LAPORAN PENCEMARAN UDARA ROAD SIDE PM DI WILAYAH GERBANG UNDIP UNDIP TEMBALANG
DI SUSUN OLEH : MONALISATIKA W.I.N
21080110120007 21080110120007
ALFRED YUNANDRO M
21080110120009
DEDI
21080110120011
JUNTARA SEMILU ROSESAR
21080110120012
NINDI AYU SASWIKA
21080110130043
ZAINUL AULIA
L2J008077
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO 2012
BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan kepedulian manusia akan kesehatan dan kesehatan lingkungan hidup maka berkembang berbagai macam ilmu. Manusia menjadi lebih peduli dampak berbagai aktifitas terhadap kesehatannya. Salah satunya adalah dampak dari pencemaran udara terhadap pernafasan dan kesehatan kita. Pencemaran udara disebabkan karena berbagai aktifitas, di antaranya dari kendaraan bermotor, asap pabrik, asap pembakaran sampah s ampah dan d an lain-lain. Berbagai macam kandungan gas dan debu bercampur di udara, sehingga berkembang ilmu mengenai sampling kualitas udara ambien dengan indikator yaitu PM (Particulate Matter), Matter), SO 2, NO2 , O 3, dan CO. Dalam praktikum ini kami meneliti indikator PM (Particulate Matter), Matter), SO2, NO2 dan O3. Semakin ramainya kawasan UNDIP tembalang yang dikarenakan pemusatan aktivitas perkuliahan di daerah tembalang menyebabkan banyaknya kendaraan bermotor yang ada di daerah tersebut. Hal ini tentu menimbulkan dampak lingkungan yang kurang baik karena terjadi pencemaran udara oleh aktivitas kendaraaan bermotor yang bisa membahayakan kesehatan manusia yang beraktivitas di kawasan kampus UNDIP tembalang. Berdasarkan peraturan pemerintah ni 41 tahun 1999 yang menyatakan bahwa batas PM 10 yang diperbolehkan adalah 150 µg/ m 3 menjadi alasan untuk mengetahui seberapa besar pencemar PM10 yang terdapat di daerah kawasan gerbang undip tembalang. Apakah kadar zat pencemar PM10 dikawasan tersebut masih dibawah dari batas yang ditetapkan pemerintah ataukah sudah melewati batas. 1.2. TUJUAN Tujuan dari kegiatan pemantauan kualitas udara ini adalah untuk mengetahui tingkat konsentrasi pencemaran oleh PM 10 ,SO2, NO 2 dan O3 yang berada di sekitar Gerbang UNDIP tembalang, dengan mengacukannya kepada ketentuan dan peraturan mengenai kualitas udara yang berlaku dan baku mutu udara yang berlaku.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Indikator Udara Ambien
PM10 PM10 merupakan zat pencemar berbentuk partikel yang sangat kecil yang didalamnya terdapat partikel dengan diameter 10 mikrometer atau lebih kecil (0,0004 inci atau 1/7 dari tebal rambut manusia). Kegiatan manusia yang menghasilkan zat pencemar ini salah satunya dengan penggunaan kendaraan bermotor, yang dihasilkan dari pembakaran yang kurang sempurna. PM 10 merupakan partikel yang tersuspensi yang ada diudara. PM 10 bisa membahayakan kesehatan manusia karena ukurannya yang sangat kecil yang bisa masuk ke dalam saluran pernapasan. (US.EPA.GOV).
NOx Nitrogen dioksida merupakan bagian dari gas yang sangat reaktif yang disebut nitrogen oksida (NOx). Gas-gas ini terbentuk ketika bahan bakar dibakar pada suhu tinggi, dan datang terutama dari knalpot kendaraan bermotor dan sumber tidak bergerak seperti utilitas listrik dan boiler industri. Sebuah gas, menyengat, kecoklatan, Nitrogen dioksida merupakan agen pengoksidasi kuat yang bereaksi di udara untuk membentuk asam nitrat korosif, serta nitrat organik beracun. Ini juga memainkan peran utama dalam reaksi atmosfer yang menghasilkan ground-level ozone (atau kabut asap). Efek zat pencemar ini terhadap kesehatan dan lingkungan Adalah : Nitrogen dioksida dapat mengiritasi paru-paru dan resistensi yang lebih rendah terhadap infeksi pernafasan seperti influenza. Efek dari paparan jangka pendek masih belum jelas, tetapi paparan lanjutan atau sering ke konsentrasi yang biasanya jauh lebih tinggi daripada yang biasanya ditemukan di udara dapat menyebabkan peningkatan kejadian penyakit pernafasan akut pada anak. Kesehatan berbasis EPA nasional kualitas udara standar untuk NO2 adalah 0,053 ppm (diukur sebagai konsentrasi rata-rata aritmatika tahunan). Nitrogen oksida berkontribusi untuk pembentukan ozon dan dapat mengakibatkan efek buruk pada ekosistem baik daratan dan perairan. Nitrogen oksida di udara dapat secara signifikan berkontribusi pada sejumlah efek lingkungan seperti hujan asam dan eutrofikasi di perairan pantai.
O3 (Ozone) Zat pencemar ozone merupakan zat pencemar yang paling kompleks sulit dikendalikan, dan menyebar luas dari enam polutan udara utama. Tidak seperti polutan lainnya, ozon tidak langsung dipancarkan ke udara oleh sumber tertentu. Ozon dibuat oleh sinar matahari yang bekerja pada NOx dan VOC di udara. Ada ribuan jenis sumber gas ini. Beberapa sumber umum termasuk uap
bensin, pelarut kimia, produk pembakaran bahan bakar, dan produk konsumen. Emisi NOx dan VOC dari kendaraan bermotor dan sumber tidak bergerak dapat dilakukan ratusan mil dari asal mereka, dan menghasilkan konsentrasi ozon tinggi di atas wilayah yang sangat besar. Efek dari O3 : Bukti ilmiah menunjukkan bahwa ozon tidak hanya mempengaruhi orang dengan sistem pernapasan terganggu (seperti penderita asma), tetapi orang dewasa sehat dan anak-anak juga. Paparan ozon selama 6 sampai 7 jam, bahkan pada konsentrasi yang relatif rendah, secara signifikan mengurangi fungsi paru-paru dan menginduksi peradangan pernafasan pada orang normal, orang sehat selama periode latihan moderat. Hal ini dapat disertai dengan gejala seperti nyeri dada, batuk, mual, dan kongesti paru. Penelitian terbaru memberikan bukti hubungan antara tingkat ozon yang tinggi dan peningkatan penerimaan rumah sakit untuk masalah pernapasan di beberapa kota di AS. Hasil dari studi hewan menunjukkan bahwa paparan berulang ke tingkat tinggi ozon selama beberapa bulan atau lebih dapat menghasilkan kerusakan struktur permanen di paru-paru. Kesehatan berbasis EPA nasional kualitas udara standar untuk ozon saat ini ditetapkan sebesar 0,12 ppm (diukur sebagai konsentrasi kedua harian 1-jam maksimum). Ozon bertanggung jawab untuk sekitar 1 sampai 2 miliar dolar dari hasil panen kerugian pertanian di AS setiap tahun. Ozon juga merusak ekosistem hutan di California dan timur AS New ilmiah studi menunjukkan ozon yang menyebabkan merugikan kesehatan dan dampak lingkungan pada konsentrasi rendah dan waktu yang lebih lama paparan dari standar saat ini. Akibatnya, EPA sedang mengkaji apakah revisi terhadap standar ozon saat ini dijamin. SOx Sulfur dioksida merupakan bagian dari gas yang disebut oksida belerang (SOx). Gas-gas ini terbentuk ketika bahan bakar belerang yang mengandung (terutama batubara dan minyak) dibakar, dan selama peleburan logam dan proses industri lainnya. Efek SO2: masalah kesehatan utama yang terkait dengan paparan konsentrasi tinggi SO2 termasuk efek pada pernapasan, penyakit pernapasan, perubahan dalam pertahanan paru, dan kejengkelan penyakit kardiovaskular yang ada. Anak-anak, orang tua, dan penderita asma, penyakit jantung atau penyakit paru-paru kronis (seperti bronkitis atau emfisema), yang paling rentan terhadap efek kesehatan buruk yang terkait dengan paparan SO 2. Kesehatan berbasis EPA nasional, kualitas udara standar untuk SO 2 sebesar 0,03 ppm (diukur pada konsentrasi rata-rata aritmatika tahunan) dan 0,14 ppm (diukur selama 24 jam). SO2 adalah prekursor sulfat, yang berhubungan dengan pengasaman danau dan sungai, korosi dipercepat bangunan dan monumen, visibilitas berkurang, dan efek kesehatan yang merugikan. standar ozon dijamin.
2.2
Alat Sampling
A.
HVAS (High Volume Air Sampler) Fungsinya untuk mengambil sampel SPM (Suspended Particle Matter). Prinsip kerjanya yaitu: udara yang mengandung partikel debu dihisap mengalir melalui kertas filter dengan menggunakan motor putaran kecepatan tinggi. Debu akan menempel pada kertas filter yang nantinya akan diukur konsentrasinya dengan cara kertas filter tersebut ditimbang sebelum dan sesudah sampling di samping itu dicatat flowrate dan waktu lamanya sampling sehingga didapat konsentrasi debu tersebut. Gambar HVAS
B.
Impinger Metode impinger merupakan metode yang paling sesuai untuk kita. Metode “Impinger” dapat menghasilkan data yang cukup teliti, akurat (handal), dan dapat dipakai secara luas. Peralatan “Impinger” dapat di buat dengan komponen lokal, demikian pula dengan reagen penangkap gas nya. Terlebih lagi, Air Sampler Impinger sebagai alat sampling udara dapat dikombinasikan dengan berbagai metode analisa biasa (titrasi, gravimetri, elektrometri, spektrofoto meter dan kromatografi) sebagai alat ukur. Prinsip dasar teknik analisa udara dengan impinger pada hakekatnya terdiri dari beberapa langkah yaitu : - Menarik udara contoh dengan pompa hisap ke dalam tabung impinger yang berisi larutan penangkap. - Mengukur kontaminan yang tertangkap atau bereaksi dengan larutan penangkap baik dengan metoda konvensional maupun instrumental. - Menghitung kadar kontaminan dalam udara berdasarkan jumlah udara yang dipompa dan hasil pengukuran dari ( 2) Gambar Impinger
Tabel Baku Mutu Parameter Pencemar
(Sumber : PP no 41 tahun 1999)
BAB III GAMBARAN UMUM 3.1
Gambaran Umum Lokasi
Lokasi sampling : Lokasi pengambilan CO adalah Gerbang UNDIP dekat bundaran BRI. Alat di letakkan 1 meter dari jalan utama. Keadaan Lokasi : Berada di Bundaran Gerbang UNDIP, cuaca saat pengambilan sampling cerah suhunya adalah 35oC.
Lokasi Sampling CO Gerbang UNDIP Bundaran
Peta lokasi sampling
Gambar alat di lokasi sampling
Gambar alat di lokasi sampling
Gambar alat di lokasi sampling
BAB IV METODOLOGI PENGAMBILAN SAMPEL 4.1
Metodologi penelitian
Metodologi penelitian dapat di lihat pada diagram alir berikut :
Penentuan lokasi
Persiapan Alat
Pelaksanaan Sampling
Analisis Data Laboratorium
Analisis Data Perhitungan
Selesai
Gambar Diagram Alir Penelitian
4.2
Metodologi Sampling Partikulat Matter ( PM )
Persiapan pengambilan contoh uji PM adalah sebagai berikut :
Panaskan kertas saring pada suhu 105 oC selama 30 menit masukkan kertas saring ke dalam desikator. Timbang dengan timbangan analitik dengan menggunakan pinset (Hatihati jangan sampai banyak tersentuh tangan) misal berat A gram. Pengambilan contoh uji PM adalah sebagai berikut :
Pasang filter dalam filter holder High volume air sampler Letakkan high volume air sampler di atas papan (Tripod) setinggi kurang lebih 1,5 m. Hubungkan alat dengan sumber listrik. Hidupkan alat. Atur dan catat kecepatan alir 20 L/menit. Setelah 24 jam, matikan alat. filter dikeluarkan filter dilipat sedemikian rupa sehingga bagian yang mengandung partikulat tersuspensi saling berhadapan. Pengujian Contoh Uji PM adalah sebagai berikut :
4.3
Panaskan kertas saring pada suhu 105 oC selama 30 menit masukkan kertas saring ke dalam desikator. Timbang dengan timbangan analitik dengan menggunakan pinset misal berat B gram. Metodologi Sampling Kadar Nitrogen Diosida ( NO2)
Persiapan Alat Sampling NO2 adalah sebagai berikut :
Peralatan pengambilan contoh uji NO 2 Peralatan gelas Pipet mikro atau buret mikro; Spektrofotometer UV-vis Persiapan Reagen ( Bahan ) :
Larutan induk N-(1-naftil)-etilendiamin C12H16Cl2 N2) larutan penyerap Griess Saltzman larutan standar nitrit (NO2) 20 µg/ml
dihidroklorida
(NEDA,
Pengambilan Contoh Uji NO 2 adalah sebagai berikut : 1. Susun peralatan pengambilan contoh uji. 2. Masukkan larutan penyerap Griess Saltzman sebanyak 10 ml ke dalam botol penyerap. 3. Hidupkan pompa penghisap udara dan atur kecepatan alir 0,4 L/menit, setelah stabil catat laju alir awal (F1). 4. Lakukan pengambilan contoh uji selama 1 jam dan catat temperatur dan tekanan udara. 5. Setelah 1 jam catat laju alir akhir (F2) dan kemudian matikan pompa penghisap. 6. Analisis dilakukan segera setelah pengambilan contoh uji.
Pengujian Contoh Uji NO 2 adalah sebagai berikut : 1. 2. 3. 4. 5.
Masukan larutan contoh uji ke dalam kuvet pada alat spektrofotometer ukur intensitas warna pada panjang gelombang 550 nm Baca serapan contoh uji hitung konsentrasi dengan menggunakan kurva kalibrasi Lakukan langkah-langkah 1) sampai 3) untuk larutan penyerap yang di ukur sebagai larutan blangko.
4.4
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Metodologi Sampling Kadar SO2 Bahan yang diperlukan saat sampling adalah sebagai berikut : Larutan penjerap tetrakloromerkurat (TCM) Larutan pararosanilin Larutan natrium metabisulfit (Na2S2O5) Larutan tio sulfat (Na 2S2O3) Larutan iod Pengambilan Contoh Uji SO 2 adalah sebagai berikut : Susun peralatan pengambilan contoh uji Masukkan larutan penjerap SO 2 sebanyak 10 ml ke dalam botol penjerap Hidupkan pompa penghisap udara dan atur kecepatan alir 0,4 L/menit, setelah stabil catat laju alir awal (F1), Lakukan pengambilan contoh uji selama 1 jam dan catat temperatur dan tekanan udara, Setelah 1 jam catat laju alir akhir (F2) dan kemudian matikan pompa penghisap, Diamkan selama 20 menit untuk menghilangkan pengganggu
Pengujian Contoh uji
Botol penyerap impinger
4.5
Metodologi Analisa Ozon (O3)
Tabung dan peralatan impinger Reagen ( Bahan ) : Larutan standard iodine 0,05 N Larutan penyerap NBKI (Absorber O 3) : 13.61 g KH 2PO4 ; 14.2 g NaH 2PO4 atau 33.8 g NaHPO 4.12H2O ; 10 gram KI. Di larutkan dalam aquadest sampai 1 liter, pH di atur 6.8 ± 0.2 dengan penambahan NaOH atau K 2HPO4 disimpan dalam lemari es, tahan dalam beberapa minggu Pengambilan Contoh Uji O 3 adalah sebagai berkut : 1. Susun peralatan pengambilan contoh uji 2. Masukkan larutan penjerap sebanyak 10 ml ke dalam botol penjerap 3. Hidupkan pompa penghisap udara dan atur kecepatan alir 0,5 L/menit, setelah stabil catat laju alir awal (F1). 4. Lakukan pengambilan contoh uji selama 60 menit dan catat temperatur dan tekanan udara. 5. Setelah 60 menit catat laju alir akhir (F2) dan kemudian matikan pompa penghisap. 6. Diamkan selama 20 menit untuk menghilangkan pengganggu
Pengujian Larutan Sampel : Masukan sampel ke kuvet spektrofotometer Ukur absorbansinya pada panjang gelombang 352 nm
BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN 5.1 HASIL ANALISIS A. PM TSP
No
Parameter
Satuan
pengukuran
1
Cuaca
2
Kecepatan angin
m/s
1,5
3
Volume 1
m /menit
3
0,8
4
Volume 2
m3/menit
0,5
5
Waktu
menit
1440
6
Suhu
Kelvin
302,5
7
Tekanan
mmHg
746
8
Berat awal
g
0,8247
9
Berat akhir
g
0,8645
10
volum udara yang diambil
m
936
11
Kadar TSP
µg/m3
42,521
3
B. NO2 , SO2, O3 Perhitungan mengenai NO 2 , SO2, O3 dapat dilihat sebagai berikut : Kurva Kalibrasi NO2 No. 1
konsentrasi (µg/ml) 0
absorbansi 0
2
0.04
0.007
3 4 5
0.08 0.12 0.16
0.013 0.018 0.026
Kurva kalibrasi NO2 0.03
y = 0.1575x + 0,0002 R² = 0.995
0.025 0.02
absorbansi
0.015 Linear (absorbansi)
0.01 0.005 0 0
0.04
0.08
0.12
0.16
Maka y = 0.1575x + 0,0002 Diketahui absorbansi sampel 0,033 y = 0.1575x + 0,0002 0,033= 0,1575x-0,0002 x = 0,210 Jadi konsentrasi sampel adalah 0,210 µg/ml Kurva Kalibrasi SO2 No. 1
konsentrasi 0.00
absorbansi 0.000
2 3 4 5
0.20 0.50 0.80 1.00
0.170 0.357 0.553 0.721
kurva kalibrasi SO2 0.800 y = 0.6992x - 0.0105 R² = 0.999 absorbansi
0.600 0.400
Linear (absorbansi)
0.200 0.000 -0.200
0.00
0.20
0.50
0.80
1.00
Maka y = 0.6992x - 0.0105 Diketahui absorbansi sampel 0,401 y = 0.6992x - 0.0105 0,401= 0,6992 x-0,0105 x = 0,589 Jadi konsentrasi sampel adalah 0,589 µg/ml
Kurva kalibrasi O3 No. 1
konsentrasi 0.00
absorbansi 0.000
2 3 4 5
0.05 0.10 0.15 0.20
0.009 0.024 0.038 0.052
kurva kalibrasi O 3 0.060
y = 0.266x - 0.002 R² = 0.994
0.050 0.040
absorbansi
0.030 0.020
Linear (absorbansi)
0.010 0.000 -0.010
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
Maka y = 0.266x - 0.002 Diketahui absorbansi sampel 0,048 y = 0.266x - 0.002 0,048= 0,266 x-0,002 x = 0,188 Jadi konsentrasi sampel adalah 0,188 µg/ml 5.2 PEMBAHASAN PM10
Sampling Pm10 di lakukan pada tanggal 24 mei 2012 di gerbang undip. Sampling dimulai pada pukul 9.30 pagi selama 24 jam. Posisi alat berlawanan dengan arah angin di mana pada waktu sampling angin berhembus dari arah timur ke barat sehingga alat menghadap ke arah timur. Alat yang di gunakan untuk sampling PM 10 adalah HVAS. Pada sampling road side jumlah kendaraan yang lewat mempengaruhi tingkat pencemaran PM 10. Berikut adalah hasil pengamatan yang dilakukan terhadap kendaraan yang keluar masuk di sekitar gerbang UNDIP selama 24 jam pada tabel dibawah.
Data Kendaraan yang lewat saat Sampling Jalur Masuk
Jalur Keluar
No
Jam
Mobil
Motor
Mobil
Motor
1
09.30-10-30
193
1471
191
1232
2
10.30-11.30
204
1622
188
1724
3
11.30-12.30
159
1109
230
2047
4
12.30-13.30
276
2242
228
2059
5
13.30-14.30
153
990
210
2372
6
14.30-15.30
129
786
250
1839
7
15.30-16.30
171
1564
323
2107
8
16.30-17.30
179
670
286
237
9
17.30-18.30
28
265
212
2587
10
18.30-19.30
26
490
48
952
11
19.30-20.30
27
413
26
581
12
20.30-21.30
22
262
20
444
13
21.30-22.30
18
172
14
241
14
22.30-23.30
2
83
5
112
15
23.30-00.30
5
27
4
50
16
00.30-01.30
3
12
3
45
17
01.30-02.30
2
10
2
32
18
02.30-03.30
2
7
2
25
19
03.30-04.30
1
5
12
1
20
04.30-05.30
1
22
5
6
21
05.30-06.30
42
249
20
182
22
06.30-07.30
235
1585
89
223
23
07.30-08.30
345
2565
200
668
08.30-09.30 TOTAL TOTAL KENDARAAN
188
1603
152
818
2411
18224
2720
24
20584
43939
Selama sampling puncak jumlah kendaraan yang keluar terjadi pada pukul 13.30 – 14.30 dan puncak kendaraan arah masuk kedalam UNDIP terjadi pada pukul 7.30 – 8.30 tanggal 25 mei 2012. Total kendaraan yang berlalu lalang selama 24 jam adalah 43939 setelah 24 jam hasil sampling dibawa ke laboratorium untuk dianalisis dengan metode gravimetri. Kertas saring hasil sampling ditimbang dengan neraca analitik memiliki berat 0,8645 g jika dibandingkan dengan berat kertas saring sebelum sampling sebesar 0,8247 g maka terjadi kenaikan berat 0,0398 g. Kertas saring lebih berat karena terdapat PM 10 dari sekitar lokasi sampling yang menempel dikertas saring. Pada waktu sampling keadaan cuaca sangat cerah dengan kecepatan angin 1,5 m/s , suhu 29,5 derajat celcius. Kondisi tersebut mempengaruhi sebaran dari PM 10 . Selama sampling keadaan alat diawasi setiap satu jam sekali hal ini dilakukan agar mengindari serangga yang terperangkap di alat. Setelah sampling kertas saring diambil dari alat dengan menggunakan pinset hal ini dilakukan agar tidak terkontaminasi
dengan debu lainnya. Kertas saring lalu dimasukan kedalam alumunium foil juga dimaksudkan agar tidak terkontaminasi oleh pencemar lainnya. Perhitungan kadar nilai PM10 C
( A B) x106
Q x t
Keterangan : C = Konsentrasi massa partikel tersuspensi ( µg/m3) A = Berat filter awal (gram) B = Berat filter akhir (gram) Q = Kecepatan alir pengambilan contoh uji debu (liter/menit) t = Waktu pengambilan contoh uji (menit) 6 10 = Konversi g ke µg dari rumus diatas didapatkan kadar nilai PM 10 42,251 µg/m 3. Berdasarkan peraturan pemerintah No 41 tahun 1999 baku mutu untuk parameter PM 10 adalah 150 µg/m3, Jika dibandingkan maka kadar pencemar PM 10 untuk kawasan gerbang UNDIP masih di bawah baku mutu.
BAB VI PENUTUP 6.1 SIMPULAN
1. Data yang dianalisis adalah kadar nilai PM10 dan analisa NO2 , SO2, O3 2. Konsentasi PM10 yang terukur adalah 42,251 µg/m 3 3. Kadar PM10 di kawasan gerbang UNDIP masih di bawah baku mutu. 6.2 SARAN
1. Praktikan harus lebih terampil dalam menggunakan alat 2. Analisis harus dilakukan dengan secermat mungkin
DAFTAR PUSTAKA Cooper C. D. & Alley F.C. 1986 . Air Pollution Control . London: Mc.Graw-Hill, Inc. Coulson & Richardson's. PP No 41 tahun 1999
