PENCEMARAN UDARA LELY RIAWATI, ST., MT.

Transkripsi

1 1 PENCEMARAN UDARA LELY RIAWATI, ST., MT.

2 Pencemaran Udara 2

3 3 Regulasi Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 41 Tahun 1999 Tentang Pengendalian Pencemaran Udara

4 4 Pencemaran Udara Masuknya atau dimasukkannya zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia, sehingga mutu udara ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambien tidak dapat memenuhi fungsinya

5 5 Pencemaran Udara Udara ambien adalah udara bebas di permukaan bumi pada lapisan troposfir yang dibutuhkan dan mempengaruhi kesehatan manusia, makhluk hidup dan unsur lingkungan hidup lainnya. Emisi adalah zat, energi dan/atau komponen lain yang dihasilkan dari suatu kegiatan yang masuk dan/atau dimasukkannya ke dalam udara ambien yang mempunyai dan/atau tidak mempunyai potensi sebagai unsur pencemar;

6 6 Baku mutu udara ambien Baku mutu udara ambien adalah ukuran batas atau kadar zat, energi, dan/atau komponen yang ada atau yang seharusnya ada dan/atau unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam udara ambien

7 7 Pencemaran Udara Bahan / zat ke udara (dari kegiatan manusia dan alam) Angka Batas (Nilai ambang batas) : - Kuantitas kontaminan - Lamanya berlangsung - Potensinya Bila dibawah udara atmosfer mempunyai kemampuan ekologis untuk beradaptasi dan mengadakan pengendalian alamiah (ecological auto mechanism) dengan unsur dlm ekosistem Bila diatas Terjadi pencemaran Berbeda untuk setiap negara : tergantung kepentingan nasional (kesehatan, estetika, pertumbuhan industri dll)

8 8 FAKTOR PENYEBAB PENCEMARAN UDARA 1. Faktor internal (alamiah), misal : Debu yang berterbangan akibat tiupan angin Abu / debu dari letusan gunung berapi serta gas vulkanik Proses pembusukan sampah organik dll 2. Faktor Eksternal (kegiatan manusia) / Antropogenik, misal : Hasil pembakaran bahan bakar fosil Debu / serbuk dari kegiatan industri Pemakaian zat kimia yang disemprotkan ke udara

9 9 1. Faktor internal (alamiah), Timbul dengan sendirinya Tidak dapat dikendalikan tapi tidak sering terjadi emisi SO 2, H 2 S, CH 4, dan partikulat (letusan gunung berapi)

10 2. Faktor Eksternal (kegiatan manusia anthropogenik) 10

11 Jenis & Karakteristik Pencemar Udara 11 Berdasarkan kondisi fisiknya Bentuk khusus dari partikel (terkait pencemaran udara) dibedakan : a. Mist (kabut) b. Fog (kabut yg padat/tebal) c. Smoke (asap) d. Debu (dust) e. Fume

12 Jenis & Karakteristik Pencemar Udara 12 Berdasarkan kondisi fisiknya a. Mist (kabut) : Partikel cair yang berada dalam udara karena kondensasi uap air. b. Fog (kabut yg padat/tebal) : seperti mist tapi masih dapat dilihat dengan mata telanjang c. Smoke (asap): partikel karbon (padat) yang terjadi dari pembakaran tidak sempurna dari sumber pembakaran yang menggunakan bahan bakar hidrokarbon berdiameter kurang dari 0,1 mikron)

13 Jenis & Karakteristik Pencemar Udara 13 Berdasarkan kondisi fisiknya d. Dust (debu) : Partikel padat yg terjadi karena proses mekanis (pemecahan dan reduksi) terhadap masa padat (masih dipengaruhi gravitasi) 0,1 25 mikron e. Fume : partikel padat yang terjadi karena kondensasi dari penguapan logam cair yang disertai suatu oksidasi di udara pada pabrik pengecoran dan peleburan logam kurang dari 1 mikron

14 Jenis & Karakteristik Pencemar Udara 14 Berdasarkan reaksi yang terjadi a. Pencemar udara primer b. Pencemar udara sekunder

15 Jenis & Karakteristik Pencemar Udara 15 Berdasarkan reaksi yang terjadi a. Pencemar udara primer : Semua pencemar diudara yang ada dalam bentuk yang hampir tidak berubah (sekitar 90%) / langsung dari sumber oleh kegiatan manusia (penggunaan bahan bakar minyak/batu bara, peleburan/pemurnian logam, transportasi dll) Contoh : partikulat, NOx, CO, SO 2 b. Pencemar udara sekunder : Semua pencemar diudara yang sudah berubah karena reaksi tertentu antara dua atau lebih kontaminan / polutan atau terbentuk oleh interaksi kimiawi antara pencemar primer dan senyawa-senyawa penyusun atmosfer alamiah. Contoh : ozon-o3, Peroxy Acetyl Nitrate (PAN), Asam sulfat, asam nitrat.

16 Jenis & Karakteristik Pencemar Udara 16 Berdasarkan reaksi yang terjadi Pencemar primer CO dan NO diemisikan pagi hari dari kendaraan bermotor Puncak konsentrasi CO & NO terjadi pada waktu pagi hari Pencemar sekunder: NO 2 dan O 3 terbentuk pada waktu siang hari (reaksi pencemar primer dengan sinar matahari)

17 17 a. Pencemar Udara Primer 1. Karbonmonoksida (CO) 2. Nitrogen oksida (NO x ) 3. Hidrokarbon (HC) 4. Sulfur oksida (SO x ) 5. Partikel

18 Polutan 18

19 1. KARBONMONOKSIDA 19

20 20 1. Karbonmonoksida Berasal dari : a. Pembakaran tidak sempurna (terhadap karbon / komponen yg mengandung karbon) 2 C + O 2 2 CO 2 CO +O 2 2CO 2 - Bila jumlah oksigen tidak mencukupi untuk pembakaran sempurna atau bahan bakar lebih banyak daripada udara - Reaksi 1 berlangsung 10 kali lebih cepat

21 21 1. Karbonmonoksida b. Reaksi antara karbondioksida dan komponen yang mengandung karbon (pada T tinggi) biasanya terjadi pada pembakaran di furnace CO 2 + C 2CO b. Pada T tinggi karbondioksida terurai menjadi karbonmonoksida dan atom O (makin tinggi T gas CO 2 yang terdisosiasi makin banyak) CO 2 CO + O

22 22 1. Karbonmonoksida Dari aktivitas manusia ; Transportasi paling banyak, kadar CO di kota > desa. Pembakaran minyak, gas, arang dll Proses industri ( besi, petroleum, kertas dll) Pembuangan limbah padat Kebakaran hutan.

23 23 1. Karbonmonoksida CO dengan konsentrasi tinggi mematikan, dengan konsentrasi rendah ( <100 ppm) mengganggu kesehatan (sistem syaraf fungsi mental) Terdapat reaksi antara CO dengan Hb dalam darah kemampuan darah dalam mentransfer oksigen berkurang (Hb berfungsi dalam sistem transport membawa oksigen oksihaemoglobin (O 2 Hb) dari paru-paru ke sel tubuh dan membawa CO 2 karboksihaemoglobin (COHb)

24 2. NITROGEN OKSIDA 24

25 25 2. Nitrogen Oksida (NO x ) Di atmosfer jumlah NO > NO 2 N 2 + O 2 2 NO 2 NO +O 2 2NO 2

26 26 2. Nitrogen Oksida (NO x ) Jumlah NO yang terdapat diudara dalam keadaan ekuilibrium dipengaruhi oleh : 1. Suhu pembakaran, semakin tinggi suhu semakin tinggi konsentrasi NO. Bila suhu diturunkan perlahan-lahan NO akan terdisosiasi menjadi N 2 dan O 2 kembali. Bila didinginkan mendadak (biasanya pada proses pembakaran) NO banyak terdapat dalam suhu rendah tsb. 2. Selang waktu gas hasil pembakaran terdapat pada suhu tsb 3. Jumlah kelebihan oksigen tersedia kelebihan udara akan mengurangi konsentrasi NO

27 27 2. Nitrogen Oksida (NO x ) NO x Oleh aktivitas bakteri terbanyak Tidak bermasalah tersebar merata Oleh aktivitas manusia bermasalah jumlahnya meningkat pada daerah tertentu Kota kadar NO x x lbh besar dari pedesaan Dipengaruhi kepadatan penduduk pembakaran kendaraan bermotor, produksi dll

28 28 2. Nitrogen Oksida (NO x ) NO x berperan dalam pembentukan oksidan fotokimia (komponen berbahaya dalam asap) Terjadi bila terdapat polutan yg akibatkan reaksi yang melibatkan NO dan NO 2 (disebut Siklus fotolitik NO 2 )

29 2. Nitrogen Oksida 29 Siklus reaksi fotolitik NO 2 Energi sinar matahari (ultraviolet) Keberadaan NO x dipengaruhi oleh sinar matahari O 2 NO 2 NO O O 3 O 2

30 2. Nitrogen Oksida 30 Siklus fotolitik NO 2 NO 2 mengabsorbsi energi dalam bentuk sinar ultraviolet dari matahari. Digunakan untuk memecah NO 2 menjadi molekul NO dan atom oksigen (sangat reaktif) Atom O akan bereaksi dengan O 2 diatmosfir O 3 (polutan sekunder) Ozon bereaksi dengan NO membentuk NO 2 dan O 2

31 31 3. HIDROKARBON (HC)

32 32 3. HIDROKARBON (HC) Terdiri dari hidrogen dan karbon Pada suhu kamar : 1-4 atom karbon gas (sering menimbulkan pencemaran udara) 5 atau lebih cair atau padat (semakin tinggi jumlah karbon cenderung berbentuk padat) HC gas tercampur dengan gas-gas hasil buangan lainnya. HC cair membentuk semacam kabut minyak. HC padat membentuk asap yang pekat dan akhirnya menggumpal menjadi debu

33 33

34 34 3. SUMBER PENCEMAR HIDROKARBON (HC) Kegiatan industri industri plastik, resin, pigmen, zat warna, pestisida dan pemrosesan karet. Sarana transportasi kondisi mesin yang kurang baik akan menghasilkan HC. Umumnya pada pagi dan sore hari HC di udara tinggi, siang & malam hari menurun. Proses biologi aktivitas geothermal seperti explorasi dan pemanfaatan gas alam dan minyak bumi : misal metana. Proses dekomposisi bahan organik pada permukaan tanah Pembuangan sampah, kebakaran hutan dan kegiatan manusia lainnya

35 35 4. Sulfur Oksida (SO x )

36 36 4. Sulfur Oksida (SO x ) Pencemaran oleh sulfur oksida (SO x ) : SO 2 (sulfur dioksida) bau tajam (mulai terdeteksi 0,3 1 ppm), tidak terbakar diudara SO 3 (sulfur trioksida) reaktif, mudah bereaksi dengan uap air di udara H 2 SO 4 (reaktif pengkaratan) Pembakaran bahan yang mengandung sulfur menghasilkan sulfur oksida (SO x ). SO 2 selalu terbentuk dalam jumlah terbesar (tidak dipengaruhi oleh jumlah oksigen yang tersedia)

37 37 4. Sulfur Oksida (SO x ) Mekanisme pembentukan SO x S + O 2 SO 2 2SO 2 + O 2 2SO 3 Setelah berada di atmosfer, sebagian SO 2 akan diubah menjadi SO 3 (kemudian menjadi H 2 SO 4 ) oleh proses-proses fotolitik dan katalitik. Jumlah SO 2 yang teroksidasi menjadi SO 3 dipengaruhi oleh beberapa faktor termasuk jumlah air yang tersedia, intensitas, waktu dan distribusi spektrum sinar matahari

38 38 4. Sulfur Oksida (SO x ) H 2 SO 4 di atmosfer lebih tinggi dari hasil emisi SO 3 yang lain berasal dari mekanisme-mekanisme lain SO 3 biasanya diproduksi dalam jumlah kecil selama pembakaran reaksi pembentukan SO 3 berlangsung sangat lambat pada suhu relatif rendah (misalnya pada 200 o C), kecepatan reaksi meningkat dengan kenaikan suhu. SO 3 di udara dalam bentuk gas terjadi jika konsentrasi uap air sangat rendah. Bila agak tinggi SO 3 dan air akan bergabung membentuk droplet asam sulfat (H 2 SO 4 ). SO + H O H SO

39 39 4. Sulfur Oksida (SO x ) Sulfur di atmosfer : Sepertiga aktivitas manusia (kebanyakan dalam bentuk SO 2 ) terkonsentrasi pada daerah tertentu / distribusinya tidak merata Dua pertiga sumber-sumber alam seperti volcano (terdapat juga dalam bentuk H 2 S dan oksida) Gas H 2 S dihasilkan oleh pembusukan bahan organik, letusan gunung berapi, industri

40 5. Partikel 40

41 Komponen partikel dan bentuk yang umum 41 terdapat di udara Besi Magnesium Kalsium Aluminium Sulfur Titanium Karbonat Silikon Fosfor Kalium Natrium Lain-lain KOMPONEN BENTUK Fe 2 O 3,Fe 3 O 4 MgO CaO Al 2 O 3 SO 2 TiO 2 CO 3ˉ SiO 2 P 2 O 5 K 2 O Na 2 O

42 42 Sumber pencemaran partikel Peristiwa alami : Debu tanah/pasir halus yang terbang terbawa oleh angin kencang. Abu dan bahan-bahan vulkanik yang terlempar ke udara akibat letusan gunung berapi. Semburan uap air panas di sekitar daerah sumber panas bumi di daerah pegunungan.

43 43 Sumber pencemaran partikel Kegiatan manusia: Pembakaran bahan bakar dari sumbernya Proses industri Kebakaran hutan Transportasi

44 Partikel yang masuk ke dalam paru-paru 44 dapat membahayakan manusia a. Sifat-sifat kimia dan fisik dari partikel tersebut mungkin beracun b. Partikel yang masuk tersebut bersifat inert c. Partikel tersebut membawa molekul-molekul gas berbahaya dengan cara mengabsorbsi maupun mengadsorpsi yang menyebabkan molekul-molekul gas tersebut dapat mencapai dan tertinggal dalam paru-paru.

45 45 5. Partikel Selain gas, polutan udara terdapat dalam bentuk partikel kecil padat dan droplet cairan Menurut WHO, ukuran partikel debu yang dapat masuk kedalam saluran pernafasan manusia 0,1 µm sampai 10 µm dan berada sebagai suspended particulate matter (partikulat melayang dengan ukuran 10 µm dan dikenal dengan nama PM 10 ).

46 46 DAMPAK NEGATIF DARI PARTIKEL PM 10 bersifat akut pada saluran pernafasan bagian bawah seperti pneumonia dan bronchitis baik pada anak-anak maupun pada orang dewasa. Mist asam sulfat (H 2 SO 4 ) menyebabkan ISPA (mengiritasi membran mukosa saluran pernafasan dapat merusak saluran pelindung pernafasan (bulu hidung, silia, selaput lendir) kuman dapat mudah masuk kedalam tubuh dan menimbulkan penyakit infeksi saluran nafas akut

47 47 Selamat Belajar?