktu atmosfer dalam beberapa skala.

Skala mikro/lokalSkala mikro dengan jangkauan dalam orde sampai dengansatuan kilometer, dan skala waktu dalam orde detik sampaibeberapa menit. Skala ini sering pula disebut sebagai skalalokal. Dalam skala ini, beberapa faktor meteorologi lokalsangat besar pengaruhnya, seperti adanya angin darat danangin laut di daerah pantai; sirkulasi udara perkotaan danpedesaan, panas perkotaan, dsb. Proses transport skala lokal,umumnya menyebabkan suatu akumulasi pencemar relatif didaerah diatas sumber pencemarannya, akibat adanya lapisaninversi atmosfer yang membatasi ruang penyebaran pencemar.Contoh yang bagus dalam hal ini adalah Asbut London danAsbut Los Angeles.

Skala medium/regionalSkala medium, dengan jangkauan orde kilometer, dan skalawaktu orde menit hingga jam ini juga dikenal sebagai skalaregional. Gerakan atmosfer disebabkan oleh angin geostatis (diatas lapisan batas atmosfer). Pelepasan polutan di lapisan yang

OHP 2–3

Page 13: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—9Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

lebih tinggi akan memudahkan penyebaran polutan secarahorisontal dan vertikal dalam liputan yang lebih luas.

Skala makroSkala makro, dengan jangkauan di atas ribuan kilometer, danskala waktu lebih dari satu hari. Karena jaraknya yang jauh,disebut juga sebagai skala kontinental/benua. Polutan yangsecara relatif stabil akan dapat bertahan tetap berada dalambentuk asalnya dan menjangkau jarak lebih jauh. Hujan asamyang terjadi di Kanada, telah terbukti disebabkan oleh emisiSO2 yang sangat tinggi intensitasnya di daerah AmerikaSerikat Utara (Illinois, Ohio, Wisconsin). Karenanya pulafenomena ini dikenal juga sebagai suatu fenomena transportpencemar jarak jauh, hingga ribuan kilometer.

Skala globalSkala global, dapat juga digolongkan dalam skala makro,tetapi dengan skala waktu yang jauh lebih lama, dan jangkauanvertikal lebih dari 10 km. Pergerakan atmosferik akan berlakudalam suatu skala global.

Pergerakan dan dinamika serta kimia atmosferik, merupakanfaktor-faktor yang sangat menentukan nasib pencemar udarasetelah diemisikan dari sumbernya. Timbullah disini suatukaitan yang erat antara sumber dengan daerah penerima, yangdalam hal-hal tertentu dapat berupa kaitan antara daerahperkotaan dan pedesaan disekitarnya, atau suatu negara dengannegara lainnya.

Bukti-bukti kronologis yang berikut telah menyumbang padaperkembangan disiplin yang terkait. Skala ruang dan waktudari fenomena pencemaran udara menjadi semakin luas.Tingkat jangkauan skala dari skala mikro, melibatkan daerahsetempat, hingga skala global.

Kronologi peristiwa pencemaranudara

Kota-kota di Indonesia tidak sendirian dalam masalah kualitasudara. Tentu saja sudah diketahui bahwa masalah pencemaranudara pernah terjadi di kota-kota besar dari negara-negaraberkembang seperti Bangkok, Manila atau Mexico City.

Tidak pula masalah-masalah kualitas udara ini hanya terjadidi negera-negara berkembang saja. Sebagian anak-anak kotadi bagian dalam kota Los Angeles yang berasal dari kelompoksosio-ekonomi rendah, bila ditanyai mengenai warna langit,

Page 14: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—10 Kursus pengelolaan kualitas udara

mereka menjawab kuning. Itu karena hadirnya asbut fotokimiayang utamanya berasal dari pancaran kendaraan bermotor.

Uraian kronologis dari fenomena pencemaran udara yang adatelah menunjukkan adanya suatu kaitan yang erat dengankegiatan manusia (antropogenik). Kronologi semacam itudijelaskan di bawah:

Pada tahun 1273 Edward I memberlakukan langkahhukum pertama guna mengurangi pencemaran atmosferdengan cara melarang pembakaran batubara di dalam kotaLondon. Selama masa pemerintahan Edward I, pelanggaranpenggunaan batubara di London yang ia temukan dalammelakukan kunjungan-kunjungan akan mengantarkanpelanggarnya kepada hukuman mati!

Asbut London teramati setelah Revolusi Industri padaabad ke-18, setelah diperkenalkan penggunaan bahanbakar (batubara) fosil, penggerak tenaga mesin uap secarasangat ekstensif. Fenomena ini mencapai puncaknya padaakhir abad ke-19.

Asbut fotokimia Los Angeles yang semula dikira samadengan asbut kota London, ternyata adalah suatu pen-cemaran udara yang berbeda bentuk dan skalanya, yangmerupakan manifestasi proses dinamika dan kinetikaatmosferik yang lebih kompleks, akibat dari polutan-polutan udara yang dilepaskan oleh gas-gas knalpot kendaraanbermotor. Pencemaran udara jenis ini muncul pada tahun1942, bersamaan dengan meluasnya penggunaan kendaraanbermotor serta meningkatnya jumlah kendaraan bermotor.Pengendalian fenomena yang sebenarnya berlangsung, barudapat diungkapkan pada tahun 1950-an.

Hujan asam yang terjadi secara luas di daratan AmerikaUtara dan Eropa Barat adalah fenomena pencemaran udarayang berskala ruang dan waktu lebih besar dari yang terda-hulu. Cakupannya adalah benua, dan masih mungkin akanmenjadi antarbenua. Penyebab utamanya ialah gas buangproses pembakaran bahan fosil di daerah perkotaan, baikyang bersumber dari PLTU maupun kendaraan bermotor.

Suatu inversi terhadap Donora, Pennsylvania, pada tahun1948 menyebabkan penyakit pernafasan terhadap lebih6.000 orang dan merenggut 20 nyawa manusia. Pencemaranberat di London merenggut nyawa 3.500 hingga 4.000orang pada tahun 1952 dan 700 orang lainnya di tahun 1962.

Pengungkapan dan penelitian dalam tahap modern ini,baru dilakukan pada tahun 1970-an, yaitu oleh OECD

Page 15: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—11Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

http://

www.corpwa

tch.or

g/bh

opal/

(1977) dan Pemerintah Amerika Serikat dan Kanada(1978). Kedua badan international ini mengungkapkanbahwa fenomena hujan asam adalah suatu fenomenatranspor pencemar udara jarak jauh (benua).

Masalah pencemaran udara di Indonesia mulai mendapat-kan perhatian yang lebih luas pada tahun 1970.

Pelepasan metil isosianat ke dalam udara selama terjadiinversi suhu menyebabkan bencana di Bhopal, India,dalam bulan Desember 1984, dengan akibat kematiansekurang-kurangnya 4.000 jiwa dan lebih 500.000 korbanmenderita sakit.

Akumulasi gas-gas rumah kaca juga disebabkan olehpembakaran bahan bakar fosil dengan skala ruang danwaktu yang lebih besar (skala global) dibandingkan dengantiga fenomena sebelumnya. Fenomena ini berkaitan eratdengan pembentukan kehidupan biologis di dunia, ber-milyar-milyar tahun yang lalu. Sumbangan kegiatan antro-pogenik terhadap fenomena ini mulai terungkap padatahun 1980, berkenaan dengan perkembangan kimiaatmosfer. Jenis pencemaran udara ini menyebabkan dampakalam global, sebagaimana biasanya dinyatakan sebagaipemanasan global.

Penipisan lapisan ozon merupakan fenomena yang jugadengan skala waktu yang lebih panjang. Penyebab utamanyaadalah unsur yang stabilitasnya sangat tinggi, yaitu unsur-unsur bahan pendingin, yang kita kenal sebagai CFC.Fenomena ini, baik dalam skala maupun pengaruhnya,mempunyai hubungan yang erat dengan fenomena rumahkaca, meskipun pengaruh biologis yang diramalkan akanlebih hebat. Masalah penipisan lapisan ozon ini baru dapatdiungkap secara lebih mendalam pada tahun-tahun 1980-an dengan semakin aktifnya penelitian atmosferik dangejala-gejala bumi, terutama di daerah Antartika (Farmanet al, 1985) dan penerapan teknologi satelit.

Pabrik kimia Union Carbide diBhopal, India.

Page 16: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—12 Kursus pengelolaan kualitas udara

Kata-kata kunci:

sumber-sumber;

jenis-jenis;

antropogenik;

pencemar primer;

pencemar sekunder.

Bersamaan dengan itu, terjadi pula proses-proses transformasifisika-kimia yang mengubahnya (pencemar primer) menjadiunsur gas atau partikulat bentuk lain yang dikenal sebagai‘pencemar sekunder’. Pencemar-pencemar ini dapat tersisih-kan dari atmosfer kembali kepermukaan bumi melalui proses

TINJAUAN UMUM TERHADAPSISTEM PENCEMARAN UDARA

Di semua negara, baik yang sedang berkembang maupunyang maju, emisi-emisi kimia dan fisika tetap sama saja.Dalam banyak hal, teknologi pengendaliannya dapat di-pindahkan secara langsung, namun, dalam segala keadaan,kemampuan menerapkan teknologi ini harus dinilai sepenuhnya.

Dengan telah diungkapkannya dasar-dasar dalam ‘kimiaatmosfir’, khususnya oleh para peneliti pencemaran udara,adalah penting bagi kita untuk mengenal aspek umum pokokbahasan ini dalam suatu kerangka konseptual sebuah ‘sistempencemaran udara’.

Seperti dapat dilihat dalam Gambar 2.2, sumber-sumberpencemaran dapat digolongkan sumber area, titik, dan garis.Sistem pencemaran udara berawal dari jenis-jenis emisi alamidan anthropogenik. Emisi ini didefinisikan sebagai ‘pencemarprimer’, karena pencemar-pencemar golongan ini diemisikanlangsung ke udara dari sumbernya, misalnya SO2, NOx CO,Pb, zat-zat organik dan partikulat. Pada atmosfer pencemar-pencemar ini akan mengalami penyebaran dan pengankutan,yang pada dasarnya ditentukan oleh faktor-faktor meteorologi.

Sumber area, garis dan titik

Sumbertransportasi

Sumber tetap padapembakaran bahan

bakar

Emisi dankebocoran

proses industriPembuanganlimbah padat Lain-lain

• Kendaraanbermotor• Jalan raya padapenggunaan bahanbakar• Pesawat udara• Kereta api• Kapal laut• Penangananminyak• Kehilangan akibatevaporasi

• Pemakaian bahanbakar

- Rumah tangga- Industri- Komersial- Kelembagaan

• PLTU• PLTD

Industri-industri• proses kimia• makanan danpertanian• metalurgi• produk mineral• penyulinganminyak

On site• Insineratorkota• Pembakaranterbuka

• Kebakaranhutan• kebakaranbangunan• pembakaransisa batu bara• pembakarandari lahanpertanian, dll.

Gambar 2.2

Pengelompokan sumber pencemarudara.

OHP 2–4

Page 17: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—13Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

deposisi basah atau kering, yang dapat memberikan dampaknyaterhadap penerima, seperti manusia, hewan, ekosistem akuatik,tumbuh-tumbuhan dan material.

Dengan pengetahuan dasar yang mendalam mengenai emisi,topografi, meteorologi dan kimia, suatu model matematikdapatlah dikembangkan untuk meramalkan konsentrasipencemar-pencemar tersebut, baik yang primer maupun yangsekunder, sebagai fungsi dari waktu untuk berbagai tempatdan lokasi yang berbeda dalam daerah aliran udaranya. Modelkomputer yang telah dikembangkan hingga saat ini meliputimodel yang meramalkan konsentrasi pencemar udara:

Dari sumber-sumber tunggal—model kepulan/plume model;

dalam suatu zona aliran udara;

dari perpaduan berbagai sumber diam dan bergerak—model aliran udara; atau

dalam suatu daerah geografis yang lebih luas dihilir sebuahkumpulan sumber, misalnya perkotaan—model transportjarak jauh.

Sebuah keluaran tipikal dari suatu model prediktif yang men-unjukkan sumber besar NOx titik tunggal di bawah stabilitasangin/kondisi cuaca tertentu, disajikan dalam Gambar 2.3.

Model yang telah dibenarkan melalui pengamatan lapanganakan berfungsi sebagai instrumen-instrumen yang bergunabagi perumusan strategi pengendalian yang tepat dan sesuai.

Gambar 2.3

Konsentrasi Ozon, NOx dan NMHCdi dalam bagian utara-selatan plumeasap kawasan Perth, Australia Barat,yang memperlihatkan: (a) hasil daripenggunaan model Carnegie-MellonCIT; (b) hasil pengukuran di lokasi-

lokasi yang sama; dan (c) rute pesawatyang digunakan untuk pengukuran.

OHP 2–5

Page 18: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—14 Kursus pengelolaan kualitas udara

Gambaran sistem pencemaran udara ini, merupakan suatupenjabaran langkah-langkah penting yang harus dilaksanakan,dalam usaha mengendalikan pencemaran udara, serta me-lindungi para penerima dari dampak negatif yang akan timbul.Namun perlu diingat disini, bahwa usaha pengendalian akanterutama diarahkan terhadap sumber pencemarannya, yangmenjadi unsur penyebab dalam sistem tersebut.

Page 19: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—15Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

sum

ber

gari

s

SUMBER PENCEMARANUDARA

Di antara pencemar udara yang dipancarkanoleh sumber-sumber alam, hanya radon gasradioaktif yang dikenali sebagai ancamankesehatan yang besar.

Sejumlah polutan udara lazimnya ditemukandi kota-kota dan berfungsi sebagai polutanstandar yang digunakan secara global untukmenjelaskan kualitas udara ambien. Ini di-jelaskan secara singkat di bagian-bagian berikut.

Secara konstan, polutan-polutan juga di-hilangkan dari atmosfer melalui berbagai mekanisme. Duametode primer yang terlibat dalam pembersihan atmosfer ialah:1. Pengendapan polutan, dan

2. Konversi polutan ke dalam bentuk lain(karena oksidasi, absorpsi dsb.)

Di dalam atmosfer, hujan, salju, dan embuncenderung untuk menghanyutkan asap,debu, serbuk sari, dan produk-produk limbahgas. Partikel-partikel yang berdiameter kurangdari 2 µ tidak dihanyutkan oleh hujan dancenderung tetap melayang-layang. Secaraperlahan partikel-partikel ini mengendap kebawah dan dihilangkan melalui benturandengan pohon, batu dan rintangan-rintanganlain yang ada di permukaan bumi. Partikel-partikel tersebut dapat berkelana bermil-miljauhnya tanpa mengindahkan batas negara.

Sumber-sumber pencemaran udaraSeperti telah dibahas sebelumnya, sumber-sumber pencemaran udara dapat digolongkanbaik sebagai sumber alam maupun sumberantropogenik (buatan manusia). Berdasarkanpada distribusi ruang, sumber-sumber pen-cemaran udara yang berasal dari alam ataubuatan manusia dapat digolongkan menjadi:

Sumber titik (point source)

sumber garis (line source)

sumber area (area source).

Emisi industri tipikal (sumber titik).Pengendalian dapat dilakukan baik

terhadap peralatan, atau dengan caramembersihkan emisi udara dari

bangunan.

Arus lalulintas yang bergerak dapatdianggap sebagai sumber emisi garis.

Sumber-sumber area dapat termasukpembakaran limbah padat kota.

Page 20: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—16 Kursus pengelolaan kualitas udara

Di beberapa wilayah, sumber-sumber area alam merupakanpenyebab pencemaran yang besar. Ini termasuk emisi gunungberapi, seperti SOx, H2S dan beberapa partikel sulfur, lazimditemukan di wilayah pegunungan Indonesia, dan secarasignifikan ikut menyebabkan konsentrasi ambien di daerahsekelilingnya seperti yang terjadi di Bandung. Rawa-rawa danhutan bakau di wilayah pantai juga mengakibatkan konsentrasimetan naik dibanding dengan wilayah pegunungan.

Erosi dan abrasi tanah terutama di daerah kering akan me-mancarkan partikulat ke atmosfer terutama di daerah tropisyang lembab. Partikulat dari tanah tertiup angin lazimnyaditemukan di atmosfer Indonesia. Sumber-sumber alam pen-cemaran udara biasanya merupakan alam statis dan memancar-kan polutan dalam jumlah konstan.

Sumber antropogenik adalah sumber yang mendominasipencemaran udara di daerah perkotaan dan industri.

Walau tergantung situasi, sumber-sumber emisi dapat di-golongkan menjadi:

Sumber diam (industri); dan

sumber bergerak (mobil dan truk).

Kendaraan bermotor diam merupakan sumber pencemaran,sementara mobil yang sama yang sedang bergerak akan ber-tindak seakan-akan merupakan sumber linear.

Pada umumnya, emisi-emisi polutan udara disebabkan oleh:Proses pembakaran bahan bakar seperti unit pembangkittenaga dan kendaraan bermotor; dan

sebab-sebab non-pembakaran sebagaimana dapat dianggapberasal dari industri kimia.

Didasarkan pada penggolongan di atas, sumber-sumberpencemaran udara dapat dijelaskan sebagai berikut:

Pembakaran bahan bakar sumber diamTermasuk di antaranya adalah pemanfaatan minyak, gas,batubara atau kokas dalam kegiatan-kegiatan berikut ini:

Industri;

pembangkit tenaga listrik;

kegiatan pemukiman penduduk; dan

kegiatan komersial—restoran, hotel, dsb.OHP 2–7

OHP 2–6

Page 21: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—17Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Pembakaran bahan bakar sumber bergerakSumber pencemaran berikut ini menggunakan bahan bakarminyak:

Kendaraan bermotor (mobil dan sepeda motor);

kereta api;

pesawat udara; dan

kapal laut.

Pembakaran limbah padatKegiatan ini mempunyai berbagai bentuk, seperti:

Insinerasi kotapraja;

insinerasi di lokasi; dan

pembakaran terbuka.

Sumber-sumber non pembakaranSumber-sumber khusus ini diciptakan oleh pengolahan danpenyimpanan bahan baku untuk proses industri seperti:

Pengolahan bahan kimia;

pengolahan produk makanan dan pertanian;

pengolahan logam dan benda-benda lainnya yang berasaldari logam;

pengolahan mineral;

pengolahan minyak;

produksi bubur kertas dan kertas; dan

penyimpanan bahan pelarut.

OHP 2–8

Page 22: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—18 Kursus pengelolaan kualitas udara

natuloP amaturebmuS kujnutepOHW/ratnemoK

)OC(adiskonomnobraKsesorp;rotomrebnaaradnektoplanK

irtsudni;maj8tawel)mpp01(³m/gm01;natahesekkujnuteP

)mpp52(maj1tawel³m/gm03

OS(adiskoidrufluS 2)

aganetnadsanaptikgnabmepsatilisaFkaynimnakanugrepmemgnaykirtsil

ruflusgnudnagnemarabutabuatagnarelebmasakirbap;)gnareleb(

1tawel)mpp221.0(3m/gµ053:natahesekkujnuteP)mpp571.0(nem01tawel3m/gµ005;maj

talukitrapnahab01MP)PST(

sesorp;rotomrebnaaradnektoplanKtikgnabmep;hapmasisarenisni;irtsudnisag-sagiskaer;kirtsilaganetnadsanap

rifsomtamaladidnaramecnep

iridret;maj42tawel3m/gµ07:natahesekkujnutePkusamretmagolkaynabnad,taflus,tartin,nobrak

gnesnadiseb,agabmet,matihhamit

)bP(matihhamiTtinu;rotomrebnaaradnektoplanK

iaretabkirbap;matihhabmitnarubelepnuhatutastawel3m/gµ1-5.0:natahesekkujnuteP

,ON(adiskonegortiNON 2)

;rotomrebnaaradnektoplanK;kirtsilaganetnadsanaptikgnabmep

kupupkirbap;fisolpske;kirtinmasa

42tawel)mpp80.0(3m/gµ051:natahesekkujnuteP;2ONktu)mpp12.0(maj1tawel3m/gµ004;maj

kutnuirahatamranisnadnobrakordihnagnedipaggnataimikotofnadiskokutnebmem

aimikotofnadiskOaguj,nozoamaturet(

nadtartinlitesaiskorep)adihedla

iskaerhelorifsomtamaladidkutnebreTranisnad,nobrakordih,adiskonegortin

irahatam

)mpp1.0-670.0(3m/gµ002-051:natahesekkujnuteP60.0-50.0(maj3tawel3m/gµ021-001;maj1tawel

)mpp

nobrakordihnatem-noN,nilite,natekusamret(,natnep,natub,naporp

)nelitesa

napaugnep;rotomrebnaaradnekisimEnagnaubmep;irtsudnisesorp;naturalrakabnahabnarakabmep;tadaphabmil

irahatamranisnadadiskonegortinnagnedipaggnaTaimikotofnadiskokutnebmemkutnu

OC(adiskoidnobraK 2) narakabmeprebmus-rebmusalageS

hibelisartnesnokadapnatahesekkasuremnikgnuMrifsomtalevel;maj8-2tawelmpp000,5iradrasebulalgnaydabaesmpp082arik-arikiradkianhalet

asibininert;gnarakesmpp053tawelaggnihacakhamurkefeadapgnabmuynem

JENIS UTAMA PENCEMARANUDARA

Untuk tujuan pengendalian, polutan dapat dibagi menjadidua tipe dasar, partikulat dan gas. Sumber utama polutanyang relevan dengan standar-standar internasional disajikandalam Tabel 2.1 yang dibahas lebih lanjut dalam teks berikutnya.

Polutan gas

Karbon dioksidaGas ini adalah hasil dari proses oksidasi lengkap, seperti pem-bakaran bahan bakar. Gas ini dikeluarkan oleh hewan selamabernafas, selama pembusukan aerobik dari semua bahan organikkarbon dan dari oksidasi mineral. Misalnya, batu kapur yangdipanaskan pada suhu tinggi memancarkan karbon dioksidayang menyisakan kapur mentah.

Tabel 2.1

Sumber polutan udara dan bakumutu internasional.

OHP 2–10

OHP 2–9

Page 23: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—19Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

360

350

340

330

1980 1985 1990 1995Tahun

CO2 (

ppm

)

Konsentrasi karbon dioksida dalam atmosfer diperkirakantelah meningkat dari 275 ppm sekitar tahun 1850 menjadi345 ppm di tahun 1985 dan memberikan sumbangan ter-

hadap pemanasan global sebagai konsekuensidari “efek rumahkaca”. Tren peningkatandalam CO2 atmosfer ditunjukkan dalamGambar 2.4.

Secara global, Indonesia menduduki peringkatkesembilan di antara 50 negara yang meng-hasilkan gas-gas rumah kaca tertinggi padatahun 1987. Namun, bila diperhitungkandengan jumlah penduduknya, Indonesia tidaktermasuk di antara 50 negara peringkatpuncak, di mana emisi per kapita tahunandari gas-gas rumah kaca adalah 1,5 ton.

Pembersihan CO2: CO2 dihilangkan dariatmosfer melalui:

Konsumsi dalam fotosintesis

reaksi lambat dengan batu silikat batu kapur dandolomit.

Sulfur dioksidaJumlah emisi dunia sekitar 100 juta ton/tahun. Sulfur dioksidaadalah hasil pokok dari pembakaran sulfur (belerang) dalambahan bakar dan secara langsung hampir proporsional denganjumlah yang ada dalam bahan bakar. Beberapa bagian darisulfur dioksida ini, diperkirakan 20% mengandung bahanbakar sulfur rendah tetapi tidak lebih dari 5% dengan bahanbakar sulfur tinggi, dikonversi bentuknya menjadi sulfurtrioksida, yang pada gilirannya digabungkan dengan uap airdalam gas cerobong asap, membentuk asam belerang.

Pembersihan SO2: SO2 dihilangkan dari atmosfer dalamwaktu sekitar 43 hari. Kedua teori penghilangan tersebutdirangkum sebagai berikut:

1. SO2 + O2 SO3 + H2O H2 SO4 + NH3, Lime amonia sulfat, kalsium sulfat

2. SO2 + NH3, langsung kalsit kapur Oksidasi sulfit sulfat (presipitat)

Nitrogen oksidaNitrogen oksida dibentuk dalam konsentrasi 200–600 ppmdalam cerobong asap dari hampir semua proses pembakaran.Ini merupakan susunan yang sama dengan sulfur oksida dalam

Gambar 2.4

Konsentrasi CO2 dalam atmosfer,

sebagaimana diukur di stasiunpemantauan Tanjung Grim,

Australia.

Emisi cerobong dari industri berattelah menyumbang secara signifikan

kepada hujan SO2 dan asam

atmosfer.

Page 24: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—20 Kursus pengelolaan kualitas udara

1700

1600

1500

1980 1985 1990 1995Tahun

Metan(CH4)(ppm)

bahan bakar sulfur yang lebih rendah. Mereka melakukanpelanggaran yang lebih sedikit walaupun mungkin tidakkurang berbahayanya daripada sulfur dioksida, karena oksidadari nitrogen merupakan penyumbang utama asbut fotokimia.Oksida dari nitrogen adalah polutan gas utama dari gas yangdibakar unit pembangkit tenaga.

Pembersihan NOx: Asam nitrik bila terbentuk bereaksi denganamonia atau kapur à amonia nitrat atau kalsium nitrat.

HidrokarbonMetan. Metan dianggap sebagai gas yang secara relatif tidakberbahaya, sering ditemukan di pertambangan dan dipancar-kan dari penguraian anaerobik bahan organik, seperti pupuk.Dalam konsentrasi tinggi ia akan berlaku sebagai suatu as-phyant, sedangkan jika bercampur dengan udara menjadi

eksplosif. Metan dianggap menjadi penyum-bang besar terhadap pemanasan global danmeningkat dari 0,7 ppm sekitar tahun 1850menjadi 1,7 ppm pada tahun 1985 (lihatGambar 2.5).

Hidrokarbon non metan. Sisa hidrokarbonyang volatil dikelompokkan bersama dandisebut “hidrokarbon non-metan” dan pentingdalam pencemaran udara karena tidak sepertihalnya metan, yang secara relatif stabil, dapatdiserang oleh oksidan dalam atmosfer danakan ikut serta dalam reaksi-reaksi fotokimia.

Pembersihan hidrokarbon: Hidrokarbon di-hilangkan melalui serangkaian reaksi fotokimia.

Karbon monoksida. Biasanya karbon monoksida (CO)merupakan hasil pembakaran tak sempurna dari bahan bakarkarbon, atau lebih tepatnya, karbon dalam bahan bakar. COadalah suatu gas tak berbau, tidak berwarna dan akan terbakardalam udara untuk melepaskan CO2. CO merupakan bahayaterhadap karyawan yang besar karena gas tersebut memilikiafinitas (tertarik pada) bagi hemoglobin sebesar 300 kali darioksigen, dan sebagai konsekuensi dari eksposur terhadap COmengakibatkan pergantian oksigen cepat dan ketidakmampuanparu-paru untuk melaksanakan absorpsi oksigen ke dalam darah.

Pembersihan CO: CO dihilangkan dari atmosfer melalui:Reaksi dengan hidroksil radikal.

Dioksidasi dalam lapisan atmosfer oleh oksigen atom gunamenghasilkan CO2.

Combined cycle gas turbine plant.Oksida nitrogen merupakan satu-

satunya emisi udara utama.

Gambar 2.5

Konsentrasi metan sebagaimanadiukur di stasiun pemantauan udara

Tanjung Grim (Australia).

Page 25: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—21Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

500

400

300

1980 1985 1990 1995Tahun

CCF-12(CCl2F2)(ppm)

Tidak ada bukti tentang akumulasi, dan CO akan lenyapdalam waktu kira-kira 3 tahun.

Khlorofluorokarbon (cfc)CFC adalah gas yang sangat stabil yang digunakan secara luasdi seluruh dunia sebagai refrigeran (pendingin) dan hinggaakhir-akhir ini, sebagai pressure pack propellant, tiupan busa(foam blowing), cuci kering (drycleaning) dan di industrielektronik. Suatu kelompok bahan kimia sejenis yang disebut“halon” digunakan dalam alat pemadam kebakaran. Tidak adareaktan yang dikenal untuk CFC dalam troposfir, oleh karenaitu CFC tinggal di dalam troposfir selama 50–100 tahun,lambat-laun naik ke stratosfir dimana, dengan fotolisis,mereka gagal melepaskan atom khlorin yang sangat reaktif.CFC dianggap bertanggungjawab atas penipisan ozon didalam stratosfir.

CFC merupakan penyumbang besar terhadappemanasan global dan konsentrasi CFCdalam troposfir telah meningkat dari yanghampir nol menjadi hampir satu bagian permilyar selama 50 tahun terakhir ini (Gambar2.6). Sifat dan tingkat keprihatinan yangdialamatkan pada CFC membutuhkan di-laksanakannya perjanjian lingkungan inter-nasional, dan hingga Maret 1985 49 negaratelah menyatakan persetujuannya dalamsebuah sidang PBB dalam rangka melindungilapisan ozon. “Protokol Montreal” ini, yang

dirunding ulang pada tahun 1990, menuntut dihentikannyapenggunaan khlorokarbon dan fluorokarbon tertentu padaakhir abad ini dan memberikan bantuan kepada negara-negaraberkembang dalam melaksanakan transisi ini. Melalui tindakanseperti pemulihan dan pendauran ulang CFC spesifik, hasilnyasudah sangat cepat, dengan tingkat target CFC yang secaradramatis berkurang sejak dilaksanakannya sidang ini.

Polutan padat (partikulat)

DebuSumber utama debu di atmosfer adalah tanah, semburan airlaut, kebakaran semak-belukar, pembakaran rumahtangga,kendaraan bermotor, proses industri dan debu organik daribahan tanaman.

Gambar 2.6

Tren berkurangnya CFC-12 diatmosfer sejak diterapkannya Protokol

Montreal, sebagaimana diukur diTanjung Grim (Australia).

Page 26: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—22 Kursus pengelolaan kualitas udara

Pharink Nasal cavity

Nasopharyngealregion

Trachea

Tracheobronchialregion

Bronchi

Paru-paru(Pulmonary region)

Terminalbronchioles

ending in alveoli

Bronchioles

Debu dianggap sebagai partikel bahan padat yang terbagisecara halus dengan ukuran berkisar dari 0,1 hingga 100mikron (µ) dan yang menjadi keprihatinan utama adalah debuyang dihasilkan oleh pengolahan atau penanganan bahanpadat dalam industri. Partikel-partikel debu yang kurang dari10 µ sangat memprihatinkan karena memiliki kemampuanyang lebih besar untuk menembus ke dalam paru-paru (1 µ =0,001 milimeter).

Gambar 2.7 menyajikan sebuah diagram mengenai sistempernafasan manusia. Rambut-rambut di dalam hidung meny-aring ke luar debu berukuran >10 µ, dan bulu getar (cilia)serta lendir yang menutupi saluran pernafasan dapat meng-hilangkan partikel-partikel berukuran < 2 µ. Partikel lebihkecil yang memperlihatkan gerak Brownian, tidak dapatmembentur sisi dinding dan dapat memasuki gelembungparu-paru.

Misalnya, tumbuhnya kesadaran mengenai arti pentingnyapartikel yang dibawa udara bagi kesehatan telah menyaksikansebuah gerakan umum menjauhi TSP (total suspended part-iculate) ke PM10 (partikel sub 10 µ). Namun, sejumlah studiepidemiologis penting baru-baru ini telah menunjukkanhubungan konsisten yang secara statistik signifikan antara

Gambar 2.7

Sistem pernafasan manusia.

OHP 2–11

Page 27: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—23Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Pada umumnya, sumber-sumber pencemaran alam hanya menyumbang

pada kualitas udara latar belakang, sementara kualitas udara ambien

lebih dipengaruhi oleh kegiatan manusia. Di wilayah industri, termasuk

daerah pertambangan, kita dapat mengharapkan sifat dan komposisi

sejenis dari polutan yang dipancarkan. Emisi semacam ini akan

mempengaruhi kualitas udara ambien oleh kehadiran substansi kecil

dari parameter khusus, bergantung pada partikel-partikel yang datang

dari industri semen, amonia dari industri pupuk, berbagai jenis

debu/partikel logam yang datang dari industri pertambangan dan

peleburan logam. Sifat dan pengendalian pencemaran udara dari sumber-

sumber ini dijelaskan lebih lanjut dalam Sesi-sesi 11 dan 12.

Industri dan kualitas udara ambien

tingkat mortalitas dan aerosol pada tingkat-tingkat yangbersifat tipikal dari kota-kota besar, tampaknya tidak memilikiambang lebih rendah. Partikel-partikel sub 2,5 µ (PM 2,5),misalnya, tidak disaring dalam sistem pernafasan sebelah atasdan telah diperagakan menyangkut pada jaringan gelembungparu-paru, menurunkan pertukaran gas. Materi PM 2,5 hanyadapat dihilangkan dengan cara melarutkannya ke dalamaliran darah.

Page 28: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—24 Kursus pengelolaan kualitas udara

Inventarisasi limbah emisi polutan di lima kota besar, Jakarta, Surabaya, Bandung, Semarang dan Medan

telah dilakukan. Studi tersebut menunjukkan bahwa sektor terbesar yang mengemisikan unsur-unsur

pencemar udara adalah sektor transportasi. Besarnya kontribusi emisi sektor ini tidak saja ditentukan oleh

volume lalu-lintas di pusat kota dan perdagangan. Sering terjadinya kemacetan lalu-lintas di pusat kota dan

perdagangan, menyebabkan turunnya efisiensi penggunaan bahan bakar. Hal ini disertai dengan tingkat emisi

yang lebih besar, terutama CO, hidrokarbon dan debu.

Pecemaran udara di lima kota besar

MASALAH PENCEMARANREGIONAL DAN GLOBAL

Kerusakan yang disebabkan oleh pencemaran udara dapatdikaji dalam hal efeknya terhadap kesehatan serta memburuk-nya bahan-bahan yang tidak bereaksi kimiawi, tumbuh-tumbuhan, hewan lainnya dan degradasi mutu atmosfer itusendiri.

Bagaimanapun harus diketahui bahwa dampak dari proyekpembangunan, walaupun dapat mengakibatkan naiknyatingkat pencemaran, tidak semuanya buruk karena pembangunanjuga menghasilkan peningkatan kesehatan pada manusia darikemungkinan turunnya mortalitas dan morbiditas melalui,misalnya, fasilitas pengobatan yang lebih baik, suplai air atauprogram untuk mengurangi pencemaran kendaraan.

Perkembangan sadar lingkungan juga menghasilkan manfaatlangsung pada masyarakat setempat melalui terbukanya lapanganpekerjaan dan naiknya kenaikan status gizi masyarakat, untukmengimbangi dampak paralel yang diakibatkan seperti misalnyadampak pencemaran.

Untuk pencemaran udara, suatu hubungan timbal-balik lazimdigunakan untuk menghubungkan perubahan-perubahandalam tingkat pencemaran ambien dengan hasil kesehatan.

Sifat emisi pencemaran udara konservatif di wilayah perkotaanditentukan oleh jumlah sektor yang mengkonsumsi bahanbakar. Sektor-sektor ini dapat digolongkan ke dalam transportasi,industri, rumahtangga dan sektor-sektor lain yang tidak ber-kaitan dengan konsumsi bahan bakar.

Catatan:

Istilah "konservatif" dan"non-konservatif" dalam konteks

pencemaran udara mengacu padasifat emisi. Emisi konservatif

pencemaran udara berasal daripembakaran bahan bakar dan

proses kimia yang terkait. Emisinon konservatif umumnya berasal

dari pengolahan mineral.

Sektor industri mendominasi emisi gas sulfur dioksida, sertamemberi kontribusi yang berarti dalam emisi debu dan oksida-oksida nitrogen. Besarnya kontribusi emisi terhadap unsur-unsur tersebut terutama disebabkan pemakaian bahan bakarberat, dari jenis residu, solar dan diesel. Sedangkan presentase

Pembangunan dapat menyediakanpelayanan-pelayanan yang

mendukung kesehatan masyarakat.

Page 29: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—25Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

gas alam yang dipakai lebih kecil dibandingkan dengan ketigajenis bahan bakar tersebut. Padahal gas alam pada dasarnyaakan memberikan kualitas gas buang yang lebih baik, disampingefisiensi energi yang lebih tinggi. Industri berat golonganbarang galian bukan logam dan industri dasar logam cenderungmenggunakan bahan bakar berat berupa residu dan solardalam jumlah besar, seperti terdapat di DKI Jakarta, Surabayadi lain pihak, ditandai oleh jumlah industri kimia dan barang-barang kimia yang besar. Industri ini menggunakan bahanbakar residu dan solar dalam jumlah jauh lebih besar dibanding-kan bahan bakar lainnya. Daerah industri Bandung yangdidominasi oleh industri tekstil lebih banyak menggunakansolar dan diesel.

Industri-industri yang mengkonsumsi bahan baku jenis tertentumemancarkan jenis polutan non konservatif. Industri semenmenghasilkan pencemaran debu dalam intensitas yang lebihtinggi karena sifat bahan bakunya. Industri pembuatan rayonmemancarkan gas H2S, yang dilepaskan dari prosesnya yangmengkonsumsi H2SO4 di antara masukan bahan bakunya.Peranan sektor ini akan meningkat di tahun-tahun mendatangseiring dengan perkembangan industri yang selalu meningkat.

Sektor pemukiman yang mengeluarkan emisi dari rumah-tangga juga berperan penting dalam emisi pencemar udara.Sektor ini mengkontribusikan emisi dari pembakaran bahanbakar minyak tanah, berupa partikulat dan SO2. Sedangkanpengelolaan sampah perkotaan secara keseluruhan masihmemberikan kontribusi yang kecil. Namun emisi hidrokarbondan debu dari sektor ini sudah cukup berarti, terutama dikota Bandung.

Dampak regional

PartikulatPartikulat terdiri dari beberapa polutan. Sebuah partikel debudapat mengandung garam seperti sulfat, sulfur oksida, timahhitam, asbestos, oksida besi, silika, jelaga dan unsur-unsurkimia lainnya. Debu terutama dipancarkan dari kegiatanindustri dan transportasi. Pencemaran udara oleh debu dapatsecara langsung merusak kulit dan organ pernafasan.

Manado yang tergolong kota dengan tingkat aktivitas sedangmempunyai rata-rata konsentrasi debu bulanan berkisar 50–130 µg/m³ antara tahun 1982 dan 1986. Sementara Kupangyang aktivitasnya tergolong rendah memiliki konsentrasi deburata-rata tahunan 49,0 µg/m³.

Pemandangan umum, industrisemen.

OHP 2–12

Page 30: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—26 Kursus pengelolaan kualitas udara

Sedangkan di Jakarta, 80% dari wilayah-wilayah yang dipantaumemiliki konsentrasi debu rata-rata tahunan melebihi ambangbatasnya, bila digunakan baku mutu WHO, yaitu 90 µg/m³.Menurut WHO-UNEP global environmental monitoring,dengan kondisi seperti ini, Jakarta termasuk di antara 20%kota-kota yang paling tercemar debu. Konsentrasi debu ter-tinggi terjadi pada tahun 1983 di wilayah muara mencapai606,4 µg/m³, dan 654,8 µg/m³ terpantau di daerah Glodok.Secara keseluruhan, konsentrasi debu di Jakarta pada tahun1983 memperlihatkan kecenderungan menurun, meskipunmenaik lagi sampai tahun 1991.

Timah hitamTimah hitam telah lama digunakan sebagai zat tambahanuntuk meningkatkan dasar oktan bensin. Kualitas oktandalam bensin sebenarnya bisa dinaikkan dengan cara intensifrefineri, tetapi biayanya sangat mahal. Senyawa ini emisinyasemakin meningkat, seiring dengan pesatnya perkembangansektor transportasi di Indonesia. Pada tahun 1971, sekitar981,9 ton Pb diemisikan akibat penggunaan bensin. Padatahun 1980, jumlah emisinya meningkat menjadi 2.900 ton.Dan meningkat lagi pada tahun 1988 menjadi sebesar 3.900 ton.

Di Jakarta, pencemaran logam berat timah hitam makin seriusdan di beberapa tempat sudah melebihi ambang batas yangditetapkan. Pada tahun 1988, emisi timah hitam di Jakartamencapai 1,6 ton/hari. Sedangkan konsentrasi Pb di udaraJakarta mencapai 2 µg/m³ (baku mutu 0,60 µg/m³). Jumlahini diperkirakan terus meningkat sejalan dengan pertambahankendaraan bermotor yang berkisar antara 4–10%/tahun.Pencemaran oleh Pb menjadi ancaman serius bagi kesehatanmasyarakat, terutama mengingat Pb bersifat persisten danberacun. Kadar Pb yang tinggi dapat menyebabkan sakitpersendian, sakit perut dan depresi sistem saraf.

Asbut fotokimiaAsbut fotokimia dianggap sebagai salah satu masalah pencemaranyang paling besar yang dihadapi banyak kota besar di seluruhdunia. Ozon di dalam atmosfer lebih rendah merupakanunsur pokok yang ditemukan dalam asbut fotokimia yangmerusak kesehatan dan lingkungan alam kita. Adalah sulituntuk mendeteksinya karena tidak berwarna. Namun, ozonyang ditemukan di dalam lapisan atmosfer berfungsi melindungikita dari radiasi berbahaya.

Kendaraan tidak memancarkan ozon. Sebaliknya, ozon ter-bentuk ketika polutan tertentu di udara bereaksi dengan sinar

Page 31: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—27Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Pertanian dengan cara membabat serta membakar hutan telah dipraktekkan selama berabad-abad di segenap

penjuru hutan tropis. Petani-petani kecil biasanya mengendalikan lingkup wilayah pembakaran mereka

dengan hati-hati. Namun demikian, ledakan permintaan dunia terhadap produk-produk tropis yang sedemikian

luasnya seperti minyak sawit telah mengakibatkan terjadinya pembakaran dalam skala yang belum pernah

terjadi sebelumnya. Menanggapi perkembangan ini, Pemerintah Indonesia telah menerbitkan berbagai

konsesi pembukaan hutan yang lebih banyak dalam tahun 1997 daripada sebelumnya.

Kebakaran hutan yang paling tak terkendali terjadi di hutan-hutan Kalimantan dan Sumatra. Dipadukan

dengan kemarau ‘El Nino’ yang berkepanjangan (yang paling parah dalam 50 tahun terakhir), lebih dari

13.000 km² hutan curah hujan terbakar pada tahun 1997.

Sekitar 20 juta orang dirawat karena asma, bronkhitis, emfisema, mata, kulit dan penyakit-penyakit

kardiovaskuler. Diperkirakan sebanyak 48 juta orang Indonesia terserang API (indeks pencemaran udara),

ada tercatat lebih dari 800 di beberapa kota.

Kebakaran hutan dan haze pada tahun 1997

matahari yang terang. Bahan baku yang dibutuhkan untukasbut fotokimia adalah oksida dari nitrogen, oksigen, senyawaorganik volatil, dan sinar matahari dalam jumlah besar.

Ozon dalam jumlah kecil terbentuk dan dipecah secara alami.Namun, emisi buatan manusia yaitu nitrogen oksida (NOx)dan senyawa organik volatil (VOC) mengganggu siklus inidan menyebabkan akumulasi ozon (O3).

Sebagian besar senyawa organik volatil di Indonesia yangditemukan di udara diyakini berasal dari kendaraan bermotor.Sumber-sumber lainnya adalah tungku berbahan bakar padat,kebakaran terbuka, pembakaran hutan secara terkendali atautak terkendali, industri dan tumbuh-tumbuhan alam.

Di dalam sinar matahari, reaksi-reaksi terjadi menghasilkanozon, yang merupakan gas korosif tinggi yang dapat menye-babkan gangguan mata dan hidung pada konsentrasi yangsangat rendah dan masalah-masalah pernafasan serta kardio-vaskuler serius pada konsentrasi yang lebih tinggi. Selain itu,dapat pula mengakibatkan kerusakan pada gedung-gedungdan bangunan lain.

KabutNoda coklat yang kadang-kadang terlihat menggantung diatas kota-kota Indonesia, terutama pada hari-hari yang tidakberangin, disebut kabut.

Kabut dibentuk oleh partikel-partikel debu yang terbawaangin, garam laut, uap air, asap, emisi kendaraan, dan emisidari industri.

Page 32: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—28 Kursus pengelolaan kualitas udara

Luar

Teng

ahDa

lam

Pusa

t

Kota tersebar

Kota padat Kota koridor

Kota tepi Kota ultra

Kota pinggiran

Kabut menurunkan penglihatan dan falloutmempengaruhi lingkungan alam dan fisik.Kabut dapat terdiri dari partikel-partikelberdiameter kurang dari 1/1000 mm (1 µ).Karena ukurannya yang kecil, maka disebab-kan masalah pernafasan bagi sejumlah orang.

Dampak daerah perkotaan terhadapiklim

Kegiatan perkotaan dapat menciptakan sendiri perubahan-perubahan terhadap faktor-faktor meteorologis setempat. Polaiklim dan hasil penyaluran polutan udara di daerah perkotaanakan terpengaruh.

Desain kota itu sendiri dapat sangat mempengaruhi tingkat-tingkat pencemaran udara. Sejumlah pola alternatif per-tumbuhan perkotaan telah dikaji dan dipikirkan berdasarkanpada dampak-dampaknya terhadap pencemaran udara. Beberapacontoh rencana perkotaan yang dipikirkan disajikan dalamGambar 2.8.

Kabut di Surabaya. Emisi-emisikendaraan terlibat dalam formasi

episode kabut seperti dialami dikota-kota besar di Indonesia.

Sebuah fenomena meteorologis lokal dan regional yang disebut‘sirkulasi udara urban-rural’ tercipta oleh faktor-faktor meteor-ologis berikut ini:

SuhuPerubahan keseimbangan panas merupakan produk dariperubahan meteorologis yang disebabkan oleh kegiatan per-kotaan. Perubahan panas dapat disebabkan oleh:

Gambar 2.8

Pilihan dalam desain-desain kotaalternatif.

Page 33: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—29Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Perubahan sifat panas: Banyaknya dinding bangunan tegaklurus di daerah perkotaan akan merubah keseimbanganthermik secara berarti: pada siang hari, gelombang sinarmatahari yang tiba akan mengalami pemantulan berulang kalioleh permukaan tanah dan dinding-dinding tinggi, hinggagelombang sinar yang dapat terlepas langsung ke atmosfersangat berkurang, bila dibandingkan dengan daerah pedesaanyang relatif lebih terbuka. Panas yang datang dan menyentuhdinding juga akan tertahan dan tersimpan dalam waktu yangrelatif lama. Pada malam hari, pelepasan panas yang tertahansiang hari akan meningkatkan temperatur minimum. Hal initerutama berlangsung selama musim panas atau di perkotaandaerah tropis.

Perubahan penyinaran: Polutan (aerosol, debu, oksidan)udara perkotaan dapat menurunkan sinar matahari yangmasuk hingga 20–30%. Ini akan menyebabkan peningkatansuhu minimum, walaupun suhu maksimum akan berkurangselama musim dingin.

Pulau panas perkotaanAkumulasi panas di daerah perkotaan sepanjang siang hariakan diikuti oleh keseimbangan radiasi panas di malam hari,sementara daerah pedesaan menahan lebih sedikit panas.Konsekuensinya sebuah pulau panas akan terbentuk di dalamkota-kota tersebut, isotermnya terletak di pusat kota.

Intensitas pulau panas semacam itu bergantung pada:Kecepatan angin kritis di atas pulau panas

awan dan curah hujan

lapisan campuran

kecepatan angin.

Kecepatan angin cenderung menurun ketika melintasi wilayahperkotaan karena friksi-friksi yang dialami oleh aliran angin,kecuali bagi akselerasi setempat karena efek venturi, jet diantara gedung-gedung tinggi.

Penurunan kecepatan angin di kota-kota metropolitan sepertiParis, New York dll. telah mencapai 40–50% di bawah 20 m,dan 15–20% antara 20–50 m.

Arah angin setempat akan berubah secara besar, antara 15–40°, yang dapat dilihat pada jarak antara 30–50 km pada arahangin bawah kota.

Page 34: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—30 Kursus pengelolaan kualitas udara

Dampak globalCerobong asap tinggi yang digunakan oleh industri dan fasilitasprasarana tidak menghilangkan polutan tetapi hanya men-dorongnya lebih tinggi ke atmosfer, dengan demikian meng-urangi konsentrasinya di lokasi tersebut. Polutan-polutan inikemudian dapat diangkut melintasi jarak yang jauh danmengakibatkan efek buruk di wilayah yang jauh letaknya darilokasi emisi asal.

Unsur prekursor hujan asamHujan asam merupakan masalah yang berkaitan denganpencemaran udara, akibat adanya efek lintas batas. Dampakhujan asam dimungkinkan oleh adanya pelepasan unsur-unsurprekursor pembentuk hujan asam, yakni oksida-oksida sulfurdan nitrogen. Unsur-unsur tersebut sebagian besar diemisikanoleh kegiatan-kegiatan yang berkaitan dengan produksi danpenggunaan energi. Emisi-emisi sulfur dioksida dan nitrogenoksida dari Inggris menyebabkan hujan asam di Norwegia danSwedia.

Pulau Jawa memiliki tingkat emisi prekursor hujan asamtertinggi di Indonesia, terutama disebabkan sebagian besarkegiatan perekonomian terpusat di pulau ini. Pada tahun1989, tingkat emisi prekursor SOx di Indonesia mencapai157.000 ton per tahun, sedangkan NOx mencapai 175.000ton per tahun. Dari jumlah tersebut sekitar 19% emisi pre-kursor SOx dan 15% emisi prekursor NOx terdapat di Jakarta.

Selama kurun waktu 1983–1991 kadar ambien rata-ratatahunan kedua gas tersebut di stasiun BMG Jakarta cenderungmenurun, yakni dari 0,006 ppm menjadi 0,002 ppm untukSO2 dan dari 0,075 ppm menjadi 0,004 ppm untuk NOx.Namun pencatatan data pada waktu-waktu tertentu di daerahindustri Jakarta menunjukkan kadar yang sangat tinggi, di-bandingkan dengan baku mutu ambien.

Sedangkan di Surabaya, kadar SOx hanya 8µg/m³ dan NOx85µg/m³. Di Bandung kadar NOx 75µg/m³ dan SOx 6.5µg/m³.

Secara keseluruhan, tingkat keasaman hujan di stasiun-stasiunpengamat, yaitu di Medan, Palembang, Jakarta, Cisarua,Bandung dan Manado, masih berada dalam batas-batas keasamanhujan alami. Nilai keasaman (pH) rata-rata berkisar antara5,42 dan 5,64. Batas yang diterima untuk tingkat keasamanair hujan yang tidak terkontaminasi adalah 5,6.

Page 35: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—31Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Sumber data yang mengungkapkan secara pasti emisi

gas khlorofluorokarbon (CFC) belum ada. Sebenarnya

potensi relatif gas ini paling tinggi di antara gas-gas

rumahkaca lainnya. Bila diasumsikan impor CFC

dikonsumsi semuanya, maka antara tahun 1984 dan

1990, konsumsi CFC di Indonesia telah meningkat

hampir dua kali lipat, yakni dari 2.430 mencapai

4.745 kg/tahun. Konsumsi CFC ini masih di bawah

nilai maksimal yang diperbolehkan, yakni 0,3 kg per

kapita per tahun.

Konsumsi CFC di Indonesia

Gas rumahkacaDi Indonesia, emisi gas rumahkaca memperlihatkan peningkatanyang cukup pesat dari 1980–1988. Selama periode tersebut,emisi gas CO meningkat dari 10,9 menjadi 23,4 juta ton.CO2 melipat 2,5 kali dari 56,1 menjadi 153,5 juta ton. N2Omeningkat dari 0,018 menjadi 0,116 juta ton. Sedangkan

CH4 dari 29,2 menjadi 35,7 juta ton. Bilagas-gas tersebut diperhitungkan berdasarkanpotensi relatifnya terhadap CO2 maka emisitotal gas rumahkaca tersebut pada tahun1980 mencapai 707,3 juta ton ekuivalenCO2, meningkat menjadi 863,5 juta tonpada tahun 1985 dan 961 juta ton padatahun 1988.

Pemantauan kadar ambien gas rumahkacaumumnya terbatas. Untuk karbon monoksida,kadarnya di Jakarta mencapai 28.000 µg/m³(baku mutu 22.600 µg/m³). Sedangkan diSurabaya dan di Bandung, kadar CO hanya17.000 µg/m³.

Perubahan iklimSekitar tahun 1960-an, para ilmuwan mulai mengkhawatirkanbahwa kegiatan manusia secara perlahan-lahan akan mem-pengaruhi iklim global. Ini disebabkan oleh meningkatnyaefek rumahkaca sebagai akibat dari akumulasi karbon dioksidadan gas-gas lainnya.

Efek rumah kaca ini menyebabkan suatu peningkatan suhupermukaan bumi, yang dikenal sebagai pemanasan global.Walaupun ada pro dan kontra mengenai isu pemanasan globalini, namun bila hal ini benar, dampak potensialnya terhadapperadaban manusia adalah sangat besar.

Secara sederhana, efek rumahkaca dapat dijelaskan sebagaiberikut. Sinar matahari memanaskan laut dan daratan. Per-mukaan bumi yang memanas, kemudian meradiasikan panasdalam bentuk sinar inframerah ke ruang angkasa. Sebagiansinar inframerah tersebut diserap oleh gas-gas rumahkaca yangterdapat di atmosfer, seperti uap air dan CO2. Dengan demikianpanas terperangkap, tidak dapat lepas ke ruang angkasa, se-hingga suhu permukaan bumi naik dan sesuai bagi rumahkacaini tidak ada, suhu permukaan bumi akan menjadi 33°C lebihrendah dibandingkan sekarang, sehingga berada di bawah titikbeku air. Jadi dalam kondisi normal, efek rumahkaca ini se-benarnya diperlukan, agar bumi menjadi nyaman untuk dihuni.

Page 36: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—32 Kursus pengelolaan kualitas udara

Kadar alami karbon dioksida di atmosfer ini, dikendalikanoleh interaksi yang berlangsung antara atmosfer, lautan danbiosfer, yang dikenal sebagai daur geokimia karbon. Kegiatanmanusia yang melepaskan karbon yang berlebihan, telahmengganggu daur karbon ini. Akibatnya kadar karbon dioksidadi atmosfer bertambah tinggi, yang selanjutnya meningkatkanefek rumahkaca tersebut.

Analisis catatan perubahan suhu dalam 100 tahun terakhir inimenunjukkan bahwa kenaikan suhu global adalah 0,3–0,6oC.Di Indonesia sendiri, kota pantai yang rendah seperti Jakarta,Pontianak, Banjarmasin serta lahan pasang surut di Sumateradan Kalimantan dapat terancam, bila tinggi permukaan lautterus bertambah.

Naiknya permukaan laut juga membawa implikasi lain sepertierosi wilayah pesisir, kerusakan lingkungan pesisir (hutanbakau dan terumbu karang), naiknya salinitas di estuaria danwilayah pesisir lainnya, perubahan lokasi sedimentasi, ber-kurangnya intensitas cahaya di dasar laut serta meningkatnyatinggi gelombang. Di samping itu, gangguan keseimbanganbiologis di laut akibat perubahan iklim global dapat meningkat-kan jumlah ganggang di lautan. Beberapa jenis ganggang inidiketahui mengeluarkan racun yang membahayakan kehidupandi laut, selain meracuni manusia yang memakan ikan danhasil laut lainnya.

Jelaslah bahwa perubahan iklim ini dapat berdampak negatifbukan saja terhadap ekosistem, melainkan juga langsungmempengaruhi kehidupan sosial-ekonomi dan kesehatanmasyarakat.

Lapisan ozon: filter alam yang menipisDi dekat permukaan bumi, pada lapisan atmosfer yang disebuttroposfer, ozon (O3) sebenarnya adalah zat pencemar yangkehadirannya kian mencemaskan. Senyawa ozon adalahmolekul oksigen dengan tambahan sebuah atom oksigen.Ozon troposfer adalah oksidan kuat dan beracun, yang ter-bentuk secara tak langsung dari pembakaran bahan bakarfosil, serta berpotensi menjadi smog fotokimia.

Tetapi jauh di stratosfer, lapisan atmosfer pada ketinggian 15–50 km di atas permukaan bumi, gas ozon berwarna biru danberbau tajam ini menjadi penting artinya bagi kehidupan.Lapisan senyawa beracun ini menjadi pemberi kehidupanyang unik sifatnya bagi planet bumi. Ia berfungsi sebagai filteralam yang menyerap radiasi ultraviolet sinar matahari yangberbahaya bagi makluk hidup.

Page 37: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—33Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Ozon stratosfer sebenarnya berada dalam keseimbangan yangdinamis. Melalui reaksi fotokimia, ozon terbentuk secaraalami dari molekul oksigen. Sedangkan radiasi ultravioletdapat memecahnya kembali menjadi oksigen. Tetapi ke-seimbangan yang dinamis ini dapat terganggu oleh kehadiranberbagai senyawa kimia di stratosfer. Oksida-oksida hidrogen,nitrogen dan khlor dapat mempercepat pengrusakan ozon.

Kepedulian terhadap penipisan ozon stratosfer akibat kegiatanmanusia sebenarnya telah muncul di akhir tahun 60-an yangberkaitan dengan beroperasinya pesawat terbang supersonik.Suhu tinggi mesin pesawat mengubah nitrogen dan oksigen diatmosfer menjadi nitrogen oksida (NOx) yang terdeposit distratosfer pada ketinggian 17–20 km. NOx kemudian ber-tindak sebagai katalis yang merusak ozon stratosfer.

Tak lama kemudian, pada tahun 1974, diketemukan bahwakhlorofluorokarbon (CFC) dapat bertahan cukup lama ditroposfer. Tanpa berubah bentuk, CFC perlahan-lahan ter-difusi ke stratosfer, di mana radiasi ultraviolet yang kuatmerusaknya. Khlor yang terlepas mengikat sebuah atom darimolekul ozon, membentuk radikal bebas IO, yang bereaksilebih lanjut menghasilkan atom khlor. Reaksi berantai inidapat merusak sampai 100.000 molekul ozon per atom khlor.Beberapa halon, senyawa sekerabat CFC yang antara laindipakai untuk pemadam air, ternyata merusak ozon sepuluhkali lebih efektif dibanding CFC.

Senyawa kimia lain yang juga berperan dalam menipiskanlapisan ozon adalah karbon terakhlorida, methyl khloroformdan nitrogen oksida.

Page 38: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—34 Kursus pengelolaan kualitas udara

emandnuopmoC utkaWnarukugnep

utumukaB

lanoisaN rumiTawaJ

diskoidrufluSmaj1maj42nuhat1

)mpp43,0(³m/gµ009)mpp11,0(³m/gµ003)mpp20,0(³m/gµ06

³m/gµ022

diskonomnobraKmaj1maj8

nuhat1

)mpp62(³m/gµ000.03)mpp9(³m/gµ000.01 ³m/gµ0622

diskoidnegortiNmaj1maj42nuhat1

)mpp12,0(³m/gµ004)mpp80,0(³m/gµ051)mpp50,0(³m/gµ001

³m/gµ5,29

OiagabesnadiskO 3

maj1maj42nuhat1

)mpp80,0(³m/gµ061 ³m/gµ002

talukitraP)PST(isnepsusret

maj42nuhat1

³m/gµ032³m/gµ09

³m/gµ062

talukitraP)MPS(isnepsusret

maj42nuhat1

matihhamiTmaj42nuhat1

³m/gµ0,2³m/gµ062

nobrakordiH maj3 )mpp42,0(³m/gµ061 ³m/gµ061Tabel 2.2

Baku mutu kualitas udara.

BAKU MUTU KUALITASUDARA

Di Indonesia dan juga di berbagai negara industri, peraturandan teknologi semakin menyatu. Susunan dari Kantor MenteriNegara Lingkungan Hidup menunjukkan adanya era barudalam lingkup nasional dan tanggung jawab dalam pem-bangunan, penyebarluasan dan penerapan teknologi yang adamaupun teknologi baru dalam pengendalian dan pengelolaanlingkungan. Beberapa kerangka peraturan menekan padapengendalian kualitas lingkungan seperti halnya peraturanmengenai baku mutu kualitas udara ambien, baku mutukualitas air, dll. Peraturan lain yang ada ditekankan padapengendalian emisi dan efluen baik cair maupun gas.

Baku mutu kualitas udara disajikan dalam Tabel 2.2.

Bagaimanapun juga, baku mutu kualitas udara ini masihperlu dikembangkan dan diperbaiki. Pelaksanaan baku mutuini menghadapi berbagai masalah berkaitan dengan biayateknologi pengendalian. Baku mutu kualitas udara Indonesiaterdiri dari sembilan parameter, SO2, CO, NOx, O3 (oksidan),TSP (partikulat), Pb, H2S, NH3, dan hidrokarbon.

OHP 2–13

Page 39: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—35Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Sebagai perbandingan dan evaluasi terhadap baku mutukualitas udara Indonesia digunakan NAQC (national airquality criteria) dan NQS (national quality standards) dariAmerika Serikat. Hanya 6 pencemar utama yang terdapatdalam NAQC dan NQS, sedangkan baku mutu kualitasudara Indonesia menambahkan tiga parameter lagi, yaitu Pb,H2S dan NH3. Pertimbangan penambahan ketiga parameterini adalah karena Indonesia merupakan daerah tropik dengankelembaban tinggi, sehingga H2S dan NH3 merupakanparameter yang penting, sedangkan Pb merupakan indikatorpencemaran udara oleh kendaraan bermotor (transportasi),terutama di kota besar. Pada dasarnya, baku mutu yang berlakudi Indonesia mengadopsi baku mutu yang dikeluarkan olehWHO, kecuali waktu rata-rata yang digunakan dalam me-nentukan konsentrasi pencemar yang hanya digunakan bagipemaparan pencemar dalam durasi yang singkat. Kriteria yangada dalam NAQC meliputi pula waktu pemaparan yang lebihbaik, seperti durasi pemaparan yang lama didasarkan atas rata-rata tahunan dan durasi pemaparan yang singkat didasarkanatas rata-rata harian atau rata-rata per jam.

Perlu diperhatikan bahwa, efek terhadap kesehatan (sebagaiefek primer) akan sangat berlainan dan sangat bergantungpada waktu pemaparan seperti halnya interaksi yang terjadiantara beberapa pencemar. Kriteria sekunder didasarkan atasefek yang mengikuti pola yang serupa meliputi efek terhadaplingkungan non manusia dan kerusakan material.

Page 40: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

Pencemaran udara tidak mengenal batasan-batasan politik atau

geografis. Di semua negara, baik yang sedang berkembang maupun

yang maju, emisi-emisi kimia dan fisika tetap sama saja. Dalam

banyak hal, teknologi pengendaliannya dapat dipindahkan secara

langsung, namun, dalam segala situasi, kemampuan menerapkan

teknologi ini harus dinilai sepenuhnya, dalam kaitannya dengan

keadaan sosial, budaya dan ekonomi daerah setempat.

Banyak polutan udara yang berasal dari sumber-sumber titik

yang dapat dikenali secara langsung dan patuh dengan langkah-

langkah pengendalian ‘ujung pipa’. Yang lainnya tidak begitu

mudah ditentukan dan dihasilkan secara luas dalam lingkungan.

Mengenai seluruh polutan, langkah-langkah pencegahan sering-

kali dapat dilaksanakan dengan biaya yang lebih rendah dari-

pada langkah-langkah pengendalian ‘ujung pipa’.

C A T A T A N P E S E R T A

Page 41: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

M A T A A J A R A N

Kursus pengelolaan kualitas udara Catatan Peserta

2

DALAM SESI INI

Pendahuluan Dampak di Indonesia; Dampak global;Definisi; dan Siklus pengelolaan kualitas udara

Aspek spasial dan temporal pencemaran udara Skalaspasial dan temporal; dan Kronologi peristiwa pencemaranudara

Tinjauan umum terhadap sistem pencemaran udara

Sumber pencemaran udara Sumber alam; Pembersihanatmosfer; dan Penggolangan umber-sumber pencemaran udara

Jenis utama pencemaran udara Polutan gas; Polutan padat(partikulat)

Masalah pencemaran regional dan global Dampakregional; Efek daerah perkotaan terhadap iklim; Dampak global

Baku mutu kualitas udara.

Pengelolaan kualitasudara

Page 42: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—4 Kursus pengelolaan kualitas udara

PENDAHULUAN

Setiap tahun negara-negara industri maju menghasilkan ber-milyar-milyar ton polutan. Dalam abad ke-20 dunia telahmenyaksikan pertumbuhan penduduk dan ekonomi yangbelum pernah tercapai sebelumnya. Masyarakat dunia sedangbergerak menuju ke arah ekonomi tunggal, awal dari sebuahera globalisasi baru. Namun demikian, pertumbuhan ekonomiseringkali diikuti dengan masalah-masalah lingkungan. Pen-cemaran dan kemerosotan lingkungan berubah dalam hal skaladan intensitasnya, ini bukan lagi sekedar fenomena setempatmelainkan menjadi sebuah isu dengan ————————————————————————.

Dampak di Indonesia

—————————————————— sedang menjadimasalah besar di kota-kota besar di Indonesia seperti Jakarta,Surabaya, Bandung dan Semarang, di mana kendaraan ber-motor, kegiatan-kegiatan perumahan penduduk dan industrimerupakan penyumbang besar.

—————————————————— yang diluncurkanbaru-baru ini adalah sebuah program untuk mengendalikanpencemaran udara di wilayah perkotaan dan diarahkan padapemantauan kualitas lingkungan di wilayah perkotaan.

Dampak globalPencemaran udara tidak mengenal batas-batas politik ataupungeografis. Misalnya, perjalanan jauh partikel-partikel yangberasal dari kebakaran hutan di Indonesia telah membawadampak terhadap kualitas udara di negara-negara tetanggadekat dan bahkan menjangkau tempat yang lebih jauh lagi.Kegiatan manusia menimbulkan dampak sama dengan yangdisebabkan oleh proses alami, dan bahkan mereka sekarangmampu mempengaruhi sistem penopang kehidupan global.Pencemaran yang disebabkan oleh sulfur dan nitrogen oksida,misalnya, bukan lagi sekedar masalah perkotaan saja. Hujanasam yang diciptakan oleh pencemaran semacam itu ber-pengaruh pada wilayah yang jauh lebih luas.

Yang paling serius dari kesemuanya ini adalah akumulasi gas-gas rumahkaca, yang diramalkan akan menyebabkan perubahaniklim global. Lapisan ozon yang berkurang pada stratosfir jugamengancam kehidupan di atas bumi. Sebagai akibatnya,beberapa negara setuju untuk menghentikan produksi dan

Page 43: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—5Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

konsumsi khlorofluorokarbon (CFC), sekelompok bahan kimiayang merupakan penyebab utama menipisnya lapisan ozon.

Kegiatan perkotaan, seperti sektor-sektor perumahan pen-duduk, pengangkutan, perdagangan, industri, pengelolaanlimbah padat dan kegiatan-kegiatan lain yang terkait memilikipotensi untuk mengubah kualitas udara perkotaan. Per-kembangan sektor-sektor perkotaan ini sangat dinamis, diikutiperkembangan sosio-ekonomis wilayah perkotaan. Dapatdiasumsikan bahwa meningkatnya perkembangan kota, yangberkenaan dengan wilayah tataruang dan kegiatan ekonomi,akan menyebabkan suatu peningkatan dalam hal muatanpencemaran udara yang dilepaskan ke dalam atmosfer kota.Dampak semacam itu akan dialami di pusat-pusat kegiatanyang ada.

Pencemaran yang dipancarkan dari sumber-sumber yang adadidistribusikan ke dalam atmosfer, melalui proses penyebarandan dilusi yang kompleks. Hal ini akan dibahas lebih lanjutdalam Sesi 3 dan 4. Selain itu, sebagian dikarenakan gerakandan dinamika atmosfer, pencemaran masuk ke dalam atmosferdan yang telah mengalami proses-proses ini, akan ditransferdari titik asalnya ke wilayah lain menurut arah angin, yaitusearah dengan kecepatan angin yang mendominasi.

Kasus-kasus pencemaran udara dalam beragam sumber industriakan disajikan dalam sesi-sesi selanjutnya.

DefinisiPencemaran udara diartikan sebagai hadirnya kontaminasiatmosfer oleh gas, cairan atau limbah padat serta produksamping dalam konsentrasi dan durasi yang sedemikian rupasehingga menciptakan gangguan, kerugian atau memilikipotensi merugikan terhadap kesehatan/ kehidupan manusia,hewan dan tumbuh-tumbuhan atau benda dan atau men-ciptakan ketidak-nyamanan.

Pencemaran udara dapat membahayakan kesehatan manusiaserta kesehatan dan kelestarian tanaman dan hewan, ataudapat menyerang bahan-bahan, menurunkan penglihatan,atau menghasilkan kebauan yang tidak menyenangkan.

Studi mengenai pencemaran udara merupakan bidang multi-disipliner yang mencoba untuk menemukan penyebab dandampak pencemaran udara.

Sentra-sentra industri besarmemancarkan emisi yang

menjangkau ke luar batas wilayahnegara.

Page 44: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—6 Kursus pengelolaan kualitas udara

Melaksanakanpengendalian pencemaran

udara dan kegiatan-kegiatanlainnya untuk melaksanakan

rencana pengelolaankualitas udara

Pengukuran danpemantauan kualitas

udara ambien

Pengkajianmengenai apa maksud

pengukuran kualitas udara dandampaknya terhadap

lingkungan

Penetapansasaran proses

pengelolaan, dimana sasaranmengenai pengelolaan kualitasudara menjadi standar ambien

kualitas udara

Penyusunanrencana pengelolaankualitas udara untukmencapai sasaran yang

telah ditetapkan

1

2

34

5

Siklus pengelolaan kualitas udaraPengendalian pencemaran udara merupakan bagian dariproses pengelolaan kualitas udara yang lebih besar. Ada 5komponen dalam siklus pengelolaan kualitas udara:1. Pengukuran dan pemantauan kualitas udara ambien;

2. penilaian mengenai apa arti dari ukuran-ukuran kualitasudara dan apa dampaknya terhadap lingkungan;

3. menetapkan sasaran dalam proses pengelolaan, dengansasaran-sasaran ini maka pengelolaan kualitas udara menjadibaku mutu kualitas udara ambien;

4. menyusun rencana pengelolaan kualitas udara guna men-capai sasaran yang telah ditetapkan; dan

5. melaksanakan pengendalian pencemaran udara dan kegiatanlainnya guna mengikuti rencana pengelolaan kualitas udara.

Pengukuran dan pemantauan kualitas udara ambien padaangka (1) di atas diulangi guna meninjau kembali keberhasilanprogram tersebut, dilanjutkan secara terus-menerus ataudalam siklus yang teratur.

Kelima komponen dalam siklus pengelolaan kualitas udaraditunjukkan dalam Gambar 2.1.

Gambar 2.1

Kelima komponen siklus pengelolaankualitas udara.

Page 45: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—7Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Pengkajian masalah pencemaran udara tidak mungkin lagi dilakukan

hanya dalam suatu skala yang kecil atau lokal saja, misalnya dalam suatu

daerah perkotaan tertentu saja.

Kenyataan dan pembuktian ilmiah telah mengungkapkan, bahwa

pengaruh pergerakan dan dinamika atmosferik adalah sedemikian

besarnya, hingga masalah pencemaran udara yang sebelumnya dianggap

hanya suatu masalah lokal, ternyata menyebar dan berkembang dalam

suatu skala yang jauh lebih luas. Pengungkapan lainnya mencakup pula

klimatologi pencemar udara, yang kurang lebih akan analogis dengan

parameter meteorologis yang umum.

Pengkajian masalah pencemaran udara

Indonesia secara aktif mengikuti program pengukuran kualitasudara, termasuk pemantauan sumber tidak bergerak, danbeberapa pemantauan ambien kontinyu waktu riil terbatas.Program tersebut tidak mencapai potensi penuh, terutama diJawa Timur dan pusat-pusat propinsi lainnya, karena ke-kurangan peralatan pemantauan dan dukungan laboratorium,serta kekurangan staf berpengalaman yang sesuai untukmenangani dan menafsirkan data. Berbagai program pelatihandan bantuan internasional telah tersedia guna memperbaikimasalah ini.

Proses penetapan sasaran untuk tingkat kualitas udara yangdapat diterima oleh masyarakat dan cocok untuk perlindungankesehatan, kesejahteraan dan ketahanan biasanya menghasilkanbaku mutu kualitas udara ambien. Sebuah daftar baku mutukualitas udara ambien Indonesia disajikan dalam di halaman 34.

Dengan beberapa modifikasi kecil, siklus pengelolaan kualitasudara juga dapat diterapkan untuk memantau sumber-sumberpencemaran yang bergerak.

Page 46: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—8 Kursus pengelolaan kualitas udara

ASPEK SPASIAL DAN TEMP-ORAL PENCEMARAN UDARA

Skala spasial dan temporalMasa tercampurnya atmosfer yang buruk dapat menyebabkankonsentrasi tinggi bahan-bahan berbahaya di wilayah pen-cemaran tinggi dan, di bawah kondisi yang berat, dapat meng-akibatkan luka dan bahkan kematian.

Efek eksposur jangka panjang terhadap konsentrasi rendahtidak dijelaskan dengan baik; namun, yang paling banyakmenanggung risiko adalah anak-anak, orang tua, perokok,pekerja yang sifat tugasnya mengekspos pada bahan-bahanberacun, dan orang yang berpenyakit jantung atau paru-paru.Efek buruk lain dari pencemaran udara berpotensi untukmelukai hewan ternak dan hasil panen.

Dinamika atmosfer merupakan faktor utama yang perludipertimbangkan dalam masalah pencemaran udara. Dalamhal ini, meskipun atmosfer selalu dianggap sebagai suaturuang yang tak terbatas, dalam tinjauan parsial untuk meng-analisis fenomena-fenomena yang khusus, ketakterbatasanatmosfer biasanya dihilangkan.

Pasquill (1983) membuat klasifikasi pencemaran udara berdasar-kan pada skala ruang dan waktu atmosfer dalam beberapa skala.

Skala mikro/lokalSkala mikro dengan jangkauan dalam orde sampai dengansatuan kilometer, dan skala waktu dalam orde detik sampaibeberapa menit. Skala ini sering pula disebut sebagai skalalokal. Dalam skala ini, beberapa faktor meteorologi lokalsangat besar pengaruhnya, seperti adanya angin darat danangin laut di daerah pantai; sirkulasi udara perkotaan danpedesaan, panas perkotaan, dsb. Proses transport skala lokal,umumnya menyebabkan suatu akumulasi pencemar relatif didaerah diatas sumber pencemarannya, akibat adanya lapisaninversi atmosfer yang membatasi ruang penyebaran pencemar.Contoh yang bagus dalam hal ini adalah Asbut London danAsbut Los Angeles.

Skala medium/regionalSkala medium, dengan jangkauan orde kilometer, dan skalawaktu orde menit hingga jam ini juga dikenal sebagai skalaregional. Gerakan atmosfer disebabkan oleh angin geostatis (diatas lapisan batas atmosfer). Pelepasan polutan di lapisan yang

Page 47: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—9Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

lebih tinggi akan memudahkan penyebaran polutan secarahorisontal dan vertikal dalam liputan yang lebih luas.

Skala makroSkala makro, dengan jangkauan di atas ribuan kilometer, danskala waktu lebih dari satu hari. Karena jaraknya yang jauh,disebut juga sebagai skala kontinental/benua. Polutan yangsecara relatif stabil akan dapat bertahan tetap berada dalambentuk asalnya dan menjangkau jarak lebih jauh. Hujan asamyang terjadi di Kanada, telah terbukti disebabkan oleh emisiSO2 yang sangat tinggi intensitasnya di daerah AmerikaSerikat Utara (Illinois, Ohio, Wisconsin). Karenanya pulafenomena ini dikenal juga sebagai suatu fenomena transportpencemar jarak jauh, hingga ribuan kilometer.

Skala globalSkala global, dapat juga digolongkan dalam skala makro,tetapi dengan skala waktu yang jauh lebih lama, dan jangkauanvertikal lebih dari 10 km. Pergerakan atmosferik akan berlakudalam suatu skala global.

Pergerakan dan dinamika serta kimia atmosferik, merupakanfaktor-faktor yang sangat menentukan nasib pencemar udarasetelah diemisikan dari sumbernya. Timbullah disini suatukaitan yang erat antara sumber dengan daerah penerima, yangdalam hal-hal tertentu dapat berupa kaitan antara daerahperkotaan dan pedesaan disekitarnya, atau suatu negara dengannegara lainnya.

Bukti-bukti kronologis yang berikut telah menyumbang padaperkembangan disiplin yang terkait. Skala ruang dan waktudari fenomena pencemaran udara menjadi semakin luas.Tingkat jangkauan skala dari skala mikro, melibatkan daerahsetempat, hingga skala global.

Kronologi peristiwa pencemaranudara

Kota-kota di Indonesia tidak sendirian dalam masalah kualitasudara. Tentu saja sudah diketahui bahwa masalah pencemaranudara pernah terjadi di kota-kota besar dari negara-negaraberkembang seperti Bangkok, Manila atau Mexico City.

Tidak pula masalah-masalah kualitas udara ini hanya terjadidi negera-negara berkembang saja. Sebagian anak-anak kotadi bagian dalam kota Los Angeles yang berasal dari kelompoksosio-ekonomi rendah, bila ditanyai mengenai warna langit,

Page 48: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—10 Kursus pengelolaan kualitas udara

mereka menjawab kuning. Itu karena hadirnya asbut fotokimiayang utamanya berasal dari pancaran kendaraan bermotor.

Uraian kronologis dari fenomena pencemaran udara yang adatelah menunjukkan adanya suatu kaitan yang erat dengankegiatan manusia (antropogenik). Kronologi semacam itudijelaskan di bawah:

Pada tahun 1273 Edward I memberlakukan langkahhukum pertama guna mengurangi pencemaran atmosferdengan cara melarang pembakaran batubara di dalam kotaLondon. Selama masa pemerintahan Edward I, pelanggaranpenggunaan batubara di London yang ia temukan dalammelakukan kunjungan-kunjungan akan mengantarkanpelanggarnya kepada hukuman mati!

Asbut London teramati setelah Revolusi Industri padaabad ke-18, setelah diperkenalkan penggunaan bahanbakar (batubara) fosil, penggerak tenaga mesin uap secarasangat ekstensif. Fenomena ini mencapai puncaknya padaakhir abad ke-19.

Asbut fotokimia Los Angeles yang semula dikira samadengan asbut kota London, ternyata adalah suatu pen-cemaran udara yang berbeda bentuk dan skalanya, yangmerupakan manifestasi proses dinamika dan kinetikaatmosferik yang lebih kompleks, akibat dari polutan-polutan udara yang dilepaskan oleh gas-gas knalpot kendaraanbermotor. Pencemaran udara jenis ini muncul pada tahun1942, bersamaan dengan meluasnya penggunaan kendaraanbermotor serta meningkatnya jumlah kendaraan bermotor.Pengendalian fenomena yang sebenarnya berlangsung, barudapat diungkapkan pada tahun 1950-an.

Hujan asam yang terjadi secara luas di daratan AmerikaUtara dan Eropa Barat adalah fenomena pencemaran udarayang berskala ruang dan waktu lebih besar dari yang terda-hulu. Cakupannya adalah benua, dan masih mungkin akanmenjadi antarbenua. Penyebab utamanya ialah gas buangproses pembakaran bahan fosil di daerah perkotaan, baikyang bersumber dari PLTU maupun kendaraan bermotor.

Suatu inversi terhadap Donora, Pennsylvania, pada tahun1948 menyebabkan penyakit pernafasan terhadap lebih6.000 orang dan merenggut 20 nyawa manusia. Pencemaranberat di London merenggut nyawa 3.500 hingga 4.000orang pada tahun 1952 dan 700 orang lainnya di tahun 1962.

Pengungkapan dan penelitian dalam tahap modern ini,baru dilakukan pada tahun 1970-an, yaitu oleh OECD

Page 49: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—11Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

http://

www.corpwa

tch.or

g/bh

opal/

(1977) dan Pemerintah Amerika Serikat dan Kanada(1978). Kedua badan international ini mengungkapkanbahwa fenomena hujan asam adalah suatu fenomenatranspor pencemar udara jarak jauh (benua).

Masalah pencemaran udara di Indonesia mulai mendapat-kan perhatian yang lebih luas pada tahun 1970.

Pelepasan metil isosianat ke dalam udara selama terjadiinversi suhu menyebabkan bencana di Bhopal, India,dalam bulan Desember 1984, dengan akibat kematiansekurang-kurangnya 4.000 jiwa dan lebih 500.000 korbanmenderita sakit.

Akumulasi gas-gas rumah kaca juga disebabkan olehpembakaran bahan bakar fosil dengan skala ruang danwaktu yang lebih besar (skala global) dibandingkan dengantiga fenomena sebelumnya. Fenomena ini berkaitan eratdengan pembentukan kehidupan biologis di dunia, ber-milyar-milyar tahun yang lalu. Sumbangan kegiatan antro-pogenik terhadap fenomena ini mulai terungkap padatahun 1980, berkenaan dengan perkembangan kimiaatmosfer. Jenis pencemaran udara ini menyebabkan dampakalam global, sebagaimana biasanya dinyatakan sebagaipemanasan global.

Penipisan lapisan ozon merupakan fenomena yang jugadengan skala waktu yang lebih panjang. Penyebab utamanyaadalah unsur yang stabilitasnya sangat tinggi, yaitu unsur-unsur bahan pendingin, yang kita kenal sebagai CFC.Fenomena ini, baik dalam skala maupun pengaruhnya,mempunyai hubungan yang erat dengan fenomena rumahkaca, meskipun pengaruh biologis yang diramalkan akanlebih hebat. Masalah penipisan lapisan ozon ini baru dapatdiungkap secara lebih mendalam pada tahun-tahun 1980-an dengan semakin aktifnya penelitian atmosferik dangejala-gejala bumi, terutama di daerah Antartika (Farmanet al, 1985) dan penerapan teknologi satelit.

Pabrik kimia Union Carbide diBhopal, India.

Page 50: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—12 Kursus pengelolaan kualitas udara

Bersamaan dengan itu, terjadi pula proses-proses transformasifisika-kimia yang mengubahnya (pencemar primer) menjadiunsur gas atau partikulat bentuk lain yang dikenal sebagai‘————————————’. Pencemar-pencemar ini dapat ter-sisihkan dari atmosfer kembali kepermukaan bumi melalui proses

TINJAUAN UMUM TERHADAPSISTEM PENCEMARAN UDARA

Di semua negara, baik yang sedang berkembang maupun yangmaju, emisi-emisi kimia dan fisika tetap sama saja. Dalambanyak hal, teknologi pengendaliannya dapat dipindahkansecara langsung, namun, dalam segala keadaan, kemampuanmenerapkan teknologi ini harus dinilai sepenuhnya.

Dengan telah diungkapkannya dasar-dasar dalam ‘kimiaatmosfir’, khususnya oleh para peneliti pencemaran udara,adalah penting bagi kita untuk mengenal aspek umum pokokbahasan ini dalam suatu kerangka konseptual sebuah ‘sistempencemaran udara’.

Seperti dapat dilihat dalam Gambar 2.2, —————————pencemaran dapat digolongkan sumber area, titik, dan garis.Sistem pencemaran udara berawal dari ——————————emisi alami dan ——————————. Emisi ini didefinisikansebagai ‘———————————’, karena pencemar-pencemargolongan ini diemisikan langsung ke udara dari sumbernya,misalnya SO2, NOx CO, Pb, zat-zat organik dan partikulat.Pada atmosfer pencemar-pencemar ini akan mengalami pe-nyebaran dan pengankutan, yang pada dasarnya ditentukanoleh faktor-faktor meteorologi.

Sumber area, garis dan titik

Sumbertransportasi

Sumber tetap padapembakaran bahan

bakar

Emisi dankebocoran

proses industriPembuanganlimbah padat Lain-lain

• Kendaraanbermotor• Jalan raya padapenggunaan bahanbakar• Pesawat udara• Kereta api• Kapal laut• Penangananminyak• Kehilangan akibatevaporasi

• Pemakaian bahanbakar

- Rumah tangga- Industri- Komersial- Kelembagaan

• PLTU• PLTD

Industri-industri• proses kimia• makanan danpertanian• metalurgi• produk mineral• penyulinganminyak

On site• Insineratorkota• Pembakaranterbuka

• Kebakaranhutan• kebakaranbangunan• pembakaransisa batu bara• pembakarandari lahanpertanian, dll.

Gambar 2.2

Pengelompokan sumber pencemarudara.

Page 51: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—13Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

deposisi basah atau kering, yang dapat memberikan dampaknyaterhadap penerima, seperti manusia, hewan, ekosistem akuatik,tumbuh-tumbuhan dan material.

Dengan pengetahuan dasar yang mendalam mengenai emisi,topografi, meteorologi dan kimia, suatu model matematikdapatlah dikembangkan untuk meramalkan konsentrasipencemar-pencemar tersebut, baik yang primer maupun yangsekunder, sebagai fungsi dari waktu untuk berbagai tempatdan lokasi yang berbeda dalam daerah aliran udaranya. Modelkomputer yang telah dikembangkan hingga saat ini meliputimodel yang meramalkan konsentrasi pencemar udara:

Dari sumber-sumber tunggal—model kepulan/plume model;

dalam suatu zona aliran udara;

dari perpaduan berbagai sumber diam dan bergerak—model aliran udara; atau

dalam suatu daerah geografis yang lebih luas dihilir sebuahkumpulan sumber, misalnya perkotaan—model transportjarak jauh.

Sebuah keluaran tipikal dari suatu model prediktif yang men-unjukkan sumber besar NOx titik tunggal di bawah stabilitasangin/kondisi cuaca tertentu, disajikan dalam Gambar 2.3.

Model yang telah dibenarkan melalui pengamatan lapanganakan berfungsi sebagai instrumen-instrumen yang bergunabagi perumusan strategi pengendalian yang tepat dan sesuai.

Gambar 2.3

Konsentrasi Ozon, NOx dan NMHCdi dalam bagian utara-selatan plumeasap kawasan Perth, Australia Barat,yang memperlihatkan: (a) hasil daripenggunaan model Carnegie-MellonCIT; (b) hasil pengukuran di lokasi-

lokasi yang sama; dan (c) rute pesawatyang digunakan untuk pengukuran.

Page 52: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—14 Kursus pengelolaan kualitas udara

Gambaran sistem pencemaran udara ini, merupakan suatupenjabaran langkah-langkah penting yang harus dilaksanakan,dalam usaha mengendalikan pencemaran udara, serta me-lindungi para penerima dari dampak negatif yang akan timbul.Namun perlu diingat disini, bahwa usaha pengendalian akanterutama diarahkan terhadap sumber pencemarannya, yangmenjadi unsur penyebab dalam sistem tersebut.

Page 53: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—15Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

sum

ber

gari

s

SUMBER PENCEMARANUDARA

Di antara pencemar udara yang dipancarkanoleh sumber-sumber alam, hanya radon gasradioaktif yang dikenali sebagai ancamankesehatan yang besar.

Sejumlah polutan udara lazimnya ditemukandi kota-kota dan berfungsi sebagai polutanstandar yang digunakan secara global untukmenjelaskan kualitas udara ambien. Ini di-jelaskan secara singkat di bagian-bagian berikut.

Secara konstan, polutan-polutan juga di-hilangkan dari atmosfer melalui berbagai mekanisme. Duametode primer yang terlibat dalam pembersihan atmosfer ialah:1. Pengendapan polutan, dan

2. Konversi polutan ke dalam bentuk lain(karena oksidasi, absorpsi dsb.)

Di dalam atmosfer, hujan, salju, dan embuncenderung untuk menghanyutkan asap,debu, serbuk sari, dan produk-produk limbahgas. Partikel-partikel yang berdiameter kurangdari 2 µ tidak dihanyutkan oleh hujan dancenderung tetap melayang-layang. Secaraperlahan partikel-partikel ini mengendap kebawah dan dihilangkan melalui benturandengan pohon, batu dan rintangan-rintanganlain yang ada di permukaan bumi. Partikel-partikel tersebut dapat berkelana bermil-miljauhnya tanpa mengindahkan batas negara.

Sumber-sumber pencemaran udaraSeperti telah dibahas sebelumnya, sumber-sumber pencemaran udara dapat digolongkanbaik sebagai sumber alam maupun sumberantropogenik (buatan manusia). Berdasarkanpada distribusi ruang, sumber-sumber pen-cemaran udara yang berasal dari alam ataubuatan manusia dapat digolongkan menjadi:

Sumber titik (point source)

sumber garis (line source)

sumber area (area source).

Emisi industri tipikal (sumber titik).Pengendalian dapat dilakukan baik

terhadap peralatan, atau dengan caramembersihkan emisi udara dari

bangunan.

Arus lalulintas yang bergerak dapatdianggap sebagai sumber emisi garis.

Sumber-sumber area dapat termasukpembakaran limbah padat kota.

Page 54: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—16 Kursus pengelolaan kualitas udara

Di beberapa wilayah, sumber-sumber area alam merupakanpenyebab pencemaran yang besar. Ini termasuk emisi gunungberapi, seperti SOx, H2S dan beberapa partikel sulfur, lazimditemukan di wilayah pegunungan Indonesia, dan secarasignifikan ikut menyebabkan konsentrasi ambien di daerahsekelilingnya seperti yang terjadi di Bandung. Rawa-rawa danhutan bakau di wilayah pantai juga mengakibatkan konsentrasimetan naik dibanding dengan wilayah pegunungan.

Erosi dan abrasi tanah terutama di daerah kering akan me-mancarkan partikulat ke atmosfer terutama di daerah tropisyang lembab. Partikulat dari tanah tertiup angin lazimnyaditemukan di atmosfer Indonesia. Sumber-sumber alam pen-cemaran udara biasanya merupakan alam statis dan memancar-kan polutan dalam jumlah konstan.

Sumber antropogenik adalah sumber yang mendominasipencemaran udara di daerah perkotaan dan industri.

Walau tergantung situasi, sumber-sumber emisi dapat di-golongkan menjadi:

Sumber diam (industri); dan

sumber bergerak (mobil dan truk).

Kendaraan bermotor diam merupakan sumber pencemaran,sementara mobil yang sama yang sedang bergerak akan ber-tindak seakan-akan merupakan sumber linear.

Pada umumnya, emisi-emisi polutan udara disebabkan oleh:Proses pembakaran bahan bakar seperti unit pembangkittenaga dan kendaraan bermotor; dan

sebab-sebab non-pembakaran sebagaimana dapat dianggapberasal dari industri kimia.

Didasarkan pada penggolongan di atas, sumber-sumberpencemaran udara dapat dijelaskan sebagai berikut:

Pembakaran bahan bakar sumber diamTermasuk di antaranya adalah pemanfaatan minyak, gas,batubara atau kokas dalam kegiatan-kegiatan berikut ini:

Industri;

pembangkit tenaga listrik;

kegiatan pemukiman penduduk; dan

kegiatan komersial—restoran, hotel, dsb.

Page 55: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—17Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Pembakaran bahan bakar sumber bergerakSumber pencemaran berikut ini menggunakan bahan bakarminyak:

Kendaraan bermotor (mobil dan sepeda motor);

kereta api;

pesawat udara; dan

kapal laut.

Pembakaran limbah padatKegiatan ini mempunyai berbagai bentuk, seperti:

Insinerasi kotapraja;

insinerasi di lokasi; dan

pembakaran terbuka.

Sumber-sumber non pembakaranSumber-sumber khusus ini diciptakan oleh pengolahan danpenyimpanan bahan baku untuk proses industri seperti:

Pengolahan bahan kimia;

pengolahan produk makanan dan pertanian;

pengolahan logam dan benda-benda lainnya yang berasaldari logam;

pengolahan mineral;

pengolahan minyak;

produksi bubur kertas dan kertas; dan

penyimpanan bahan pelarut.

Page 56: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—18 Kursus pengelolaan kualitas udara

natuloP amaturebmuS kujnutepOHW/ratnemoK

)OC(adiskonomnobraKsesorp;rotomrebnaaradnektoplanK

irtsudni;maj8tawel)mpp01(³m/gm01;natahesekkujnuteP

)mpp52(maj1tawel³m/gm03

OS(adiskoidrufluS 2)

aganetnadsanaptikgnabmepsatilisaFkaynimnakanugrepmemgnaykirtsil

ruflusgnudnagnemarabutabuatagnarelebmasakirbap;)gnareleb(

1tawel)mpp221.0(3m/gµ053:natahesekkujnuteP)mpp571.0(nem01tawel3m/gµ005;maj

talukitrapnahab01MP)PST(

sesorp;rotomrebnaaradnektoplanKtikgnabmep;hapmasisarenisni;irtsudnisag-sagiskaer;kirtsilaganetnadsanap

rifsomtamaladidnaramecnep

iridret;maj42tawel3m/gµ07:natahesekkujnutePkusamretmagolkaynabnad,taflus,tartin,nobrak

gnesnadiseb,agabmet,matihhamit

)bP(matihhamiTtinu;rotomrebnaaradnektoplanK

iaretabkirbap;matihhabmitnarubelepnuhatutastawel3m/gµ1-5.0:natahesekkujnuteP

,ON(adiskonegortiNON 2)

;rotomrebnaaradnektoplanK;kirtsilaganetnadsanaptikgnabmep

kupupkirbap;fisolpske;kirtinmasa

42tawel)mpp80.0(3m/gµ051:natahesekkujnuteP;2ONktu)mpp12.0(maj1tawel3m/gµ004;maj

kutnuirahatamranisnadnobrakordihnagnedipaggnataimikotofnadiskokutnebmem

aimikotofnadiskOaguj,nozoamaturet(

nadtartinlitesaiskorep)adihedla

iskaerhelorifsomtamaladidkutnebreTranisnad,nobrakordih,adiskonegortin

irahatam

)mpp1.0-670.0(3m/gµ002-051:natahesekkujnuteP60.0-50.0(maj3tawel3m/gµ021-001;maj1tawel

)mpp

nobrakordihnatem-noN,nilite,natekusamret(,natnep,natub,naporp

)nelitesa

napaugnep;rotomrebnaaradnekisimEnagnaubmep;irtsudnisesorp;naturalrakabnahabnarakabmep;tadaphabmil

irahatamranisnadadiskonegortinnagnedipaggnaTaimikotofnadiskokutnebmemkutnu

OC(adiskoidnobraK 2) narakabmeprebmus-rebmusalageS

hibelisartnesnokadapnatahesekkasuremnikgnuMrifsomtalevel;maj8-2tawelmpp000,5iradrasebulalgnaydabaesmpp082arik-arikiradkianhalet

asibininert;gnarakesmpp053tawelaggnihacakhamurkefeadapgnabmuynem

JENIS UTAMA PENCEMARANUDARA

Untuk tujuan pengendalian, polutan dapat dibagi menjadidua tipe dasar, partikulat dan gas. Sumber utama polutanyang relevan dengan standar-standar internasional disajikandalam Tabel 2.1 yang dibahas lebih lanjut dalam teks berikutnya.

Polutan gas

Karbon dioksidaGas ini adalah hasil dari proses oksidasi lengkap, seperti pem-bakaran bahan bakar. Gas ini dikeluarkan oleh hewan selamabernafas, selama pembusukan aerobik dari semua bahan organikkarbon dan dari oksidasi mineral. Misalnya, batu kapur yangdipanaskan pada suhu tinggi memancarkan karbon dioksidayang menyisakan kapur mentah.

Tabel 2.1

Sumber polutan udara dan bakumutu internasional.

Page 57: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—19Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

360

350

340

330

1980 1985 1990 1995Tahun

CO2 (

ppm

)

Konsentrasi karbon dioksida dalam atmosfer diperkirakantelah meningkat dari 275 ppm sekitar tahun 1850 menjadi345 ppm di tahun 1985 dan memberikan sumbangan ter-

hadap pemanasan global sebagai konsekuensidari “efek rumahkaca”. Tren peningkatandalam CO2 atmosfer ditunjukkan dalamGambar 2.4.

Secara global, Indonesia menduduki peringkatkesembilan di antara 50 negara yang meng-hasilkan gas-gas rumah kaca tertinggi padatahun 1987. Namun, bila diperhitungkandengan jumlah penduduknya, Indonesia tidaktermasuk di antara 50 negara peringkatpuncak, di mana emisi per kapita tahunandari gas-gas rumah kaca adalah 1,5 ton.

Pembersihan CO2: CO2 dihilangkan dariatmosfer melalui:

Konsumsi dalam fotosintesis

reaksi lambat dengan batu silikat batu kapur dandolomit.

Sulfur dioksidaJumlah emisi dunia sekitar 100 juta ton/tahun. Sulfur dioksidaadalah hasil pokok dari pembakaran sulfur (belerang) dalambahan bakar dan secara langsung hampir proporsional denganjumlah yang ada dalam bahan bakar. Beberapa bagian darisulfur dioksida ini, diperkirakan 20% mengandung bahanbakar sulfur rendah tetapi tidak lebih dari 5% dengan bahanbakar sulfur tinggi, dikonversi bentuknya menjadi sulfurtrioksida, yang pada gilirannya digabungkan dengan uap airdalam gas cerobong asap, membentuk asam belerang.

Pembersihan SO2: SO2 dihilangkan dari atmosfer dalamwaktu sekitar 43 hari. Kedua teori penghilangan tersebutdirangkum sebagai berikut:

1. SO2 + O2 SO3 + H2O H2 SO4 + NH3, Lime amonia sulfat, kalsium sulfat

2. SO2 + NH3, langsung kalsit kapur Oksidasi sulfit sulfat (presipitat)

Nitrogen oksidaNitrogen oksida dibentuk dalam konsentrasi 200–600 ppmdalam cerobong asap dari hampir semua proses pembakaran.Ini merupakan susunan yang sama dengan sulfur oksida dalam

Gambar 2.4

Konsentrasi CO2 dalam atmosfer,

sebagaimana diukur di stasiunpemantauan Tanjung Grim,

Australia.

Emisi cerobong dari industri berattelah menyumbang secara signifikan

kepada hujan SO2 dan asam

atmosfer.

Page 58: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—20 Kursus pengelolaan kualitas udara

1700

1600

1500

1980 1985 1990 1995Tahun

Metan(CH4)(ppm)

bahan bakar sulfur yang lebih rendah. Mereka melakukanpelanggaran yang lebih sedikit walaupun mungkin tidakkurang berbahayanya daripada sulfur dioksida, karena oksidadari nitrogen merupakan penyumbang utama asbut fotokimia.Oksida dari nitrogen adalah polutan gas utama dari gas yangdibakar unit pembangkit tenaga.

Pembersihan NOx: Asam nitrik bila terbentuk bereaksi denganamonia atau kapur à amonia nitrat atau kalsium nitrat.

HidrokarbonMetan. Metan dianggap sebagai gas yang secara relatif tidakberbahaya, sering ditemukan di pertambangan dan dipancar-kan dari penguraian anaerobik bahan organik, seperti pupuk.Dalam konsentrasi tinggi ia akan berlaku sebagai suatu as-phyant, sedangkan jika bercampur dengan udara menjadi

eksplosif. Metan dianggap menjadi penyum-bang besar terhadap pemanasan global danmeningkat dari 0,7 ppm sekitar tahun 1850menjadi 1,7 ppm pada tahun 1985 (lihatGambar 2.5).

Hidrokarbon non metan. Sisa hidrokarbonyang volatil dikelompokkan bersama dandisebut “hidrokarbon non-metan” dan pentingdalam pencemaran udara karena tidak sepertihalnya metan, yang secara relatif stabil, dapatdiserang oleh oksidan dalam atmosfer danakan ikut serta dalam reaksi-reaksi fotokimia.

Pembersihan hidrokarbon: Hidrokarbon di-hilangkan melalui serangkaian reaksi fotokimia.

Karbon monoksida. Biasanya karbon monoksida (CO)merupakan hasil pembakaran tak sempurna dari bahan bakarkarbon, atau lebih tepatnya, karbon dalam bahan bakar. COadalah suatu gas tak berbau, tidak berwarna dan akan terbakardalam udara untuk melepaskan CO2. CO merupakan bahayaterhadap karyawan yang besar karena gas tersebut memilikiafinitas (tertarik pada) bagi hemoglobin sebesar 300 kali darioksigen, dan sebagai konsekuensi dari eksposur terhadap COmengakibatkan pergantian oksigen cepat dan ketidakmampuanparu-paru untuk melaksanakan absorpsi oksigen ke dalam darah.

Pembersihan CO: CO dihilangkan dari atmosfer melalui:Reaksi dengan hidroksil radikal.

Dioksidasi dalam lapisan atmosfer oleh oksigen atom gunamenghasilkan CO2.

Combined cycle gas turbine plant.Oksida nitrogen merupakan satu-

satunya emisi udara utama.

Gambar 2.5

Konsentrasi metan sebagaimanadiukur di stasiun pemantauan udara

Tanjung Grim (Australia).

Page 59: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—21Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

500

400

300

1980 1985 1990 1995Tahun

CCF-12(CCl2F2)(ppm)

Tidak ada bukti tentang akumulasi, dan CO akan lenyapdalam waktu kira-kira 3 tahun.

Khlorofluorokarbon (cfc)CFC adalah gas yang sangat stabil yang digunakan secara luasdi seluruh dunia sebagai refrigeran (pendingin) dan hinggaakhir-akhir ini, sebagai pressure pack propellant, tiupan busa(foam blowing), cuci kering (drycleaning) dan di industrielektronik. Suatu kelompok bahan kimia sejenis yang disebut“halon” digunakan dalam alat pemadam kebakaran. Tidak adareaktan yang dikenal untuk CFC dalam troposfir, oleh karenaitu CFC tinggal di dalam troposfir selama 50–100 tahun,lambat-laun naik ke stratosfir dimana, dengan fotolisis,mereka gagal melepaskan atom khlorin yang sangat reaktif.CFC dianggap bertanggungjawab atas penipisan ozon didalam stratosfir.

CFC merupakan penyumbang besar terhadappemanasan global dan konsentrasi CFCdalam troposfir telah meningkat dari yanghampir nol menjadi hampir satu bagian permilyar selama 50 tahun terakhir ini (Gambar2.6). Sifat dan tingkat keprihatinan yangdialamatkan pada CFC membutuhkan di-laksanakannya perjanjian lingkungan inter-nasional, dan hingga Maret 1985 49 negaratelah menyatakan persetujuannya dalamsebuah sidang PBB dalam rangka melindungilapisan ozon. “Protokol Montreal” ini, yang

dirunding ulang pada tahun 1990, menuntut dihentikannyapenggunaan khlorokarbon dan fluorokarbon tertentu padaakhir abad ini dan memberikan bantuan kepada negara-negaraberkembang dalam melaksanakan transisi ini. Melalui tindakanseperti pemulihan dan pendauran ulang CFC spesifik, hasilnyasudah sangat cepat, dengan tingkat target CFC yang secaradramatis berkurang sejak dilaksanakannya sidang ini.

Polutan padat (partikulat)

DebuSumber utama debu di atmosfer adalah tanah, semburan airlaut, kebakaran semak-belukar, pembakaran rumahtangga,kendaraan bermotor, proses industri dan debu organik daribahan tanaman.

Gambar 2.6

Tren berkurangnya CFC-12 diatmosfer sejak diterapkannya Protokol

Montreal, sebagaimana diukur diTanjung Grim (Australia).

Page 60: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—22 Kursus pengelolaan kualitas udara

Pharink Nasal cavity

Nasopharyngealregion

Trachea

Tracheobronchialregion

Bronchi

Paru-paru(Pulmonary region)

Terminalbronchioles

ending in alveoli

Bronchioles

Debu dianggap sebagai partikel bahan padat yang terbagisecara halus dengan ukuran berkisar dari 0,1 hingga 100mikron (µ) dan yang menjadi keprihatinan utama adalah debuyang dihasilkan oleh pengolahan atau penanganan bahanpadat dalam industri. Partikel-partikel debu yang kurang dari10 µ sangat memprihatinkan karena memiliki kemampuanyang lebih besar untuk menembus ke dalam paru-paru (1 µ =0,001 milimeter).

Gambar 2.7 menyajikan sebuah diagram mengenai sistempernafasan manusia. Rambut-rambut di dalam hidung meny-aring ke luar debu berukuran >10 µ, dan bulu getar (cilia)serta lendir yang menutupi saluran pernafasan dapat meng-hilangkan partikel-partikel berukuran < 2 µ. Partikel lebihkecil yang memperlihatkan gerak Brownian, tidak dapatmembentur sisi dinding dan dapat memasuki gelembungparu-paru.

Misalnya, tumbuhnya kesadaran mengenai arti pentingnyapartikel yang dibawa udara bagi kesehatan telah menyaksikansebuah gerakan umum menjauhi TSP (total suspended part-iculate) ke PM10 (partikel sub 10 µ). Namun, sejumlah studiepidemiologis penting baru-baru ini telah menunjukkanhubungan konsisten yang secara statistik signifikan antara

Gambar 2.7

Sistem pernafasan manusia.

Page 61: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—23Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Pada umumnya, sumber-sumber pencemaran alam hanya menyumbang

pada kualitas udara latar belakang, sementara kualitas udara ambien

lebih dipengaruhi oleh kegiatan manusia. Di wilayah industri, termasuk

daerah pertambangan, kita dapat mengharapkan sifat dan komposisi

sejenis dari polutan yang dipancarkan. Emisi semacam ini akan

mempengaruhi kualitas udara ambien oleh kehadiran substansi kecil

dari parameter khusus, bergantung pada partikel-partikel yang datang

dari industri semen, amonia dari industri pupuk, berbagai jenis

debu/partikel logam yang datang dari industri pertambangan dan

peleburan logam. Sifat dan pengendalian pencemaran udara dari sumber-

sumber ini dijelaskan lebih lanjut dalam Sesi-sesi 11 dan 12.

Industri dan kualitas udara ambien

tingkat mortalitas dan aerosol pada tingkat-tingkat yangbersifat tipikal dari kota-kota besar, tampaknya tidak memilikiambang lebih rendah. Partikel-partikel sub 2,5 µ (PM 2,5),misalnya, tidak disaring dalam sistem pernafasan sebelah atasdan telah diperagakan menyangkut pada jaringan gelembungparu-paru, menurunkan pertukaran gas. Materi PM 2,5 hanyadapat dihilangkan dengan cara melarutkannya ke dalamaliran darah.

Page 62: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—24 Kursus pengelolaan kualitas udara

Inventarisasi limbah emisi polutan di lima kota besar, Jakarta, Surabaya, Bandung, Semarang dan Medan

telah dilakukan. Studi tersebut menunjukkan bahwa sektor terbesar yang mengemisikan unsur-unsur

pencemar udara adalah sektor transportasi. Besarnya kontribusi emisi sektor ini tidak saja ditentukan oleh

volume lalu-lintas di pusat kota dan perdagangan. Sering terjadinya kemacetan lalu-lintas di pusat kota dan

perdagangan, menyebabkan turunnya efisiensi penggunaan bahan bakar. Hal ini disertai dengan tingkat emisi

yang lebih besar, terutama CO, hidrokarbon dan debu.

Pecemaran udara di lima kota besar

MASALAH PENCEMARANREGIONAL DAN GLOBAL

Kerusakan yang disebabkan oleh pencemaran udara dapatdikaji dalam hal efeknya terhadap kesehatan serta memburuk-nya bahan-bahan yang tidak bereaksi kimiawi, tumbuh-tumbuhan, hewan lainnya dan degradasi mutu atmosfer itusendiri.

Bagaimanapun harus diketahui bahwa dampak dari proyekpembangunan, walaupun dapat mengakibatkan naiknyatingkat pencemaran, tidak semuanya buruk karena pembangunanjuga menghasilkan peningkatan kesehatan pada manusia darikemungkinan turunnya mortalitas dan morbiditas melalui,misalnya, fasilitas pengobatan yang lebih baik, suplai air atauprogram untuk mengurangi pencemaran kendaraan.

Perkembangan sadar lingkungan juga menghasilkan manfaatlangsung pada masyarakat setempat melalui terbukanya lapanganpekerjaan dan naiknya kenaikan status gizi masyarakat, untukmengimbangi dampak paralel yang diakibatkan seperti misalnyadampak pencemaran.

Untuk pencemaran udara, suatu hubungan timbal-balik lazimdigunakan untuk menghubungkan perubahan-perubahandalam tingkat pencemaran ambien dengan hasil kesehatan.

Sifat emisi pencemaran udara konservatif di wilayah perkotaanditentukan oleh jumlah sektor yang mengkonsumsi bahanbakar. Sektor-sektor ini dapat digolongkan ke dalam transportasi,industri, rumahtangga dan sektor-sektor lain yang tidak ber-kaitan dengan konsumsi bahan bakar.

Catatan:

Istilah "konservatif" dan"non-konservatif" dalam konteks

pencemaran udara mengacu padasifat emisi. Emisi konservatif

pencemaran udara berasal daripembakaran bahan bakar dan

proses kimia yang terkait. Emisinon konservatif umumnya berasal

dari pengolahan mineral.

Sektor industri mendominasi emisi gas sulfur dioksida, sertamemberi kontribusi yang berarti dalam emisi debu dan oksida-oksida nitrogen. Besarnya kontribusi emisi terhadap unsur-unsur tersebut terutama disebabkan pemakaian bahan bakarberat, dari jenis residu, solar dan diesel. Sedangkan presentase

Pembangunan dapat menyediakanpelayanan-pelayanan yang

mendukung kesehatan masyarakat.

Page 63: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—25Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

gas alam yang dipakai lebih kecil dibandingkan dengan ketigajenis bahan bakar tersebut. Padahal gas alam pada dasarnyaakan memberikan kualitas gas buang yang lebih baik, disampingefisiensi energi yang lebih tinggi. Industri berat golonganbarang galian bukan logam dan industri dasar logam cenderungmenggunakan bahan bakar berat berupa residu dan solardalam jumlah besar, seperti terdapat di DKI Jakarta, Surabayadi lain pihak, ditandai oleh jumlah industri kimia dan barang-barang kimia yang besar. Industri ini menggunakan bahanbakar residu dan solar dalam jumlah jauh lebih besar dibanding-kan bahan bakar lainnya. Daerah industri Bandung yangdidominasi oleh industri tekstil lebih banyak menggunakansolar dan diesel.

Industri-industri yang mengkonsumsi bahan baku jenis tertentumemancarkan jenis polutan non konservatif. Industri semenmenghasilkan pencemaran debu dalam intensitas yang lebihtinggi karena sifat bahan bakunya. Industri pembuatan rayonmemancarkan gas H2S, yang dilepaskan dari prosesnya yangmengkonsumsi H2SO4 di antara masukan bahan bakunya.Peranan sektor ini akan meningkat di tahun-tahun mendatangseiring dengan perkembangan industri yang selalu meningkat.

Sektor pemukiman yang mengeluarkan emisi dari rumah-tangga juga berperan penting dalam emisi pencemar udara.Sektor ini mengkontribusikan emisi dari pembakaran bahanbakar minyak tanah, berupa partikulat dan SO2. Sedangkanpengelolaan sampah perkotaan secara keseluruhan masihmemberikan kontribusi yang kecil. Namun emisi hidrokarbondan debu dari sektor ini sudah cukup berarti, terutama dikota Bandung.

Dampak regional

PartikulatPartikulat terdiri dari beberapa polutan. Sebuah partikel debudapat mengandung garam seperti sulfat, sulfur oksida, timahhitam, asbestos, oksida besi, silika, jelaga dan unsur-unsurkimia lainnya. Debu terutama dipancarkan dari kegiatanindustri dan transportasi. Pencemaran udara oleh debu dapatsecara langsung merusak kulit dan organ pernafasan.

Manado yang tergolong kota dengan tingkat aktivitas sedangmempunyai rata-rata konsentrasi debu bulanan berkisar 50–130 µg/m³ antara tahun 1982 dan 1986. Sementara Kupangyang aktivitasnya tergolong rendah memiliki konsentrasi deburata-rata tahunan 49,0 µg/m³.

Pemandangan umum, industrisemen.

Page 64: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—26 Kursus pengelolaan kualitas udara

Sedangkan di Jakarta, 80% dari wilayah-wilayah yang dipantaumemiliki konsentrasi debu rata-rata tahunan melebihi ambangbatasnya, bila digunakan baku mutu WHO, yaitu 90 µg/m³.Menurut WHO-UNEP global environmental monitoring,dengan kondisi seperti ini, Jakarta termasuk di antara 20%kota-kota yang paling tercemar debu. Konsentrasi debu ter-tinggi terjadi pada tahun 1983 di wilayah muara mencapai606,4 µg/m³, dan 654,8 µg/m³ terpantau di daerah Glodok.Secara keseluruhan, konsentrasi debu di Jakarta pada tahun1983 memperlihatkan kecenderungan menurun, meskipunmenaik lagi sampai tahun 1991.

Timah hitamTimah hitam telah lama digunakan sebagai zat tambahanuntuk meningkatkan dasar oktan bensin. Kualitas oktandalam bensin sebenarnya bisa dinaikkan dengan cara intensifrefineri, tetapi biayanya sangat mahal. Senyawa ini emisinyasemakin meningkat, seiring dengan pesatnya perkembangansektor transportasi di Indonesia. Pada tahun 1971, sekitar981,9 ton Pb diemisikan akibat penggunaan bensin. Padatahun 1980, jumlah emisinya meningkat menjadi 2.900 ton.Dan meningkat lagi pada tahun 1988 menjadi sebesar 3.900 ton.

Di Jakarta, pencemaran logam berat timah hitam makin seriusdan di beberapa tempat sudah melebihi ambang batas yangditetapkan. Pada tahun 1988, emisi timah hitam di Jakartamencapai 1,6 ton/hari. Sedangkan konsentrasi Pb di udaraJakarta mencapai 2 µg/m³ (baku mutu 0,60 µg/m³). Jumlahini diperkirakan terus meningkat sejalan dengan pertambahankendaraan bermotor yang berkisar antara 4–10%/tahun.Pencemaran oleh Pb menjadi ancaman serius bagi kesehatanmasyarakat, terutama mengingat Pb bersifat persisten danberacun. Kadar Pb yang tinggi dapat menyebabkan sakitpersendian, sakit perut dan depresi sistem saraf.

Asbut fotokimiaAsbut fotokimia dianggap sebagai salah satu masalah pencemaranyang paling besar yang dihadapi banyak kota besar di seluruhdunia. Ozon di dalam atmosfer lebih rendah merupakanunsur pokok yang ditemukan dalam asbut fotokimia yangmerusak kesehatan dan lingkungan alam kita. Adalah sulituntuk mendeteksinya karena tidak berwarna. Namun, ozonyang ditemukan di dalam lapisan atmosfer berfungsi melindungikita dari radiasi berbahaya.

Kendaraan tidak memancarkan ozon. Sebaliknya, ozon ter-bentuk ketika polutan tertentu di udara bereaksi dengan sinar

Page 65: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—27Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Pertanian dengan cara membabat serta membakar hutan telah dipraktekkan selama berabad-abad di segenap

penjuru hutan tropis. Petani-petani kecil biasanya mengendalikan lingkup wilayah pembakaran mereka

dengan hati-hati. Namun demikian, ledakan permintaan dunia terhadap produk-produk tropis yang sedemikian

luasnya seperti minyak sawit telah mengakibatkan terjadinya pembakaran dalam skala yang belum pernah

terjadi sebelumnya. Menanggapi perkembangan ini, Pemerintah Indonesia telah menerbitkan berbagai

konsesi pembukaan hutan yang lebih banyak dalam tahun 1997 daripada sebelumnya.

Kebakaran hutan yang paling tak terkendali terjadi di hutan-hutan Kalimantan dan Sumatra. Dipadukan

dengan kemarau ‘El Nino’ yang berkepanjangan (yang paling parah dalam 50 tahun terakhir), lebih dari

13.000 km² hutan curah hujan terbakar pada tahun 1997.

Sekitar 20 juta orang dirawat karena asma, bronkhitis, emfisema, mata, kulit dan penyakit-penyakit

kardiovaskuler. Diperkirakan sebanyak 48 juta orang Indonesia terserang API (indeks pencemaran udara),

ada tercatat lebih dari 800 di beberapa kota.

Kebakaran hutan dan haze pada tahun 1997

matahari yang terang. Bahan baku yang dibutuhkan untukasbut fotokimia adalah oksida dari nitrogen, oksigen, senyawaorganik volatil, dan sinar matahari dalam jumlah besar.

Ozon dalam jumlah kecil terbentuk dan dipecah secara alami.Namun, emisi buatan manusia yaitu nitrogen oksida (NOx)dan senyawa organik volatil (VOC) mengganggu siklus inidan menyebabkan akumulasi ozon (O3).

Sebagian besar senyawa organik volatil di Indonesia yangditemukan di udara diyakini berasal dari kendaraan bermotor.Sumber-sumber lainnya adalah tungku berbahan bakar padat,kebakaran terbuka, pembakaran hutan secara terkendali atautak terkendali, industri dan tumbuh-tumbuhan alam.

Di dalam sinar matahari, reaksi-reaksi terjadi menghasilkanozon, yang merupakan gas korosif tinggi yang dapat menye-babkan gangguan mata dan hidung pada konsentrasi yangsangat rendah dan masalah-masalah pernafasan serta kardio-vaskuler serius pada konsentrasi yang lebih tinggi. Selain itu,dapat pula mengakibatkan kerusakan pada gedung-gedungdan bangunan lain.

KabutNoda coklat yang kadang-kadang terlihat menggantung diatas kota-kota Indonesia, terutama pada hari-hari yang tidakberangin, disebut kabut.

Kabut dibentuk oleh partikel-partikel debu yang terbawaangin, garam laut, uap air, asap, emisi kendaraan, dan emisidari industri.

Page 66: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—28 Kursus pengelolaan kualitas udara

Luar

Teng

ahDa

lam

Pusa

t

Kota tersebar

Kota padat Kota koridor

Kota tepi Kota ultra

Kota pinggiran

Kabut menurunkan penglihatan dan falloutmempengaruhi lingkungan alam dan fisik.Kabut dapat terdiri dari partikel-partikelberdiameter kurang dari 1/1000 mm (1 µ).Karena ukurannya yang kecil, maka disebab-kan masalah pernafasan bagi sejumlah orang.

Dampak daerah perkotaan terhadapiklim

Kegiatan perkotaan dapat menciptakan sendiri perubahan-perubahan terhadap faktor-faktor meteorologis setempat. Polaiklim dan hasil penyaluran polutan udara di daerah perkotaanakan terpengaruh.

Desain kota itu sendiri dapat sangat mempengaruhi tingkat-tingkat pencemaran udara. Sejumlah pola alternatif per-tumbuhan perkotaan telah dikaji dan dipikirkan berdasarkanpada dampak-dampaknya terhadap pencemaran udara. Beberapacontoh rencana perkotaan yang dipikirkan disajikan dalamGambar 2.8.

Kabut di Surabaya. Emisi-emisikendaraan terlibat dalam formasi

episode kabut seperti dialami dikota-kota besar di Indonesia.

Sebuah fenomena meteorologis lokal dan regional yang disebut‘sirkulasi udara urban-rural’ tercipta oleh faktor-faktor meteor-ologis berikut ini:

SuhuPerubahan keseimbangan panas merupakan produk dariperubahan meteorologis yang disebabkan oleh kegiatan per-kotaan. Perubahan panas dapat disebabkan oleh:

Gambar 2.8

Pilihan dalam desain-desain kotaalternatif.

Page 67: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—29Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Perubahan sifat panas: Banyaknya dinding bangunan tegaklurus di daerah perkotaan akan merubah keseimbanganthermik secara berarti: pada siang hari, gelombang sinarmatahari yang tiba akan mengalami pemantulan berulang kalioleh permukaan tanah dan dinding-dinding tinggi, hinggagelombang sinar yang dapat terlepas langsung ke atmosfersangat berkurang, bila dibandingkan dengan daerah pedesaanyang relatif lebih terbuka. Panas yang datang dan menyentuhdinding juga akan tertahan dan tersimpan dalam waktu yangrelatif lama. Pada malam hari, pelepasan panas yang tertahansiang hari akan meningkatkan temperatur minimum. Hal initerutama berlangsung selama musim panas atau di perkotaandaerah tropis.

Perubahan penyinaran: Polutan (aerosol, debu, oksidan)udara perkotaan dapat menurunkan sinar matahari yangmasuk hingga 20–30%. Ini akan menyebabkan peningkatansuhu minimum, walaupun suhu maksimum akan berkurangselama musim dingin.

Pulau panas perkotaanAkumulasi panas di daerah perkotaan sepanjang siang hariakan diikuti oleh keseimbangan radiasi panas di malam hari,sementara daerah pedesaan menahan lebih sedikit panas.Konsekuensinya sebuah pulau panas akan terbentuk di dalamkota-kota tersebut, isotermnya terletak di pusat kota.

Intensitas pulau panas semacam itu bergantung pada:Kecepatan angin kritis di atas pulau panas

awan dan curah hujan

lapisan campuran

kecepatan angin.

Kecepatan angin cenderung menurun ketika melintasi wilayahperkotaan karena friksi-friksi yang dialami oleh aliran angin,kecuali bagi akselerasi setempat karena efek venturi, jet diantara gedung-gedung tinggi.

Penurunan kecepatan angin di kota-kota metropolitan sepertiParis, New York dll. telah mencapai 40–50% di bawah 20 m,dan 15–20% antara 20–50 m.

Arah angin setempat akan berubah secara besar, antara 15–40°, yang dapat dilihat pada jarak antara 30–50 km pada arahangin bawah kota.

Page 68: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—30 Kursus pengelolaan kualitas udara

Dampak globalCerobong asap tinggi yang digunakan oleh industri dan fasilitasprasarana tidak menghilangkan polutan tetapi hanya men-dorongnya lebih tinggi ke atmosfer, dengan demikian meng-urangi konsentrasinya di lokasi tersebut. Polutan-polutan inikemudian dapat diangkut melintasi jarak yang jauh danmengakibatkan efek buruk di wilayah yang jauh letaknya darilokasi emisi asal.

Unsur prekursor hujan asamHujan asam merupakan masalah yang berkaitan denganpencemaran udara, akibat adanya efek lintas batas. Dampakhujan asam dimungkinkan oleh adanya pelepasan unsur-unsurprekursor pembentuk hujan asam, yakni oksida-oksida sulfurdan nitrogen. Unsur-unsur tersebut sebagian besar diemisikanoleh kegiatan-kegiatan yang berkaitan dengan produksi danpenggunaan energi. Emisi-emisi sulfur dioksida dan nitrogenoksida dari Inggris menyebabkan hujan asam di Norwegia danSwedia.

Pulau Jawa memiliki tingkat emisi prekursor hujan asamtertinggi di Indonesia, terutama disebabkan sebagian besarkegiatan perekonomian terpusat di pulau ini. Pada tahun1989, tingkat emisi prekursor SOx di Indonesia mencapai157.000 ton per tahun, sedangkan NOx mencapai 175.000ton per tahun. Dari jumlah tersebut sekitar 19% emisi pre-kursor SOx dan 15% emisi prekursor NOx terdapat di Jakarta.

Selama kurun waktu 1983–1991 kadar ambien rata-ratatahunan kedua gas tersebut di stasiun BMG Jakarta cenderungmenurun, yakni dari 0,006 ppm menjadi 0,002 ppm untukSO2 dan dari 0,075 ppm menjadi 0,004 ppm untuk NOx.Namun pencatatan data pada waktu-waktu tertentu di daerahindustri Jakarta menunjukkan kadar yang sangat tinggi, di-bandingkan dengan baku mutu ambien.

Sedangkan di Surabaya, kadar SOx hanya 8µg/m³ dan NOx85µg/m³. Di Bandung kadar NOx 75µg/m³ dan SOx 6.5µg/m³.

Secara keseluruhan, tingkat keasaman hujan di stasiun-stasiunpengamat, yaitu di Medan, Palembang, Jakarta, Cisarua,Bandung dan Manado, masih berada dalam batas-batas keasamanhujan alami. Nilai keasaman (pH) rata-rata berkisar antara5,42 dan 5,64. Batas yang diterima untuk tingkat keasamanair hujan yang tidak terkontaminasi adalah 5,6.

Page 69: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—31Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Sumber data yang mengungkapkan secara pasti emisi

gas khlorofluorokarbon (CFC) belum ada. Sebenarnya

potensi relatif gas ini paling tinggi di antara gas-gas

rumahkaca lainnya. Bila diasumsikan impor CFC

dikonsumsi semuanya, maka antara tahun 1984 dan

1990, konsumsi CFC di Indonesia telah meningkat

hampir dua kali lipat, yakni dari 2.430 mencapai

4.745 kg/tahun. Konsumsi CFC ini masih di bawah

nilai maksimal yang diperbolehkan, yakni 0,3 kg per

kapita per tahun.

Konsumsi CFC di Indonesia

Gas rumahkacaDi Indonesia, emisi gas rumahkaca memperlihatkan peningkatanyang cukup pesat dari 1980–1988. Selama periode tersebut,emisi gas CO meningkat dari 10,9 menjadi 23,4 juta ton.CO2 melipat 2,5 kali dari 56,1 menjadi 153,5 juta ton. N2Omeningkat dari 0,018 menjadi 0,116 juta ton. Sedangkan

CH4 dari 29,2 menjadi 35,7 juta ton. Bilagas-gas tersebut diperhitungkan berdasarkanpotensi relatifnya terhadap CO2 maka emisitotal gas rumahkaca tersebut pada tahun1980 mencapai 707,3 juta ton ekuivalenCO2, meningkat menjadi 863,5 juta tonpada tahun 1985 dan 961 juta ton padatahun 1988.

Pemantauan kadar ambien gas rumahkacaumumnya terbatas. Untuk karbon monoksida,kadarnya di Jakarta mencapai 28.000 µg/m³(baku mutu 22.600 µg/m³). Sedangkan diSurabaya dan di Bandung, kadar CO hanya17.000 µg/m³.

Perubahan iklimSekitar tahun 1960-an, para ilmuwan mulai mengkhawatirkanbahwa kegiatan manusia secara perlahan-lahan akan mem-pengaruhi iklim global. Ini disebabkan oleh meningkatnyaefek rumahkaca sebagai akibat dari akumulasi karbon dioksidadan gas-gas lainnya.

Efek rumah kaca ini menyebabkan suatu peningkatan suhupermukaan bumi, yang dikenal sebagai pemanasan global.Walaupun ada pro dan kontra mengenai isu pemanasan globalini, namun bila hal ini benar, dampak potensialnya terhadapperadaban manusia adalah sangat besar.

Secara sederhana, efek rumahkaca dapat dijelaskan sebagaiberikut. Sinar matahari memanaskan laut dan daratan. Per-mukaan bumi yang memanas, kemudian meradiasikan panasdalam bentuk sinar inframerah ke ruang angkasa. Sebagiansinar inframerah tersebut diserap oleh gas-gas rumahkaca yangterdapat di atmosfer, seperti uap air dan CO2. Dengan demikianpanas terperangkap, tidak dapat lepas ke ruang angkasa, se-hingga suhu permukaan bumi naik dan sesuai bagi rumahkacaini tidak ada, suhu permukaan bumi akan menjadi 33°C lebihrendah dibandingkan sekarang, sehingga berada di bawah titikbeku air. Jadi dalam kondisi normal, efek rumahkaca ini se-benarnya diperlukan, agar bumi menjadi nyaman untuk dihuni.

Page 70: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—32 Kursus pengelolaan kualitas udara

Kadar alami karbon dioksida di atmosfer ini, dikendalikanoleh interaksi yang berlangsung antara atmosfer, lautan danbiosfer, yang dikenal sebagai daur geokimia karbon. Kegiatanmanusia yang melepaskan karbon yang berlebihan, telahmengganggu daur karbon ini. Akibatnya kadar karbon dioksidadi atmosfer bertambah tinggi, yang selanjutnya meningkatkanefek rumahkaca tersebut.

Analisis catatan perubahan suhu dalam 100 tahun terakhir inimenunjukkan bahwa kenaikan suhu global adalah 0,3–0,6oC.Di Indonesia sendiri, kota pantai yang rendah seperti Jakarta,Pontianak, Banjarmasin serta lahan pasang surut di Sumateradan Kalimantan dapat terancam, bila tinggi permukaan lautterus bertambah.

Naiknya permukaan laut juga membawa implikasi lain sepertierosi wilayah pesisir, kerusakan lingkungan pesisir (hutanbakau dan terumbu karang), naiknya salinitas di estuaria danwilayah pesisir lainnya, perubahan lokasi sedimentasi, ber-kurangnya intensitas cahaya di dasar laut serta meningkatnyatinggi gelombang. Di samping itu, gangguan keseimbanganbiologis di laut akibat perubahan iklim global dapat meningkat-kan jumlah ganggang di lautan. Beberapa jenis ganggang inidiketahui mengeluarkan racun yang membahayakan kehidupandi laut, selain meracuni manusia yang memakan ikan danhasil laut lainnya.

Jelaslah bahwa perubahan iklim ini dapat berdampak negatifbukan saja terhadap ekosistem, melainkan juga langsungmempengaruhi kehidupan sosial-ekonomi dan kesehatanmasyarakat.

Lapisan ozon: filter alam yang menipisDi dekat permukaan bumi, pada lapisan atmosfer yang disebuttroposfer, ozon (O3) sebenarnya adalah zat pencemar yangkehadirannya kian mencemaskan. Senyawa ozon adalahmolekul oksigen dengan tambahan sebuah atom oksigen.Ozon troposfer adalah oksidan kuat dan beracun, yang ter-bentuk secara tak langsung dari pembakaran bahan bakarfosil, serta berpotensi menjadi smog fotokimia.

Tetapi jauh di stratosfer, lapisan atmosfer pada ketinggian 15–50 km di atas permukaan bumi, gas ozon berwarna biru danberbau tajam ini menjadi penting artinya bagi kehidupan.Lapisan senyawa beracun ini menjadi pemberi kehidupanyang unik sifatnya bagi planet bumi. Ia berfungsi sebagai filteralam yang menyerap radiasi ultraviolet sinar matahari yangberbahaya bagi makluk hidup.

Page 71: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—33Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Ozon stratosfer sebenarnya berada dalam keseimbangan yangdinamis. Melalui reaksi fotokimia, ozon terbentuk secaraalami dari molekul oksigen. Sedangkan radiasi ultravioletdapat memecahnya kembali menjadi oksigen. Tetapi ke-seimbangan yang dinamis ini dapat terganggu oleh kehadiranberbagai senyawa kimia di stratosfer. Oksida-oksida hidrogen,nitrogen dan khlor dapat mempercepat pengrusakan ozon.

Kepedulian terhadap penipisan ozon stratosfer akibat kegiatanmanusia sebenarnya telah muncul di akhir tahun 60-an yangberkaitan dengan beroperasinya pesawat terbang supersonik.Suhu tinggi mesin pesawat mengubah nitrogen dan oksigen diatmosfer menjadi nitrogen oksida (NOx) yang terdeposit distratosfer pada ketinggian 17–20 km. NOx kemudian ber-tindak sebagai katalis yang merusak ozon stratosfer.

Tak lama kemudian, pada tahun 1974, diketemukan bahwakhlorofluorokarbon (CFC) dapat bertahan cukup lama ditroposfer. Tanpa berubah bentuk, CFC perlahan-lahan ter-difusi ke stratosfer, di mana radiasi ultraviolet yang kuatmerusaknya. Khlor yang terlepas mengikat sebuah atom darimolekul ozon, membentuk radikal bebas IO, yang bereaksilebih lanjut menghasilkan atom khlor. Reaksi berantai inidapat merusak sampai 100.000 molekul ozon per atom khlor.Beberapa halon, senyawa sekerabat CFC yang antara laindipakai untuk pemadam air, ternyata merusak ozon sepuluhkali lebih efektif dibanding CFC.

Senyawa kimia lain yang juga berperan dalam menipiskanlapisan ozon adalah karbon terakhlorida, methyl khloroformdan nitrogen oksida.

Page 72: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—34 Kursus pengelolaan kualitas udara

emandnuopmoC utkaWnarukugnep

utumukaB

lanoisaN rumiTawaJ

diskoidrufluSmaj1maj42nuhat1

)mpp43,0(³m/gµ009)mpp11,0(³m/gµ003)mpp20,0(³m/gµ06

³m/gµ022

diskonomnobraKmaj1maj8

nuhat1

)mpp62(³m/gµ000.03)mpp9(³m/gµ000.01 ³m/gµ0622

diskoidnegortiNmaj1maj42nuhat1

)mpp12,0(³m/gµ004)mpp80,0(³m/gµ051)mpp50,0(³m/gµ001

³m/gµ5,29

OiagabesnadiskO 3

maj1maj42nuhat1

)mpp80,0(³m/gµ061 ³m/gµ002

talukitraP)PST(isnepsusret

maj42nuhat1

³m/gµ032³m/gµ09

³m/gµ062

talukitraP)MPS(isnepsusret

maj42nuhat1

matihhamiTmaj42nuhat1

³m/gµ0,2³m/gµ062

nobrakordiH maj3 )mpp42,0(³m/gµ061 ³m/gµ061Tabel 2.2

Baku mutu kualitas udara.

BAKU MUTU KUALITASUDARA

Di Indonesia dan juga di berbagai negara industri, peraturandan teknologi semakin menyatu. Susunan dari Kantor MenteriNegara Lingkungan Hidup menunjukkan adanya era barudalam lingkup nasional dan tanggung jawab dalam pem-bangunan, penyebarluasan dan penerapan teknologi yang adamaupun teknologi baru dalam pengendalian dan pengelolaanlingkungan. Beberapa kerangka peraturan menekan padapengendalian kualitas lingkungan seperti halnya peraturanmengenai baku mutu kualitas udara ambien, baku mutukualitas air, dll. Peraturan lain yang ada ditekankan padapengendalian emisi dan efluen baik cair maupun gas.

Baku mutu kualitas udara disajikan dalam Tabel 2.2.

Bagaimanapun juga, baku mutu kualitas udara ini masihperlu dikembangkan dan diperbaiki. Pelaksanaan baku mutuini menghadapi berbagai masalah berkaitan dengan biayateknologi pengendalian. Baku mutu kualitas udara Indonesiaterdiri dari sembilan parameter, SO2, CO, NOx, O3 (oksidan),TSP (partikulat), Pb, H2S, NH3, dan hidrokarbon.

Page 73: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

2—35Sesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Sebagai perbandingan dan evaluasi terhadap baku mutukualitas udara Indonesia digunakan NAQC (national airquality criteria) dan NQS (national quality standards) dariAmerika Serikat. Hanya 6 pencemar utama yang terdapatdalam NAQC dan NQS, sedangkan baku mutu kualitasudara Indonesia menambahkan tiga parameter lagi, yaitu Pb,H2S dan NH3. Pertimbangan penambahan ketiga parameterini adalah karena Indonesia merupakan daerah tropik dengankelembaban tinggi, sehingga H2S dan NH3 merupakanparameter yang penting, sedangkan Pb merupakan indikatorpencemaran udara oleh kendaraan bermotor (transportasi),terutama di kota besar. Pada dasarnya, baku mutu yang berlakudi Indonesia mengadopsi baku mutu yang dikeluarkan olehWHO, kecuali waktu rata-rata yang digunakan dalam me-nentukan konsentrasi pencemar yang hanya digunakan bagipemaparan pencemar dalam durasi yang singkat. Kriteria yangada dalam NAQC meliputi pula waktu pemaparan yang lebihbaik, seperti durasi pemaparan yang lama didasarkan atas rata-rata tahunan dan durasi pemaparan yang singkat didasarkanatas rata-rata harian atau rata-rata per jam.

Perlu diperhatikan bahwa, efek terhadap kesehatan (sebagaiefek primer) akan sangat berlainan dan sangat bergantungpada waktu pemaparan seperti halnya interaksi yang terjadiantara beberapa pencemar. Kriteria sekunder didasarkan atasefek yang mengikuti pola yang serupa meliputi efek terhadaplingkungan non manusia dan kerusakan material.

Kata-kata kunci: Dampak-dampak global, pencemaran udara, Program Langit Biru; Sumber-sumber, jenis-jenis,antropogenik, pencemar primer, pencemar sekunder.

Page 74: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

M A TA A J A R A N

Kursus pengelolaan kualitas udara OHP

2

DALAM SESI INI

Pendahuluan

Aspek spasial dan temporal

Tinjauan umum terhadap sistem pen-cemaran udara

Sumber pencemaran udara

Jenis utama pencemaran udara

Masalah pencemaran regional dan global

Baku mutu kualitas udara

Pengelolaan kualitasudara

OHP 2–1

Page 75: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

OHP Kursus pengelolaan kualitas udara

Melaksanakanpengendalian pencemaran

udara dan kegiatan-kegiatanlainnya untuk melaksanakan

rencana pengelolaankualitas udara

Pengukuran danpemantauan kualitas

udara ambien

Pengkajianmengenai apa maksud

pengukuran kualitas udara dandampaknya terhadap

lingkungan

Penetapansasaran proses

pengelolaan, dimana sasaranmengenai pengelolaan kualitasudara menjadi standar ambien

kualitas udara

Penyusunanrencana pengelolaankualitas udara untukmencapai sasaran yang

telah ditetapkan

1

2

34

5

Gambar 2.1

Kelima komponen sikluspengelolaan kualitas udara.

Definisi

Siklus pengelolaan kualitas udara

OHP 2–2

Page 76: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

OHPSesi 2: Pengelolaan kualitas udara

ASPEK SPASIAL DAN TEMPORALPENCEMARAN UDARA

Skala spasial dan temporal

SKALA MIKRO/LOKAL

SKALA MEDIUM/REGIONAL

SKALA MAKRO

SKALA GLOBAL

Kronologi peristiwa pencemaran udara

1273 Edward I memberlakukan langkah hukum

Asbut London teramati setelah Revolusi Industripada abad ke-18

Asbut fotokimia Los Angeles 1950-an.

Hujan asam yang terjadi secara luas di daratanAmerika Utara dan Eropa Barat

Inversi di Donora, Pennsylvania, pada tahun 1948

Pengungkapan dan penelitian dalam tahap modern

Pencemaran udara di Indonesia mulai mendapatkanperhatian yang lebih luas (1970).

Bencana di Bhopal, India 1984.

Akumulasi gas-gas rumah kaca

Penipisan lapisan ozonOHP 2–3

Page 77: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

OHP Kursus pengelolaan kualitas udara

Sumber area, garis dan titik

Sumbertransportasi

Sumber tetap padapembakaran bahan

bakar

Emisi dankebocoran

proses industriPembuanganlimbah padat Lain-lain

• Kendaraanbermotor• Jalan raya padapenggunaan bahanbakar• Pesawat udara• Kereta api• Kapal laut• Penangananminyak• Kehilangan akibatevaporasi

• Pemakaian bahanbakar

- Rumah tangga- Industri- Komersial- Kelembagaan

• PLTU• PLTD

Industri-industri• proses kimia• makanan danpertanian• metalurgi• produk mineral• penyulinganminyak

On site• Insineratorkota• Pembakaranterbuka

• Kebakaranhutan• kebakaranbangunan• pembakaransisa batu bara• pembakarandari lahanpertanian, dll.

Gambar 2.2

Pengelompokan sumber pencemarudara.

TINJAUAN UMUM TERHADAP SISTEMPENCEMARAN UDARA

OHP 2–4

Page 78: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

OHPSesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Gambar 2.3

Konsentrasi Ozon, NOx dan NMHCdi dalam bagian utara-selatan

plume asap kawasan Perth,Australia Barat, yang

memperlihatkan: (a) hasil daripenggunaan model Carnegie-Mellon

CIT; (b) hasil pengukuran di lokasi-lokasi yang sama; dan (c) rute

pesawat yang digunakan untukpengukuran.

Keluaran model

OHP 2–5

Page 79: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

OHP Kursus pengelolaan kualitas udara

Sumber-sumber pencemaran udara

Sumber alam maupun sumber antropogenik:Sumber titik

sumber garis

sumber area.

SUMBER-SUMBER SPESIFIKSumber diam (industri); dan

sumber bergerak (mobil dan truk).

Kendaraan bermotor diam merupakan sumber pen-cemaran, sementara mobil yang sama yang sedangbergerak akan bertindak seakan-akan merupakansumber linear.

Pada umumnya, emisi-emisi polutan udara disebabkan:Proses pembakaran bahan bakar; dan

sebab-sebab non-pembakaran.

Didasarkan pada penggolongan di atas, sumber-sumberpencemaran udara dapat dijelaskan sebagai berikut:

OHP 2–6

Page 80: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

OHPSesi 2: Pengelolaan kualitas udara

PEMBAKARAN BAHAN BAKAR SUMBERDIAMTermasuk di antaranya adalah pemanfaatan minyak, gas,batubara atau kokas dalam kegiatan-kegiatan berikut ini:

Industri;

pembangkit tenaga listrik;

kegiatan pemukiman penduduk; dan

kegiatan komersial—restoran, hotel, dsb.

PEMBAKARAN BAHAN BAKAR SUMBERBERGERAKSumber pencemaran berikut ini menggunakan bahanbakar minyak:

Kendaraan bermotor (mobil dan sepeda motor);

kereta api;

pesawat udara; dan

kapal laut.

OHP 2–7

Page 81: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

OHP Kursus pengelolaan kualitas udara

PEMBAKARAN LIMBAH PADATInsinerasi kotapraja;

insinerasi di lokasi; dan

pembakaran terbuka.

SUMBER-SUMBER NON PEMBAKARANPengolahan bahan kimia;

pengolahan produk makanan dan pertanian;

pengolahan logam dan benda-benda lainnyayang berasal dari logam;

pengolahan mineral;

pengolahan minyak;

produksi bubur kertas dan kertas; dan

penyimpanan bahan pelarut.

OHP 2–8

Page 82: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

OHPSesi 2: Pengelolaan kualitas udara

natuloP amaturebmuS kujnutepOHW/ratnemoK

)OC(adiskonomnobraKsesorp;rotomrebnaaradnektoplanK

irtsudni;maj8tawel)mpp01(³m/gm01;natahesekkujnuteP

)mpp52(maj1tawel³m/gm03

OS(adiskoidrufluS 2)

aganetnadsanaptikgnabmepsatilisaFkaynimnakanugrepmemgnaykirtsil

ruflusgnudnagnemarabutabuatagnarelebmasakirbap;)gnareleb(

1tawel)mpp221.0(3m/gµ053:natahesekkujnuteP)mpp571.0(nem01tawel3m/gµ005;maj

talukitrapnahab01MP)PST(

sesorp;rotomrebnaaradnektoplanKtikgnabmep;hapmasisarenisni;irtsudnisag-sagiskaer;kirtsilaganetnadsanap

rifsomtamaladidnaramecnep

iridret;maj42tawel3m/gµ07:natahesekkujnutePkusamretmagolkaynabnad,taflus,tartin,nobrak

gnesnadiseb,agabmet,matihhamit

)bP(matihhamiTtinu;rotomrebnaaradnektoplanK

iaretabkirbap;matihhabmitnarubelepnuhatutastawel3m/gµ1-5.0:natahesekkujnuteP

,ON(adiskonegortiNON 2)

;rotomrebnaaradnektoplanK;kirtsilaganetnadsanaptikgnabmep

kupupkirbap;fisolpske;kirtinmasa

42tawel)mpp80.0(3m/gµ051:natahesekkujnuteP;2ONktu)mpp12.0(maj1tawel3m/gµ004;maj

kutnuirahatamranisnadnobrakordihnagnedipaggnataimikotofnadiskokutnebmem

aimikotofnadiskOaguj,nozoamaturet(

nadtartinlitesaiskorep)adihedla

iskaerhelorifsomtamaladidkutnebreTranisnad,nobrakordih,adiskonegortin

irahatam

)mpp1.0-670.0(3m/gµ002-051:natahesekkujnuteP60.0-50.0(maj3tawel3m/gµ021-001;maj1tawel

)mpp

nobrakordihnatem-noN,nilite,natekusamret(,natnep,natub,naporp

)nelitesa

napaugnep;rotomrebnaaradnekisimEnagnaubmep;irtsudnisesorp;naturalrakabnahabnarakabmep;tadaphabmil

irahatamranisnadadiskonegortinnagnedipaggnaTaimikotofnadiskokutnebmemkutnu

OC(adiskoidnobraK 2) narakabmeprebmus-rebmusalageS

hibelisartnesnokadapnatahesekkasuremnikgnuMrifsomtalevel;maj8-2tawelmpp000,5iradrasebulalgnaydabaesmpp082arik-arikiradkianhalet

asibininert;gnarakesmpp053tawelaggnihacakhamurkefeadapgnabmuynem

JENIS UTAMA PENCEMARAN UDARA

Tabel 2.1

Sumber polutan udara dan bakumutu internasional.

OHP 2–9

Page 83: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

OHP Kursus pengelolaan kualitas udara

360

350

340

330

1980 1985 1990 1995Tahun

CO2 (

ppm

)

1700

1600

1500

1980 1985 1990 1995Tahun

Metan(CH4)(ppm)

500

400

300

1980 1985 1990 1995Tahun

CCF-12(CCl2F2)(ppm)

Polutan gas

KARBON DIOKSIDA

SULFUR DIOKSIDA

NITROGEN OKSIDA

HIDROKARBON

Karbon monoksida

KHLOROFLUORO-KARBON (CFC)

OHP 2–10

Page 84: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

OHPSesi 2: Pengelolaan kualitas udara

Polutan padat (partikulat)

Pharink Nasal cavity

Nasopharyngealregion

Trachea

Tracheobronchialregion

Bronchi

Paru-paru(Pulmonary region)

Terminalbronchioles

ending in alveoli

Bronchioles

OHP 2–11

Page 85: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

OHP Kursus pengelolaan kualitas udara

Luar

Teng

ahDa

lam

Pusa

t

Kota tersebar

Kota padat Kota koridor

Kota tepi Kota ultra

Kota pinggiran

Dampak regional pencemaran

Partikulat

Timah hitam

Asbut fotokimia

Kabut

Dampak daerah perkotaan terhadap iklim

Dampak global pencemaran

Unsur prekursor hujan asam

Gas rumahkaca

Perubahan iklim

Lapisan ozon: filter alam yang menipisOHP 2–12

Page 86: Kursus Pengelolaan Kualitas Udara - 02

OHPSesi 2: Pengelolaan kualitas udara

emandnuopmoC utkaWnarukugnep

utumukaB

lanoisaN rumiTawaJ

diskoidrufluSmaj1maj42nuhat1

)mpp43,0(³m/gµ009)mpp11,0(³m/gµ003)mpp20,0(³m/gµ06

³m/gµ022

diskonomnobraKmaj1maj8

nuhat1

)mpp62(³m/gµ000.03)mpp9(³m/gµ000.01 ³m/gµ0622

diskoidnegortiNmaj1maj42nuhat1

)mpp12,0(³m/gµ004)mpp80,0(³m/gµ051)mpp50,0(³m/gµ001

³m/gµ5,29

OiagabesnadiskO 3

maj1maj42nuhat1

)mpp80,0(³m/gµ061 ³m/gµ002

talukitraP)PST(isnepsusret

maj42nuhat1

³m/gµ032³m/gµ09

³m/gµ062

talukitraP)MPS(isnepsusret

maj42nuhat1

matihhamiTmaj42nuhat1

³m/gµ0,2³m/gµ062

nobrakordiH maj3 )mpp42,0(³m/gµ061 ³m/gµ061

Tabel 2.2

Baku mutu kualitas udara.

BAKU MUTU KUALITAS UDARA

OHP 2–13