MAKALAH FISIKA LINGKUNGAN
PENCEMARAN UDARA
Disusun oleh : Nurbaiti PO7133112041
KEMENTRIAN KESEHATAN RI POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES YOGYAKARTA JURUSAN KESEHATAN LINGKUNGAN 2013 1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pada masa sekarang ini, manusia telah berada pada jaman teknologi. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang sangat pesat sebanding dengan meningkatnya pembangunan fisik kota dan kegiatan perindustrian. Hal ini tentu berdampak bagi kelestarian lingkungan, terutama udara. Udara merupakan faktor yang penting dalam kehidupan, namun dengan meningkatnya pembangunan fisik kota dan pusat-pusat industry, kualitas udara telah mengalami perubahan. Udara yang dulunya segar, kini kering dan kotor. Perubahan lingkungan udara pada umumnya disebabakan oleh pencemaran udara, yakni masuknya zat pencemar yang berbentuk gas atau partikel ke dalam udara. Masuknya zat tersebut ke dalam udara dapat terjadi secara alamiah, misalnya asap kebakaran hutan, gunung meletus, debu meteorit, dan pancaran garam dari laut; dapat juga terjadi akibat kegiatan manusia, seperti aktivitas transportasi, asap pembuangan industry, proses dekomposisi dan pembakaran sampah, serta kegiatan rumah tangga. Dalam batas-batas tertentu alam mampu membersihkan udara dengan membentuk suatu keseimbangan ekosistem, tetapi pada suatu keadaan ketika pencemaran telah melebihi kemampuan
alam
untuk
membersihkan
diri
sendiri,
pencemaran
itu
akan
membahayakan kesehatan manusia dan memeberikan dampak yanga luas pada lingkungan. Perubahan lingkungan udara yang diakibatkan oleh pencemara udara jika tidak segera ditanggulangi tentu dapat membahayakan kesehatan manusia dan mengganggu keseimbangan lingkungan. Dari faktor-faktor penyebab pencemaran tersebut kemudian dilakukan analisis yang pada akhirnya didapatkan solusi untuk pengendalian pencemaran udara. Hal ini perlu dilakukan mengingat pencemaran udara telah banyak 2
terjadi di kota-kota besar karena kegiatan manusia, diharapkan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi tidak hanya dapat meningkatkan pembangunan fisik kota, tetapi juga dapat menjaga kelestarian lingkungannya. Oleh karena itu, dalam makalah ini akan akan dijelaskan mengenai gambaran umum tentang udara dan permasalahannya serta mengetahui tentang upaya dalam pengendalian pencemaran udara. Diawali dengan penjelasan tentang sumber-sumber dan jenis pencemaran udara, kemudian pengkajian tentang dampak pencemaran udara dilihat dari berbagai aspek, dan pada akhirnya dijelaskan tentang pengendalian pencemaran udara. Dalam kaitannya dengan mata kuliah ini, pembahasan menitikberatkan bagaimana peran ilmu fisika lingkungan dalam pengendalian pencemaran udara, dari konsep-konsep fisika yang ada kemudian diterapkan untuk dapat mengurangi pencemaran lingkungan dan dengan harapan dapat m enjaga kelestarian lingkungan.
B. Perumusan masalah
Berdasarkan latar belakang masalah diatas, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut: 1. Apa saja yang menjadi sumber pencemaran udara? 2. Bakaimanakah dampak pencemaran udara bagi lingkungan? 3. Bagaimanakah cara pengendalian pencemaran udara?
C. Tujuan Penulisan Makalah
Tujuan dibuatnya makalah ini yaitu : 1. Untuk mengetahui gambaran umum tentang udara dan permasalahannya. 2. Untuk mengetahui apa saja sumber-sumber pencemaran udara. 3. Untuk mengetahui dampak pencemaran udara bagi lingkungan.
3
4.
Untuk mengetahui bagaimana cara pengendalian pencemaran udara dihubungkan dengan konsep-konsep ilmu fisika lingkungan.
4
BAB II PEMBAHASAN
1.
Definisi pencemaran udara
Udara merupakan zat yang paling penting setelah air dalam memberikan kehidupan dipermukaan bumi ini. Selain memberikan oksigen, udara juga berfungsi sebagai alat penghantar suara dan bunyi-bunyian, pendingin benda-benda yang panas, dan dapat menjadi media penyebaran penyakit pada manusia. Udara merupakan campuran mekanis dari bermacam-macam gas. Komposisi normal udara terdiri atas gas nitrogen 78,1%, oksigen 20,93 %, dan karbondioksida 0,03%, sementara selebihnya berupa gas argon, neon, kripton, xenon, dan helium. Udara juga mengandung uap air, debu, bakteri, spora, dan sisa tumbuh-tumbahan. Masalah pengotoran udara sudah lama menjadi masalah kesehatan pada masyarakat, terutama di negara-negara industri yang banyak memiliki pabrik dan kendaran bermotor. Polusi atau pencemaran udara adalah dimasukkannya komponen lain ke dalam udara, baik oleh kegiatan manusia secara langsung atau tidak langsung maupun akibat proses alam sehingga kualitas udara turun sampai ke tingkatan tertentu yang menyebabkan lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai peruntukannya. Sebenarnya udara sendiri cenderung mengalami pencemaran oleh kehidupan dan kegiatan manusia serta proses alam lainnya. Dalam batas-batas tertentu, alam mampu membersihkan udara dengan cara membentuk suatu keseimbangan ekosistem yang disebut removal mechanism. Pada suatu keadaan ketika pencemaran yang terjadi melebihi kemampuan alam untuk membersihkan dirinya sendiri, pencemaran itu akan membahayakan kesehatan manusia dan memberikan dampak yang luas terhadap fauna, flora, dan terhadap ekosistem yang ada. 2.
Sumber pencemaran udara
Sumber-sumber pencemaran udara dapat dibagi dalam dua kelompok besar, sumber alamiah dan akibat perbuatan manusia.
5
a) Sumber pencemaran yang berasal dari proses atau kegiatan alam. Masuknya zat pencemar ke dalam udara / atmosfer akibat proses-proses alam. Beberapa kegiatan alam ini diantaranya adalah asap kebakaran hutan, debu gunung berapi, kegiatan mikroorganisme, pancaran garam dari laut, debu meteroid dan sebagainya. Bahan pencemar yang dihasilkan umumnya adalah asap, gas-gas, dan debu. Pada gunung berapi, gas vulkanik terbentuk selama terjadinya letusan gunung berapi, letusan ini terjadi ketika gas-gas yang dilarutkan dalam batuan memperbesar tekanannya dan naik keatas sehingga bercampur dengan udara. Gas-gas vulkanik yang di keluarkan akibat letusan gunung berapi ini adalah berupa H2O, CO2, CO, NO2 dan H2. Ukuran butir-butir dari abu vulkanik yang berasal dari letusan gunung berapi sangat bervariasi dan berbeda beda batu yang berasal dari letusan gunung merapi akan jatuh ketanah dengan jarak yang deket dengan sumber letusan namun untuk partikel partikel yang ukuranya kecil akan tertiup oleh angin karena ukuranya sangat kecil dan ringan ukuran partikel partikel tersebut sebesar 2mm atau0,001 milimeter bahkan lebih kecil lagi dan akan terbawa oleh angin dengan jarak beberapa kilo meter dari sumber letusan. Gas vulkanik mempunyai potensi bahaya terbesar bagi orang-orang, hewan, pertanian. Gas sulfur dioksida dapat menimbulkan hujan asam dan polusi udara. Konsentrasi gas dioksida didaerah ini dapat mematikan orang-orang, hewan dan vegetasi. Kebakaran hutan merupakan bencana yang setiap tahun terus terjadi. Kebakaran hutan skala besar adalah fenomena yang menjadi sebuah kecenderungan yang rutin dalam 20 tahun terakhir. Beberapa bahan polutan yang mencemari udara diantaranya bahan polutan primer seperti hidrokarbon dan oksida, karbon dioksida, senyawa sulpur oksida, senyawa nitrogen oksida dan dioksida. Adapun polutan bentuk partikel berupa asap karbon yang sangat halus bercampur debu dari proses pemecahan suatu bahan. Kebakaran hutan juga berakibat pada pencemaran udara oleh debu, gas SOx, NOx, COx, dan lain-lain. Dari hal tersebut dapat diketahui bahwa polusi udara yang disebabkan oleh terbakarnya hutan sangatlah berpengaruh terhadap pencemaran udara dan berdampak buruk pada kesehatan.
6
b) Sumber pencemaran yang berasal dari kegiatan manusia.
Sisa pembakaran bahan bakar minyak oleh kendaraan bermotor. Dari berbagai sektor yang potensial dalam mencemari udara, pada umumnya
sektor transportasi memegang peran yang sangat besar dibandingkan dengan sektor lainnya. Aktivitas komersial yang ditandai dengan padatnya arus lalu lintas kendaraan bermotor memiliki tingkat pencemaran pen cemaran yang paling tinggi, baik dalam hal konsentrasi debu, NOx maupun COx.Di kota-kota besar, kontribusi gas buang kendaraan bermotor sebagai sumber polusi udara mencapai 60-70%. Sedangkan kontribusi gas buang dari cerobong asap industri hanya berkisar 10-15%, sisanya berasal dari sumber pembakaran lain, misalnya dari rumah tangga, pembakaran sampah, kebakaran hutan, dan lain-lain. Sektor transportasi mempunyai ketergantungan yang tinggi terhadap sumber energi. Seperti diketahui penggunaan energi inilah yang terutama menimbulkan dampak terhadap lingkungan. Penggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin dalam motor bakar akan selalu mengeluarkan senyawa-senyawa seperti CO (karbon monoksida), THC (total hidro karbon), TSP (debu), NOx (oksida-oksida nitrogen) dan SOx (oksidaoksida sulfur). Premium yang dibubuhi TEL, akan mengeluarkan timbal. Solar dalam motor diesel akan mengeluarkan beberapa senyawa tambahan di samping senyawa tersebut di atas, yang terutama adalah fraksi-fraksi organik seperti aldehida, PAH (Poli Alifatik Hidrokarbon), yang mempunyai dampak kesehatan yang lebih besar (karsinogenik), dibandingkan dengan senyawa-senyawa lainnya. Transportasi yang berwawasan lingkungan perlu memepertimbangkan implikasi dampak terhadap lingkungan yang mungkin timbul, terutama pencemaran udara dan kebisingan. Serta penggunaan sumber daya seefektif dan seefisien mungkin.
Limbah industri Kontribusi pencemaran udara akibat kegiatan industri telah dirasakan semakin
meningkat didaerah perkotaan bersamaan dengan meningkatnya emisi pencemar udara
7
dari sumber lainnya, terutama lalu lintas, perumahan dan pengelolaan persampahan kota. Dalam kegiatan berproduksinya itu, selain menghasilkan produk-produk pokok, mereka mengeluarkan hasil-hasil ikutan atau limbah. Limbah ikutan yang utama yang dikeluarkan oleh industri kimia adalah gas-gas dan uap-uap dari senyawa kimia organik seperti misalnya hidrokarbon-hidrokarbon dan turunan-turunan halagennya, aldea, keton, asma-asam karbosilat, dan senyawa nitrogen serta belerang (amine, merkaptan, disulfida); gas-gas dan uap-uap senyawa kimia inorganik seperti misalnya, hidrogen sulfida, asam hidroklorik dan senyawa fluorin, dioksida belerang, fosida hidrogen; dan akhirnya tepung-tepung beracun seperti misalnya fluorida dan karbida, arsenik, asbes, dan alloy besi. Lebih lanjut lagi, selain hasil-hasil tersebut tadi yang dapat menyebabkan pencemaran, masih terdapat lagi satu jenis pencemaran oleh hasil pabrik yang cukup mengganggu. Pencemaran Penc emaran ini bersifat bau yang mengganggu, faktor f aktor bau ini seringkali disebabkan oleh kandungan senyawa tertentu yang sangat rendah, tetapi masih cukup tajam. Aktivitas industri yang berkembang di kota-kota besar selalu diiringi dengan menurunnya tingkat kualitas udara yang ada. Berdasarkan penelitian di kota-kota industri seperti Jakarta, Bandung, dan Surabaya didapatkan hasil yang sama yakni tingginya konsentrasi NOx, COx, dan Sox di udar yang mengindikasikan adanya pencemaran udara di daerah tersebut. Tetapi sumber polutan dari aktivitas industri indu stri ini masih relatif rendah dibandingkan sumber polutan dari hasil pembuangan kendaraan bermotor, sehingga masih dapat dilakukan penanggulangan penang gulangan dengan berbagai kebijakan dalam kegiatan industri terutama hasil buangan limbah terhadap pencemaran udara.
Sisa pambakaran lain Selain dari sisa pembuangan kendaraan bermotor dan limbah kegiatan industri,
sisa pembakaran lain yang menimbulkan asap dan gas juga bisa menjadi polutan dalam pencemaran udara. Sisa pembakaran ini dapat berupa sisa pembakaran dari gas alam, batubara, minyak, asap, debu, sulfurdioksida, pembakaran sisa pertanian, hutan, sampah, dan limbah reaktor nuklir. Walaupun dengan konsentrasi yang relatif kecil,
8
namun tidak dipungkiri bahwa sisa pembakaran ini uga sebagai penyumbang polutan dalam pencemaran udara. Akan lebih baik jika sumber polutan dari sisa pembakaran ini diminimalisasi karena dampak yang ditimbulkan pun bisa berbahaya walaupun dalam skala kecil.
3.
Dampak pencemaran udara
Dampak pencemaran udara pada kehidupan manusia dapat dibagi menjadi dampak umum, dampak terhadap ekosistem, dampak terhadap kesehatan, dampak terhadap tumbuh-tumbuhan dan hewan, dampak terhadap cuaca dan iklm, dan dampak terhadap sosial ekonomi.
Dampak umum
Dampak umum pencemaran udara terhadap kehidupan manusia, antara lain : a. Meningkatkan angka kesakitan dan kematian pada manusia, flora, dan fauna. b. Mempengaruhi kuantitas dan kualitas sinar matahari yang sampai ke permukaan bumi dan mempengaruhi proses fotosintesis tumbuhan. c. Mempengaruhi dan mengubah iklim akibat terjadinya peningkatan kadar CO2 di udara. Kondisi ini cenderung menahan panas tetap berada di lapisan bawah atmosfer sehingga terjadi efek rumah kaca. d. Pencemaran udara dapat merusak cat, karet, dan bersifat korosif terhadap benda yang terbuat dari logam. e. Meningkatkan biaya perawatan bangunan, monumen, jembatan, dan lainnya. f. Mengganggu penglihatan dan dapat meningkatkan angka kasus kecelakaan lalu lintas di darat, sungai, maupun udara. g. Menyebabkan warna kaindan pakaian menjadi cepat buram dan bernoda.
9
Dampak terhadap ekosistem.
Industri yang mempergunakan batu bara sebagai sumber energinya akan melepaskan zat oksida sulfat ke dalam udara sebagai sisa pembakaran batu bara. Zat tersebut akan bereaksi dengan air hujan membentuk asam sulfat sehingga air hujan menjadi asam. Apabila keadaan ini berlangsung cukup lama, akan terjadi perubahan pada ekosistem perairan danau. Akibatnya, pH air danau akan menjadi asam, produksi ikan menurun, dan secara tidak langsung pendapatan rakyat setempatpun menurun.
Dampak terhadap kesehatan
Banyak sekali penyakit yang ditimbulkan dari adanya pencemaran udara, seperti iritasi, sesak napas, penyakit paru-paru, penyakit mata, dan lain-lain yang jika tidak ditangani dapat menyebabakan kematian. Dampak pencemaran udara terhadap kesehatan manusia dapat terlihat baik secara cepat maupun lambat. a) Dampak cepat Hasil studi epidemiologi menunjukkan bahwa peningkatan mendadak kasus pencemaran udara juga akan meningkatkan angka kasus kesakitan dan kematian akibat penyakit saluran pernafasan. Pada situasi tertentu, gas CO dapat menyebabkan kematian mendadak karena daya afinitas gas CO terhadap haemoglobin darah yang lebih kuat dibandingkan daya afinitas O2 sehingga terjadi kekurangan gas oksigen di dalam tubuh. b) Dampak lambat Pencemaran udara di duga sebagai salah satu penyebab penyakit bronkhitis kronis, dan kanker paru primer. Penyakit yang disebabkan oleh pencemaran udara antara lain, emfisima paru, black lung disease, asbestosis, silikosis, disinosis, dan pada anak-anak penyakit asma dan eksema.
10
Dampak terhadap tumbuhan dan hewan
Tumbuh-tumbuhan sangat sensitif terhadap gas sulfur dioksida, florin, ozon, hidrokarbon, dan CO. Apabila terjadi pencemaran udara, konsentrasi gas tersebut akan meningkat dan dapat menyebabkan daun tumbuhan berlubang dan layu. Ternak akan menjadi sakit jika memakan tumbuh-tumbuhan yang mengandung dan tercemar florin.
Dampak terhadap cuaca dan iklim
Dampak karbondioksida memiliki kecenderungan untuk menahan panas tetap berada di bawah lapisan atmosfer, sehingga terjadi efek rumah kaca, udara menjadi panas dan gerah. Selain itu, partikel-partikel debu juga memiliki kecenderungan untuk memantulkan kembali sinar matahari di udara sebelum sinar tersebut sampai permukaan bumi sehingga udara di lapisan bawah atmosfer menjadi dingin.
Dampak terhadap sosial ekonomi
Pencemaran udara akan meningkatkan biaya perawatan dan pemeliharaan bangunan,
monumen,
jembatan,
dan
lainnya
serta
menyebabkan
pengeluaranbiaya ekstra untuk mengendalikan pencemaran yang terjadi.
4.
Pengendalian pencemaran udara
Pencemaran udara yang terjadi terutama di kota-kota besar sudah tentu menimbulkan dampak-dampak negatif mulai dari kesehatan, lingkungan, iklim, dan sosial ekonomi. Oleh karena itu perlu dilakukan pengendalian untuk mengurangi pencemaran udara agar tidak berlanjut dan dampak nya semakin parah. Pengendalian yang dilakukan dapat berupa kebijakan dari pemerintah setempat, penemuan teknologi baru untuk mengurangi emisi kendaraan bermotor, dan menanamkan kesadaran untuk tidak membuang polutan di udara yang menjdi sumber pencemaran.
11
Upaya pencegahan dan pengendalian pencemaran udara dapat dilakukan dengan cara: a. Sosialisasi melalui media cetak dan elektronik berkaitan dengan bahaya pencemaran
udara
bagi
kelangsungan
hidup
manusia
dan
perubahan
ekosistempada alam semesta. Diharapkan orang-orang menjadi sadar untuk tidak membuang polutan baik dalam skala kecil rumah tangga, di pertanian, maupun skala besar industri. b. Relokasi kawasan industri yang berada di tengah kota ke daerah pinggiran kota dan pengembangan daerah hijau yang mengitari kawasan industri yang akan dibangun.
Seharusnya
sebelum
membangun
daerah
industri
harus
memperhatikan konsentrasi senyawa gas dalam udara sebelum dan sesudah adanya emisi industri, disinilah peran ilmu fisika lingkungan dalam menentukan dan memperhitungkan konsentrasi senyawa gas dalam udara. c. Pengelolaan limbah gas industri untuk mengurangi polutan yang dihasilkan. Pengelolaan dapat berupa pengendalian emisi pencemar sumber, ventilasi industri, pemakaian peralatan pengendali pencemar udara, dan teknologi pengolahan emisi pencemar udara. d. Perbaikan sarana transportasi terutama angkutan kota agar lebih aman dan nyaman sehingga dapat mengurangi kendaraan pribadi. Jika sebagian besar orang sudah menggunakan transportasi umum tentu emisi kendaraan pribadi yang menjadi polutan pun berkurang, dan pencemaran udara dapat dikurangi. e. Pengawasan dan pelarangan pembakaran hutan terutama saat musim kemarau yang pada kenyataannya terjadi hampir setiap tahun. f.
Mengganti bahan bakar untuk industri dan kendaraan bermotor dengan bahan bakar yang ramah lingkungan, misalnya bahan bakar gas, biosolar, listrik, dan energi matahari yang tidak menimbulkan banyak polutan. Ilmu fisika akan sangat berperan dalam penemuan energi alternatif ramah lingkungan sebagai pengganti bahan bakar yang ada saat ini.
g. Membatasi umur kendaraan bermotor yang berpotensi mengeluarkan banyak polutan. Kendaraan yang diperbolehkan adalah kendaraan dengan teknologi
12
mesin terbaru yang telah didesain dapat mengurangi emisi gas buang. Dalam hal ini ilmu fisika berperan dalam penemuan teknologi mesin dengan emisi gas buang sekecil-kecilnya sehingga
tidak berbahaya
bagi
kesehatan
dan
lingkungan. h. Melakukan penghijauan dan membuat taman di setiap sudut kota. i.
Mempersiapkan suatu undang-undang tentang kesehatan lingkungan untuk menjamin terpeliharanya kualitas lingkungan.
13
BAB III PENUTUP 1. Kesimpulan
Dari pembahasan yang sudah dijelaskan sebelumnya daoat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : a. Udara merupakan campuran mekanis dari bermacam-macam gas. Komposisi normal udara terdiri atas gas nitrogen 78,1%, oksigen 20,93 %, dan karbondioksida 0,03%, sementara selebihnya berupa gas argon, neon, kripton, xenon, dan helium. b. Polusi atau pencemaran udara adalah dimasukkannya komponen lain ke dalam udara, baik oleh kegiatan manusia secara langsung atau tidak langsung maupun akibat proses alam sehingga kualitas udara turun sampai ke tingkatan tertentu yang menyebabkan lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai peruntukannya c. Sumber pencemaran udara ada dua macam yaitu sumber pencemaran yang berasal dari kegiatan alam dan sumber pencemaran dari kegiatan manusia. d. Dampak pencemaran udara pada kehidupan manusia dapat dibagi menjadi dampak umum, dampak terhadap ekosistem, dampak terhadap kesehatan, dampak terhadap tumbuh-tumbuhan dan hewan, dampak terhadap cuaca dan iklm, dan dampak terhadap sosial ekonomi. e. Pengendalian yang dilakukan dapat berupa kebijakan dari pemerintah setempat, penemuan teknologi baru untuk mengurangi emisi kendaraan bermotor, dan menanamkan kesadaran untuk tidak membuang polutan di udara yang menjdi sumber pencemaran.
2. Saran
Dari masalah yang dibahas pada makalah diatas telah diketahui bawah pencemaran udara tersebut dapat menyebabkan dampak buruk yang sangat
14
berbahaya,Untuk mencegah terjadinya pencemaran udara yang lebih lanjut hendaknya dilakukan beberapa usaha antara lain: mengganti bahan bakar kendaraan bermotor dengan bahan bakar yang tidak menghasilkan gas karbon monoksida dan diusahakan pula agar pembakaran yang terjadi berlangsung secara sempurna, selain itu pengolahan/daur ulang atau penyaringan limbah asap industri juga harus sempurna, penghijauan untuk melangsungkan proses fotosintesis(taman bertindak sebagai paru-paru kota), dan tidak melakukan pembakaran hutan secara sembarangan, serta melakukan reboisasi/penanaman kembali pohon-pohon pengganti untuk menghijaukan lingkungan sekitar.
15
DAFTAR PUSTAKA
http://green.kompasiana.com/polusi/2011/07/06/penyebab-dari-pencemaran-udara378885.html http://www.slideshare.net/PrimsyaBadruzzaman/pencemaran-udara-12242975 http://intanispratiwi.blogspot.com/2011/11/pencemaran-udara-akibat-letusangunung.html http://oktaermayanti.blogspot.com/2011/10/polusi-udara-akibat-kebakaran-hutan.html Chandra, Budiman.2006. Pengantar Pengantar Kesehatan Lingkungan.Jakarta:Buku Lingkungan.Jakarta:Buku Kedokteran EGC Soedomo, Moestikahadi.2001. Kumpulan Kumpulan Karya Ilmiah Pencemaran Udara.Bandung:ITB Udara.Bandung:ITB
16
