mirror margin.docx

PROPOSAL TUGAS AKHIR – RE 141581

ESTIMASI BEBAN EMISI DAN KONSENTRASI CO DARI KEGIATAN TRANSPORTASI

DENGAN MODEL GENERAL FINITE LINE SOURCE (GFLS)

BAGUS WICAKSANA

NRP 3311 100 038

Dosen Pembimbing:

Arie Dipareza Syafe’i, ST., MEPM, PhD

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya

2015

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI................................................................................................................................i

DAFTAR TABEL.......................................................................................................................iii

DAFTAR GAMBAR...................................................................................................................iv

ABSTRAK..................................................................................................................................v

BAB 1 PENDAHULUAN............................................................................................................1

1.1 Latar Belakang...........................................................................................................1

1.2 Hipotesa Awal Penelitian............................................................................................2

1.3 Rumusan Masalah......................................................................................................2

1.4 Tujuan Penelitian........................................................................................................2

1.5 Ruang Lingkup...........................................................................................................3

1.6 Manfaat.......................................................................................................................3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA....................................................................................................5

2.1 Pencemaran Udara....................................................................................................5

2.1.1 Pengertian...........................................................................................................5

2.1.2 Sumber Pencemar Udara....................................................................................5

2.1.3 Dampak Pencemaran Udara...............................................................................6

2.2 Baku Mutu Kualitas Udara..........................................................................................6

2.3 Karbon Monoksida (CO).............................................................................................7

2.3.1 Pengertian Karbon Monoksida............................................................................7

2.3.2 Sumber Karbon Monoksida.................................................................................7

2.3.3 Dampak Karbon Monoksida................................................................................7

2.4 Faktor Emisi Kendaraan Bermotor.............................................................................8

2.5 General Finite Lines Source.......................................................................................8

2.6 Validasi Data..............................................................................................................9

2.7 Proyeksi Jumlah Kendaraan.......................................................................................9

BAB 3 METODE PENELITIAN................................................................................................12

i

3.1 Umum.......................................................................................................................12

3.2 Kerangka Penelitian.................................................................................................12

3.3 Pelaksanaan Penelitian............................................................................................12

3.3.1 Ide Penelitian.....................................................................................................12

3.3.2 Studi Literatur....................................................................................................12

3.3.3 Pengumpulan Data............................................................................................14

3.3.4 Pengolahan Data...............................................................................................15

3.3.5 Analisis Data dan Pembahasan........................................................................16

3.3.6 Kesimpulan dan Saran......................................................................................16

3.3.7 Penyusunan Laporan........................................................................................17

BAB 4 RENCANA JADWAL PENELITIAN DAN RENCANA ANGGARAN BIAYA.................19

4.1 Rencana Jadwal Penelitian......................................................................................19

4.2 Rencana Anggaran Penelitian..................................................................................20

DAFTAR PUSTAKA................................................................................................................21

ii

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Baku mutu kualitas udara........................................................................................6

Tabel 2. 2 Faktor Emisi di Indonesia.........................................................................................8

Tabel 4. 1 Jadwal Pelaksanaan Penelitian.............................................................................19

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 4. 1 Kerangka Penelitian...........................................................................................13

iv

ESTIMASI BEBAN EMISI DAN KONSENTRASI CO DARI KEGIATAN TRANSPORTASI

MENGGUNAKAN MODEL GENERAL FINITE LINE SOURCE (GFLS)

Nama Mahasiswa : Bagus Wicaksana

NRP : 3311100038

Jurusan : Jurusan Teknik Lingkungan

Dosen Pembimbing : Arie Dipareza Syafei, ST., MEPM, PhD

ABSTRAK

Tingginya mobilitas barang dan manusia di Kota Surabaya menjadikan sektor

transportasi berperan penting di dalamnya. Sehingga dapat meningkatkan potensi

pencemaran udara akibat dari emisi yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor terutama

polutan karbon monoksida (CO). Kegiatan pemantauan kualitas udara memerlukan biaya

yang besar terkait pengadaan sarana dam prasarana, sehingga perlu dilakukan alternative

lain untuk menganalisa konsentrasi polutan, yaitu dengan menggunakan model. Salah satu

model matematika untuk menganalisa konsentrasi polutan adalah Model General Finite Line

Source (GFLS), yaitu model penyebaran pencemar udara yang didasarkan pada prinsip

distribusi Gaussian. Pemodelan ini menggunakan pendekatan teori berdasarkan

pengamatan di lapangan, sehingga hasil yang didapatkan dari pemodelan dapat dilakukan

perbandingan dengan hasil pemantauan dari stasium pemantau kualitas udara.

Penelitian dilakukan di Jalan Kebonsari, lokasi ini dipilih dikarenakan lokasi jalan

yang dekat dengan stasiun pemantau, selain itu juga jumlah kendaraan bermotor yang

melintasi jalan cukup tinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melihat apakah model

GFLS dapat diaplikasikan dalam perhitungan emisi kendaraan bermotor khususnya emisi

gas CO. Tahap pertama penelitian adalah melakukan perhitungan atau counting kendaraan

bermotor yang di jalan tersebut. Setelah mendapatkan jumlah kendaraan maka dikalikan

dengan factor emisi kendaraan sesuai jenisnya masing masing. Lalu dihitung konsentrasi

CO dengan menggunakan model GFLS dengan memperhatikan arah angin dan kecepatan

angin sehingga dapat dihitung konsentrasi CO dan memprediksikan untuk 10 tahun ke

depan.

Kata kunci : Emisi, Udara, GFLS, CO

v

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

vi

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pencemaran udara adalah suatu kondisi dimana kualitas udara menjadi rusak dan

terkontaminasi oleh zat-zat, baik yang tidak berbahaya maupun yang membahayakan

kesehatan tubuh manusia, sehingga dikarenakan turunnya kualitas udara akan

mempengaruhi kesehatan manusia dan makhluk hidup lainnya (EPA, 2014). Zat yang

menyebabkan pencemaran udara disebut juga dengan polutan. Polutan yang mencemari

udara atau disebut juga sumber pencemar udara berasal dari sumber tidak bergerak yaitu

dari industri, pemukiman rumah tangga, dan pembakaran sampah. Sumber pencemaran

udara dari sumber bergerak, adalah dari kegiatan transportasi.

Jumlah kendaraan bermotor yang berada di Indonesia setiap tahunnya menunjukkan

kenaikan yang sangat pesat. Pada tahun 2013 total jumlah kendaraan yang terdata oleh

Dinas Perhubungan di Kota Surabaya adalah 1.800.415 kendaraan (BLH, 2013).

Berdasarkan laporan SLHD Kota Surabaya tahun 2012, pertambahan kendaraan bermotor

tiap tahunnya mencapai angka 30%. Semakin meningkatnya jumlah kendaraan bermotor

maka akan mengakibatkan semakin meningkatnya buangan sisa pembakaran bahan bakar

kendaraan bermotor tersebut.

Gas buangan dari kendaraan bermotor mempunyai kontribusi terhadap polusi udara

yang besar. Setiap liter bahan bakar yang dibakar akan mengemisikan sekitar 100 gram

Karbon Monoksida: 30 gram Oksida Nitrogen: 2,5 Kg , Karbon Dioksida dan berbagai

senyawa lainnya termasuk senyawa sulfur (Hickman, 1999).

Pemerintah Kota Surabaya sudah berupaya untuk mengurangi laju pencemaran

udara yang ditimbulkan akibat transportasi kendaraan bermotor di Surabaya. Upaya-upaya

tersebut antara lain penerapan hari bebas kendaraan bermotor setiap hari minggu.

Pemerintah Kota Surabaya juga sudah mengupayakan untuk memantau pencemaran udara

ini dengan membangun beberapa stasiun pemantauan kualitas udara ambien atau juga

memasang Public Data Display yang berisi informasi ISPU (Indeks Standar Pencemar

Udara) di sejumlah titik untuk menunjukkan besar pencemar di kawasan Surabaya.

Sebagai upaya untuk mengetahui besar konsentrasi polutan dari sektor transportasi

di Kota Surabaya, maka diperlukan analisa lebih lanjut mengenai tingkat emisi pencemar

dari kendaraan bermotor. Salah satu metode yang digunakan dalam penentuan penyebaran

konsentrasi polutan adalah melalui model matematis. Salah satu pemodelan matematis

1

penyebaran polutan sumber garis (transportasi) adalah model General Finite Line Source

Model (GFLS).

Parameter CO dipilih sebagai parameter yang akan diteliti karena polutan ini salah

satu penyebab dari penyakit-penyakit Infeksi Saluran Pernafasan Atas (ISPA) dan pada

konsentrasi yang tinggi dapat menimbulkan kematian selain itu gas CO merupakan polutan

yang dihasilkan dari kegiatan transportasi. Hal lain yang melatarbelakangi penelitian ini

adalah karena belum adanya penelitian yang menggunakan model GFLS untuk memprediksi

mengenai polutan CO di Kota Surabaya. Manfaat dari penelitian ini diharapkan dapat

memberikan informasi kepada masyarakat di Kota Surabaya mengenai konsentrasi polutan

CO dan konsentrasi polutan tersebut pada 10 tahun ke depan yang nantinya dapat

digunakan sebagai panduan untuk pengelolaan kualitas udara di masa mendatang.

1.2 Hipotesa Awal Penelitian

Model General Finite Line Source dapat melakukan prediksi konsentrasi polutan CO

dengan baik dan hasil validasi antara hasil pemantauan kualitas udara di stasiun pemantau

dengan hasil prediksi menggunakan model menghasilkan nilai RMSE mendekati 0.

1.3 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah :

1. Berapakah besar beban emisi CO dari kegiatan transportasi Kota Surabaya di

Jalan Kebonsari ?

2. Bagaimana konsentrasi polutan CO pada udara ambien (di stasiun pemantau) di

Jalan Kebonsari berdasarkan kegiatan transportasi dengan menggunakan model

GFLS ?

3. Bagaimana prediksi polutan CO pada udara ambien 10 tahun ke depan di

sepanjang Jalan Kebonsari ?

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari tugas akhir ini adalah :

1. Menentukan besar beban emisi CO dari kegiatan transportasi di sepanjang Jalan

Kebonsari dengan menggunakan faktor emisi Indonesia

2. Memprediksi konsentrasi polutan CO pada udara ambien (stasiun pemantau) di

Jalan Kebonsari berdasarkan kegiatan transportasi dengan menggunakan model

GFLS

3. Mendapatkan prediksi polutan CO pada udara ambien pada 10 tahun ke depan di

sepanjang Jalan Kebonsari.

2

1.5 Ruang Lingkup

Ruang Lingkup dalam tugas akhir ini adalah :

1. Lokasi sampling jumlah dan jenis kendaraan terletak di dekat Stasiun

Pemantauan Kualitas Udara Ambien

2. Sampling dilakukan pada hari Senin, Selasa (mewakili Rabu sampai dengan

Jumat), Sabtu, dan Minggu. Hari Senin dan Selasa mewakili hari sibuk dan Sabtu

dan Minggu mewakili hari libur.

3. Kegiatan transportasi yang diteliti adalah kegiatan transportasi darat dengan jenis

kendaraan berupa sepeda motor, mobil berbahan bakar bensin, mobil berbahan

bakar solar (mesin diesel), truk, bus, dan angkutan umum.

4. Tahun kendaraan bermotor diabaikan

5. Pengambilan sampel transportasi menggunakan counter, yaitu alat untuk

menghitung jumlah kendaraan bermotor yang melintasi ruas jalan pengambilan

sampling dan tabel traffic counting untuk pendataan

6. Data faktor emisi yang digunakan adalah faktor emisi dari Indonesia yang dibuat

oleh Suhadi tahun 2008

7. Parameter polutan yang diteliti adalah CO dan NO2

8. Pedoman untuk baku mutu udara ambien khususnya parameter CO disesuaikan

dengan Peraturan Gubernur Jatim No 10 Tahun 2009.

9. Emisi pencemar dari sektor lain diabaikan.

10. Model yang digunakan dalam penelitian ini adalah model GFLS.

1.6 Manfaat

Manfaat dari tugas akhir ini adalah :

1. Memberikan informasi beban emisi polutan CO dari kegiatan transportasi di

sepanjang jalan Kebonsari dan sekitarnya

2. Memperkirakan atau memprediksi beban emisi dan konsentrasi polutan CO tahun

ke depan yang nantinya dapat digunakan sebagai panduan untuk pengelolaan

kualitas udara di masa mendatang.

3

“Halaman Ini Sengaja Dikosongkan”

4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pencemaran Udara

2.1.1 Pengertian

Pencemaran udara menurut Peraturan Pemerintah No. 41 tahun 1999 tentang

pengendalian pencemaran udara adalah masuknya atau dimasukannya zat, atau energi,

dan/atau komponen lain kedalam udara ambien oleh kegiatan manusia, sehingga mutu

udara ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambien tidak

dapat memenuhi fungsinya.

Menurut Hutagalung (2008) pencemaran udara adalah peristiwa masuknya

senyawa, bahan, atau energi ke dalam lingkungan udara akibat dari kegiatan alam dan

manusia sehingga temperatur dan karakteristik udara tidak sesuai lagi untuk tujuan

pemanfaatan yang paling baik atau nilai lingkungan udara tersebut telah menurun.

2.1.2 Sumber Pencemar Udara

Sumber Pencemaran udara menurut Soedomo (2001) bersumber dari kegiatan

alami dan kegiatan antropogenik. Contoh sumber alami adlaah akbiat letusan gunung

berapi, kebakaran hutab, dekomposisi biotik, debu, spora tumbuhan dan lain sebagainya.

Pencemaran udara dari kegiatan antropogenik (kegiatan manusia contohnya adalah

aktivitas transportasi, industri dan dari persampahan.

Sumber pencemar di udara dapat dibagi menjadi beberapa jenis menurut

sumbernya yaitu:

1. Point source, digunakan untuk mengidentifikasi cerobong di industri. Karakter

dari sumber titik ini adalah volume emisinya, ketinggian cerobong dan diameter

cerobong.

2. Line source, biasa untuk mendefinisikan kendaraan bermotor dari jalan. Sumber

ini merupakan satu dimensi emisi udara.

3. Area source, adalah sumber dua dimensi emisi udara. Di perkotaan, sumber ini

digunakan untuk mengidentifikasi emisi yang berasal dari rumah tangga.

4. Volume source adalah sumber tiga dimensi emisi udara. Sumber ini

menggambarkan emisi yang berasal dari pertambangan (missal pertambangan

batu kapur).

5

2.1.3 Dampak Pencemaran Udara

Menurut Soedomo (2001) Pencemaran udara yang tercemar oleh partikel (debu

aerosol dan timah hitam) dan gas (CO, NOx, SOx, H2S, Hidrokarbon) dapat

menyebabkan gangguan kesehatan tergantung dari macam, ukuran dan komposisi

kimiawinya. Contoh dampak dari pencemaran udara adalah

1. Pencemaran udara karena partikel debu menyebabkan penyakit pernafasan

kronis seperti bronchitis, emfiesma paru dan kanker paru

2. Udara yang mengandung kadar timah yang tinggi dapat mengganggu

pembentukan sel darah merah.

3. Udara yang mengandung gas CO yang berlebih dapat menurunkan kada

oksigen dalam darah menurun sehingga dapat menyebabkan sesak napas dan

kematian

2.2 Baku Mutu Kualitas Udara

Menurut Peratruan Gubernur Jawa Timur No. 10 tahun 2009 tentang baku mutu

udara ambien dan emisi sumber tidak bergerak di jawa timur terdapat dua pengertian

mengenai baku mutu yaitu

1. Baku mutu udara ambien adalah ukuran batas atau kadar zat, energi dan/atau

komponen yang ada atau seharusnya ada dan/atau unsur pencemar yang

ditenggang keberadaannya dalam udara ambien;

2. Baku mutu emisi sumber tidak bergerak adalah batas kadar maksimum dan/atau

beban emisi maksimum yang diperbolehkan masuk atau dimasukkan ke dalam

udara ambien;

Provinsi Jawa Timur memiliki standar baku mutu untuk kualitas udara. Tabel 2.1

menunjukkan baku mutu kualitas udara yang berlaku di provinsi Jawa Timur

Tabel 2. 1 Baku mutu kualitas udara

Sumber : Peraturan Gubernur Jawa Timur No. 10 Tahun 2009

6

2.3 Karbon Monoksida (CO)

2.3.1 Pengertian Karbon Monoksida

Karbon monoksida adalah gas yang dihasilkan dari proses pembakaran bahan

bakar fosil yang bersifat tidak berwarna dan tidak berbau (USEPA, 2014). Gas karbon

monoksida mempunyai sifat yaitu tidak berwarna, tidak berbau, tidak mempunyai rasa,

titik didih -192º C, tidak larut dalam air dan beratnya 96,5% dari berat udara . Karbon

monoksida dapat membunuh makhluk hidup termasuk manusia. Gas CO ini akan

mengganggu pengikatan oksigen pada darah karena CO lebih mudah terikat oleh darah

dibandingkan dengan oksigen dan gas-gas lainnya.

2.3.2 Sumber Karbon Monoksida

Sumber gas CO sebagian besar berasal dari pembakaran bahan bakar fosil yang

bereaksi dengan udara menghasilkan gas buangan, salah satunya adalah karbon

monoksida. Daerah dengan tingkat populasi yang tinggi dengan jalur lalu lintas yang

padat akan memiliki kadar CO yang lebih tinggi dibandingkan dengan daerah pedesaan.

Secara alami gas CO terbentuk dari proses meletusnya gunung berapi, proses

biologi, dan oksidasi hidrokarbon seperti metana yang berasal dari tanah basah dan

kotoran mahluk hidup. Selain itu, secara alami CO juga diemisikan dari laut, vegetasi, dan

tanah.

2.3.3 Dampak Karbon Monoksida

Gas CO bersifat berbahaya dikarenakan sifatnya yang tidak berbau tidak berwarna

sehingga tidak mudah dideteksi oleh indera manusia, sehingga manusia tidak bisa

mengetahui apakah udara di sekitarnya sudah tercemar atau tidak. gejala awal yang

timbul akibat kadar CO yaitu sama dengan gejala flu. Gejala lainnya adalah

Sakit Kepala

Nafas yang pendek

Pusing

Mual

Sedangakan jika terkontaminasi CO dengan jumlah yang banyak maka akan

menimbulkan gejala seperti di bawah ini

Muntah

Kehilangan kesadaran atau pingsan

Kematian

7

2.4 Faktor Emisi Kendaraan Bermotor

Faktor emisi adalah berat tertentu polutan yang dihasilkan oleh proses pembakaran

sejumlah bahan bakar selama kurun waktu tertentu. Dari definisi tersebut dapat diketahui

bahwa jika actor emisi sesuatu polutan diketahui, maka banyaknya polutan yang lolos dari

proses pembakarannya dapat diketahui jumlahnya persatuan waktu. Faktor Emisi yang

dijadikan patokan dalam Tugas Akhir ini dapat dilihat pada Tabel 2.2

Tabel 2. 2 Faktor Emisi di Indonesia

KategoriCO HC NOX PM10 CO2 SO2

Sepeda Motor 14 5.9 0.29 0.24 3180 0.008Mobil Penumpang (bensin) 40 4 2 0.01 3180 0.026Mobil Penumpang (solar) 2.8 0.2 3.5 0.53 3172 0.44Bis 11 1.3 11.9 1.4 3172 0.93Truk 8.4 1.8 17.7 1.4 3172 0.82Angkot 43.1 5.08 2.1 0.006 3180 0.029

Sumber : Suhadi dalam Novianti, 2008

Sehingga dari data faktor emisi dari tabel di atas dapat dilakukan perhitungan beban

emisi melalui rumus:

Beban Emisi (ton/tahun) = Jumlah Kendaraan (kendaraan/hari) x panjang jalan(km) x

faktor emisi (g/km/mobil) x 10-6 (ton/g) x 365 (hari/tahun)

………….(2.1)

2.5 General Finite Lines Source

General Finitie Line Source Model (GFLS) adalah model untuk memprediksi polutan

dari sumber garis. Model ini merupakan pengembangan dari model Gaussian sederhana.

Model ini menggunakan data meteorologi dan kondisi geografis untuk memrediksi

konsentrasi polutan. Rumus persamaan model dapat dilihat pada persamaan 3.2

C= Q√2 π Ueσz

× {exp [−1 /2 (z+h0)2 ]σz2

+exp [−1/2(z−h0)2 ]

σz2 }β……..………… (2.2)

Keterangan :

C = konsentrasi polutan (g/m3)

Q = emisi per satuan panjang (g/m)

Ue = kecepatan angin efektif

H0 = tinggi sumber

8

θ = sudut angin

z = tinggi stasiun pemantau

σz = koefisien dispersi arah vertical (m)

2.6 Validasi Data

Setelah didapat semua tujuan, maka juga perlu adanya suatu validasi perhitungan

GFLS dengan data hasil pemantauan ISPU. Hal ini untuk mengetahui perbedaan hasil ISPU

dengan hasil permodelan menggunakan model GFLS. Persamaan yang digunakan untuk

validasi data ini menggunakan persamaan, yaitu :

Root Mean Square Error (RMSE)

Root Mean Square Error (RMSE) adalah salah satu metode statistik untuk mengetahui

tingkat kesalahan pada data yang dihasilkan oleh model. Batasan dalam RMSE ini adalah

dari nilai 0 sampai dengan ∞ (tidak terhingga). Jika nilai RMSE mendekati 0 maka

menunjukkan nilai yang dihasilkan dari suatu model mendekati nilai observasinya.

√∑i=1N

(X i−Y i )2

N

…………………………………………(2.3)

Keterangan:

X = Konsentrasi CO dari ISPU

Y = Konsentrasi CO hasil perhitungan

2.7 Proyeksi Jumlah Kendaraan

Untuk memproyeksi jumlah kendaraan, langkah-langkahnya adalah sebagai berikut

1. Melakukan perhitungan mundur kendaraan per tahun untuk tahun tahun

sebelumnya dengan menggunakan metode aritmatik, geometric dan least square.

2. Melakukan perhitungan standar deviasi tiap metode, metode yang digunakan

adalah metode yang nilai standar deviasinya terkecil dari tiga metode di atas

adalah yang paling mendekati kebenaran

(Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 18/PRT/M/2007)

a. Metode Aritmatik

Rumus yang digunakan adalah:

Pn=Po−Ka(Tn−¿)……………………………...……… (2.4)

9

Keterangan:

Pn = jumlah kendaraan pada tahun ke n

Po = jumlah kendaraan pada tahun dasar

r = Konstanta Aritmatik

Tn = Tahun ke n

To = Tahun dasar

b. Metode Geometrik


Pn=Po+(1+r )n…………………………...…………. (2.5)

Keterangan

Po = Jumlah Kendaraan tahun pada tahun proyeksi

Pn = Jumlah kendaraan tahun pada tahun ke-n

n = kurun waktu

r = rata-rata prosentase tambahan kendaraan pertahun

c. Metode Least Square


Y=a+b (x)………………….………….…….……(2.6)

Keterangan

Y = Jumlah kendaraan

x = Jumlah interval tahun

a = konstanta tahun

b = koefisien arah regresi linier.

Sebelum menggunakan rumus proyeksi tersebut perlu dilakukan perhitungan

koefisien korelasinya (r). Sehingga metode yang dipilih nantinya adalah jika r = 1 atau

mendekati 1. Sehingga didapatkan metode proyeksi yang akan digunakan untuk menghitung

pertambahan kendaraan sesuai jenisnya dan emisi CO di tahun mendatang.

r=n (∑ XY )−(∑ Y )(∑ X )

{n (∑Y 2)−(∑ Y )2}n(∑ X2 )−(∑ X )2…………………………………(2.7)

Keterangan:

Metode Aritmatik

10

x = urutan tahun

y = pertambahan data

n = banyaknya data

Metode Geometri

x = urutan tahun

y = ln (jumlah data)

n = banyaknya data

Metode Least Square

x = urutan tahun.

y = pertambahan data

n = banyaknya data

11

“Halaman Ini Sengaja Dikosongkan”

12

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Umum

Metode penelitan adalah tahapan-tahapan yang akan dilakukan selama penelitian.

Penyusunan metode penelitian bertujuan untuk mendapatkan gambaran awal mengenai

tahapan penelitian secara sistematis. Dengan adanya kerangka penelitian ini, dihatapkan

penelitian yang dilakukan dapat berjalan dengan baik dan terarah sehingga memperkecil

kemungkingan terjadinya kesalahan-kesalahan selama penelitian

Penelitian ini bertujuan menghitung beban emisi CO yang berada di Jalan Kebonsari

yang dihasilkan dari kegiatan transportasi dan melakukan prediksi konsentrasi CO untuk 10

tahun mendatang. Secara garis besar penelitian ini terdiri dari dua tahap, yaitu pengumpulan

data primer dan sekunder kemudian tahap kedua adalah pengolahan data. Data sekunder

dibutuhkan untuk membantu pelaksanaan penelitian, sedangkan data primer adalah data

yang digunakan untuk perhitungan beban emisi dan konsentrasi dengan metode traffic

counting. Perhitungan Konsentrasi CO akan dihitung menggunakan model GFLS dan

perhitungan proyeksi konsentrasi CO akan dilakukan menggunakan rumus proyeksi.

3.2 Kerangka Penelitian

Penyusunan kerangka penelitian ini dimaksudkan sebagai pedoman untuk

mengetahui tahapan-tahapan dalam melaksanakan penelitian ini sehingga diharapkan

penelitian ini nantinya sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai dan berjalan sebagaimana

yang diharapkan. Kerangka penelitian untuk tugas akhir ini dapat dilihat pada gambar 3.1.

3.3 Pelaksanaan Penelitian

3.3.1 Ide Penelitian

Ide studi penelitian ini didapatkan dari perumusan masalah yang telah disebutkan

pada bab 1 yaitu mengenai beban emisi dan kadar polutan CO dari kegiatan transportasi.

Penelitian ini berjudul “Estimasi Beban Emisi Dan Konsentrasi CO Dari Kegiatan

Transportasi Dengan Model General Finite Line Source Model (GFLS)”

3.3.2 Studi Literatur

Studi literatur dilakukan untuk mencari informasi yang berkaitan dengan emisi gas

CO yang disebabkan oleh kegiatan transportasi, literatur mengenai model GFLS dan

literatur lain yang menunjang bagi penelitian ini. Studi literatur dilakukan dari tahap awal

penelitian sampai penarikan kesimpulan.

13

14

Gambar 4. 1 Kerangka Penelitian

Kondisi Eksisting

Belum lengkapnya informasi mengenai beban emisi CO dari kegiatan transportasi di Kota Surabaya

Belum diketahui kemampuan model GFLS untuk memprediksi polutan CO

Belum diketahuinya Prediksi polutan CO untuk 10 tahun ke depan

Kondisi Ideal

Masyarakat harus mengetahui besarnya konsentrasi polutan di masa yang akan datang untuk mengantisipasi dan menanggulangi masalah kualitas udara di masa mendatang.

Ide Tugas Akhir

ESTIMASI BEBAN EMISI DAN KONSENTRASI CO DARI KEGIATAN TRANSPORTASI DENGAN MODEL GENERAL FINITE LINE SOURCE

(GFLS)

Hipotesa Awal Penelitian

Model GFLS dapat memprediksi konsentrasi polutan CO dengan baik

Hasi Validasi dengan menggunakan RMSE menunjukkan nilai yang mendekati 0

Tujuan Penelitian

1. Pencemaran Udara2. Teori dan literatur mengenai CO 3. Beberapa Junal mengenai Udara4. Jurnal mengenai Model GFLS

(General Finite Line Source).

Studi Literatur

1. Pencemaran Udara2. Teori dan literatur mengenai CO 3. Beberapa Junal mengenai Udara4. Jurnal mengenai Model GFLS ( Finite Line

Source).

BA

3.3.3 Pengumpulan Data

Data yang dibutuhkan dalam penelitian ini yaitu data sekunder dan data primer.

Beberapa pengumpulan data sekunder dapat dilakukan sebelum maupun pada saat

melakukan penelitian. Untuk pengumpulan data primer dilakukan pada saat penelitian

berlangsung.

A. Data Primer

15

Kesmipulan dan Saran

Analisis Data dan

Pembahasan

Data Sekunder

Peta Kota Surabaya

Data laporan harian udara

ambien dari stasiun pemantau

kualitas udara SUF 6

Data jumlah kendaraan

bermotor 10 tahun

Data Primer

Jumlah kendaraan

yang melintasi Jalan

Kebonsari

Pengumpulan Data

BA

Gambar 4. 1 (2) Kerangka Penelitian lanjutan

Pengambilan data dilakukan dengan cara melakukan pengukuran langsung di

lapangan pada lokasi penelitian. Pengambilan sampel dilakukan dengan menghitung

jumlah kendaraan yang melintas menggunakan counter. Metode perhitungan lalu lintas

dilakukan dengan Manual Count. Setelah melakukan perhitungan jumlah kendaraan maka

dilakukan pencatatan untuk setiap jenis kendaraan. Selain itu juga dilakukan pencatatan

terhadap jenis-jenis kendaraan yang akan diteliti yang dibagi menjadi sepeda motor, mobil

penumpangm bis, truk dan angkot.

B. Data Sekunder

Data sekunder adalah data yang digunakan untuk mendukung data primer yang

telah ada. Data sekunder didapatkan dari instansi pemerintah atau bagan organisasi

lainnya seperti : Badan Lingkungan Hidup Kota Surabaya, Badan Pusat Statistik Kota

Surabaya dan Dinas Pendapatan dan Pengelolaan Keuangan Kota. Data sekunder yang

dibutuhkan dalam penelitian ini adalah :

Peta Kota Surabaya

Data laporan harian udara ambien dari stasiun pemantau pencemar udara dari

Badan Lingkungan Hidup Kota Surabaya (BLH).

Data jumlah kendaraan bermotor 10 tahun terakhir dari Dinas Pendapatan dan

Pengelolaan Keuangan Kota Surabaya.

3.3.4 Pengolahan Data

a. Data primer yang diperoleh dilakukan pengolahan agar didapatkan suatu beban

emisi dengan satuan (g/jam). Untuk menghitung beban emisi ini menggunakan

rumus:

Beban Emisi (ton/tahun) = Jumlah Kendaraan (kendaraan/hari) x panjang jalan (km) x

faktor emisi (g/km/mobil) x 10-6 (ton/g) x 365 (hari/tahun)

………………………………………………..….(3.1)

b. Dari hasil perhitungan beban emisi, dapat dihitung konsentrasi CO pada udara

ambien dengan menggunakan rumus persamaan dari model GFLS, rumusnya

adalah:

C= Q√2 π σz σy

×[exp−( y2

2σy2 )] [exp−( z−H2)2σz2 ]+exp [−( z+H2)

2σz2 ]…..………… (3.2)

16

Persamaan 3.2 digunakan untuk menghitung konsentrasi udara dalam ambien

Pengertian Ambien adalah konsentrasi yang terdapat di stasiun pemantau

udara. Persamaan ini merupakan pengembangan dari rumus Gauss yang

sudah mengalami beberapa perubahan.

c. Hasil perhitungan menggunakan persamaan diatas dibandingkan dengan data

konsentrasi CO yang terdapat di stasiun pemantau di Jalan Kebonsari sebagai

perbandingan. Selanjutnya menghitung prediksi CO pada udara ambien

dengan cara memakai rumus proyeksi Aritmatik, Geometrik, dan Least Square.

Sebelum menggunakan rumus proyeksi, terlebih dahulu menghitung koefisien

korelasinya (r). Hasil koefisien korelasi (r) dari masing-masing rumus proyeksi

yang sama dengan 1 atau mendekati 1 nantinya yang akan digunakan. Rumus

koefisien korelasi dapat dilihat di bawah ini:

r=n (∑ XY )−(∑ Y )(∑ X )

{n (∑Y 2)−(∑ Y )2}n(∑ X2 )−(∑ X )2………………………………(3.3)

Dalam melakukan proyeksi data yang dihitung adalah hanya jumlah

transportasi di lokasi sampling. Jumlah pertambahan kendaraan dengan

melihat beban jalan tidak dihitung..

3.3.5 Analisis Data dan Pembahasan

Analisis data dan pembahasan dilakukan untuk menganalisa perhitungan emisi

CO yang dihasilkan dari kegiatan transportasi dari data primer yang berupa hasil survey

secara langsung. Selanjutnya dilakukan perhitungan beban emisi dan juga konsentrasi

CO dengan menggunakan model GFLS. Setelah melakukan perhitungan konsentrasi

dengan model maka perlu ada analisa dan pembahasan mengenai prediksi konsentrasi

CO untuk 10 tahun mendatang yang dihasilkan dari kegiatan transportasi menggunakan

rumus proyeksi. Hasil akhir dari perhitungan akan divalidasi dengan menggunakan

persamaan Root Mean Square Error. Persamaan ini digunakan untuk melakukan validasi

antara perhitungan GFLS dengan data ISPU.

3.3.6 Kesimpulan dan Saran

Dari hasil analisis dan pembahasan yang telah dilakukan, maka akan didapatkan

suatu kesimpulan yang menyatakan hasil ringkasan dari penelitian yang menjawab tujuan

penelitian. Kesimpulan merupakan langkah terakhir dalam penulisan tugas akhir ini.

Saran diberikan untuk mengevaluasi serta memberikan perbaikan penelitian dan

pelaksanaan penelitian lebih lanjut.

17

3.3.7 Penyusunan Laporan

Tahap ini adalah tahap terakhir dimana dalam tahap ini akan dilaporkan seluruh

hasil dari penelitian ini.

18

BAB 4

RENCANA JADWAL PENELITIAN DAN RENCANA ANGGARAN BIAYA

4.1 Rencana Jadwal Penelitian

Jadwal pelaksanaan penelitian yang berjudul “Estimasi Beban Emisi Dan Konsentrasi

CO Dari Kegiatan Transportasi Dengan Model General Finite Line Source (GFLS)” yang

dimulai dari bulan Januari hingga bulan Juni 2015 dengan rincian yang dapat dilihat di Tabel

4.1 berikut:

Tabel 4. 1 Jadwal Pelaksanaan Penelitian

KegiatanBulan dan Minggu ke-

Januari Februari Maret 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Ide Tugas Akhir

Persiapan Draft Proposal dan Seminar Proposal

Studi LiteraturTentang Udara Ambien Tentang Karbon Monoksida Tentang Model GFLS

Pengambilan Data

Pengambilan Data Jumlah kendaraan bermotor sepuluh tahun terakhir

Pengambilan Data Jumlah kendaraan dengan manual counting

Pengambilan Data Kualitas Udara SUF 6 di BLH Pengerjaan Laporan

Analisa Mengenai Beban Emisi

Perhitungan Konsentrasi CO dengan Model GFLS Melakukan Validasi Data

Perhitungan Proyeksi Konsentrasi CO Penarikan Kesimpulan dan Saran

Tabel 4. 1 (2) lanjutan…


April Mei Juni1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Ide Tugas Akhir

19


April Mei Juni1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Persiapan Draft Proposal dan Seminar Proposal

Studi Literatur Tentang Udara Ambien Tentang Karbon Monoksida Tentang Model GFLS

Pengambilan Data

Pengambilan Data Jumlah kendaraan bermotor sepuluh tahun terakhir

Pengambilan Data Jumlah kendaraan dengan manual counting

Pengambilan Data Kualitas Udara SUF 6 di BLH Pengerjaan Laporan

Analisa Mengenai Beban Emisi

Perhitungan Konsentrasi CO dengan Model GFLS Melakukan Validasi Data

Perhitungan Proyeksi Konsentrasi CO Penarikan Kesimpulan dan Saran Sidang Lisan

4.2 Rencana Anggaran Penelitian

Total Anggaran biaya penelitian ini yang dimulai dari bulan Januari hingga bulan Juni

2015 dengan rincian sebagai berikut :

Transportasi : Rp. 300.000,-

Pembuatan dan Penggandaan Proposal : Rp. 100.000,-

Studi Literatur dan Fotocopy : Rp. 100.000,-

Penulisan Laporan :

1. Kertas A4 80 gram sebanyak 4 rim @ Rp. 40.000 : Rp. 140.000,-

2. Penggandaan dan Penjilidan : Rp. 100.000,-

Jumlah : Rp. 740.000,-

20

DAFTAR PUSTAKA

Badan Lingkungan Hidup Kota Surabaya. 2012. Pelaporan Status Lingkungan

Hidup (PSLHD) Kota Surabaya Tahun 2012. Surabaya: Badan Lingkungan Hidup Kota

Surabaya.

Badan Lingkungan Hidup Kota Surabaya. 2013. Pelaporan Status Lingkungan

Hidup (PSLHD) Kota Surabaya Tahun 2013. Surabaya: Badan Lingkungan Hidup Kota

Surabaya.

Gupta, N. C., Sambi, S. S., Qutebha, M. T. 2011. Prediction Of Spatial

Concentration Distribution Of Carbon Monoxide On Urban Street In Delhi : A

Comparative Study. Journal Of Environmental Research and Development Vol. 5 No. 3,

January-March 2011. Delhi

Environmental Protection Agency Victoria. 2014. Definition of Air Pollution.

http://www.epa.vic.gov.au/air/aq4kids/pollution.asp diakses tanggal 19 Januari 2015

Hickman, A.J. 1999. Methodology for Calculating Transport Emissions and

Energy Consumption. Transport Research Laboratory

Hutagalung, M. 2008. Teknologi Pengelolaan Limbah Gas.

http://majarimagazine.com/2008/2008/01/teknologi-pengolahan-limbah-gas diakses

tanggal 15 Januari 2015

Menteri Pekerjaan Umum. 2007. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor

18/PRT/M/2007 Tentang Penyelenggaraan Pengembangan Sistem Penyediaan Air

Minum. Jakarta : Kementrian Pekerjaan Umum.

Novianto, S dan Driejana. 2009. Pengaruh Karakteristik Faktor Emisi Terhadap

Estimasi Beban Emisi Oksida Nitrogen (NOx) dari Sektor Transportasi. Bandung:

Teknik Lingkungan ITB.

Peraturan Gubernur Jawa Timur No. 10 tahun 2009 tentang Baku Mutu Udara

Ambien dan Emisi Sumber Tidak Bergerak di Jawa Timur. Surabaya.

Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran

Udara. Jakarta.

21

Soedomo, M. 2001. Kumpulan Karya Ilmiah Pencemaran Udara. Bandung: ITB

Press.

Suhadi, D. R. 2008. Penyusunan Petunjuk Teknis Perkiraan Beban

Pencemaran Udara dari Kendaraan Bermotor Di Indonesia. Jakarta: Kementrian

Lingkungan Hidup.

United States Environmental Protection Agency. 2014. Carbon Monoxide.

http://www.epa.gov/airquality/carbonmonoxide/ diakses tanggal 18 Januari 2015.

22

Documents

mirror margin.docx