POLA SEBARAN OZON SEBAGAI POLUTAN SEKUNDER DI UDARA AMBIEN KAWASAN GAYA MOTOR JAKARTA UTARA

Transkripsi

1 POLA SEBARAN OZON SEBAGAI POLUTAN SEKUNDER DI UDARA AMBIEN KAWASAN GAYA MOTOR JAKARTA UTARA Andhesta Tangari Yono, 1 Dr. Sutanto, M.Si, 1 dan Dra. Ani Iryani, M.Si, 1 1 Kimia, FMIPA UNPAK Jl. Pakuan PO Box 452 Bogor Jawa Barat andhesta@gmail.com RINGKASAN Ozon (O 3 ) merupakan salah satu zat pengoksidasi yang sangat kuat. Keberadaan ozon di udara ambien dapat menimbulkan dampak yang sangat merugikan bagi kesehatan manusia. Senyawa ozon di udara ambien terbentuk akibat adanya reaksi fotokimia pada senyawa oksida nitrogen (NOx) dengan bantuan sinar matahari. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui jumlah dan pemetaan pola sebaran ozon di kawasan Gaya Motor, dan dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah tentang kandungan ozon yang berbahaya bagi kesehatan serta pola sebarannya di udara ambien. Penelitian ini dilakukan dengan menentukan lokasi penelitian di kawasan Gaya Motor Jakarta Utara. Pengambilan sampel udara dilakukan dengan mengambil empat titik sampling yaitu Gaya Motor 1, Gaya Motor 2, Gaya Motor 3, Gaya Motor 4, dan durasi pengambilan sampel selama satu jam. Penelitian dilakukan selama dua belas hari pada bulan Juni 212. Ozon dari udara ambien yang telah diserap oleh larutan Kalium Iodida (KI) membebaskan iod (I 2 ). Konsentrasi larutan ditentukan secara spektrofotometri UV pada panjang gelombang 352 nm. Dari hasil penelitian menunjukan rata - rata kadar ozon di titik Gaya Motor 1 adalah 26,683 µg/nm 3, titik Gaya Motor 2 adalah 65,397 µg/nm 3, titik Gaya Motor 3 adalah 99,77 µg/nm 3, dan titik Gaya Motor 4 adalah 67,455 µg/nm 3. Pola sebaran ozon yang dipetakan oleh program surfer 9. menggambarkan titik Gaya Motor 3 sebagai sumber cemaran ozon. Secara umum kadar ozon di kawasan Gaya Motor masih memenuhi baku mutu yang sudah dipersyratkan oleh Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 41 Tahun [Kata kunci: Ozon, Fotokimia, Spektrofotometri UV] Pendahuluan Udara merupakan salah satu elemen yang sangat penting dalam kehidupan di bumi, tanpa udara tak akan ada kehidupan di muka bumi ini. Udara terdiri dari campuran dari beberapa jenis gas dan setiap gas memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda. Kemajuan yang diciptakan sektor industri dan pembangunan fisik daerah di Indonesia telah memberikan 1

2 kemakmuran bagi sebagian besar masyarakat Indonesia, menampung tenaga kerja, dan menciptakan devisa, akan tetapi seiring dengan dampak positif yang dihasilkan, timbul dampak negatif yaitu pencemaran lingkungan salah satunya adalah pencemaran udara. Hal ini bila tidak segera ditanggulangi, perubahan tersebut dapat membahayakan kesehatan manusia, kehidupan hewan serta tumbuhan. Pencemaran udara diartikan sebagai adanya bahan-bahan atau zat-zat asing di dalam udara yang menyebabkan perubahan susunan (komposisi) udara dari keadaan normalnya. Kehadiran bahan atau zat asing di dalam udara dalam jumlah tertentu serta berada di udara dalam waktu yang cukup lama, akan dapat mengganggu kehidupan manusia. Bila keadaan seperti itu terjadi maka udara dikatakan telah tercemar. Berdasarkan Peraturan Pemerintah RI No. 41 tahun 1999 mengenai Pengendalian Pencemaran Udara, yang dimaksud dengan pencemaran udara adalah masuknya atau dimaksuknya zat, energi dan/atau komponen lain ke dalam udara ambient oleh kegiatan manusia sehingga mutu udara ambient turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambient tidak memenuhi fungsinya. Ozon termasuk kedalam pencemar sekunder yang terbentuk di atmosfer dari reaksi fotokimia NOx dan HC. Ozon bersifat oksidator kuat, karena itu pencemaran oleh ozon troposferik dapat menyebabkan dampak yang merugikan bagi kesehatan manusia. Laporan Badan Kesehatan Dunia menyatakan konsentrasi ozon yang tinggi (>12 µg/m3) selama 8 jam atau lebih dapat menyebabkan serangan jantung dan kematian atau kunjungan ke 2 rumah sakit karena gangguan pada sistem pernafasan. Pajanan pada konsentrasi 16 µg/m3 selama 6,6 jam dapat menyebabkan gangguan fungsi paru-paru akut pada orang dewasa yang sehat dan pada populasi yang sensitif. Emisi gas buang berupa NOx adalah senyawa-senyawa pemicu (precursor) pembentukan ozon. Senyawa ozon di lapisan atmosfer bawah (troposfer bawah, pada ketinggian 2m) terbentuk akibat adanya reaksi fotokimia pada senyawa oksida nitrogen (NOx) dengan bantuan sinar matahari. Oleh karena itu potensi produksi ozon troposfer di daerah beriklim tropis seperti Indonesia sangat tinggi. Karena merupakan pencemar sekunder, konsentrasi ozon di luar kota --di mana tingkat emisi prekursor umumnya lebih rendah-- seringkali ditemukan lebih tinggi daripada konsentrasi ozon di pusat kota. Percepatan produksi ozon dibantu dengan kehadiran senyawa lain seperti NOx, hidrokarbon, CO dan senyawasenyawa radikal yang juga diemisikan dari pembakaran bahan bakar fosil. Puncak pola fluktuasi harian ozon umumnya terjadi setelah terjadinya puncak konsentrasi NOx dan efek yang lebih merugikan terhadap kesehatan karena adanya kombinasi pencemar NOx dan ozon dapat terjadi. Diketahui bahwa kombinasi NOx-O 3 dapat menyebabkan penurunan fungsi paru-paru. Selain menyebabkan dampak yang merugikan pada kesehatan manusia, pencemaran ozon dapat menyebabkan kerugian ekonomi akibat ausnya bahan atau material (tekstil, karet, kayu, logam, cat, dlsb), penurunan hasil pertanian dan kerusakan ekosistem seperti berkurangnya keanekaragaman hayati.

3 konsentrasi ozon (µg/m3) konsentrasi ozon (µg/m3) Metode Penelitian Penelitian ini direncanakan dengan rentang waktu satu bulan (4 minggu) pada bulan Juni 212, dengan frekuensi pengukuran tiga kali dalam satu minggu dan jumlah titik pengambilan sampel berjumlah empat titik. Penelitian ini dilakukan dengan menentukan lokasi pengukuran yaitu kawasan Gaya Motor Raya Jakarta Utara. Penentuan titik pengukuran dilakukan dengan pertimbangan titik yang ditentukan sebagai titik pengukuran mewakili kondisi daerah yang sedang dipantau. Lokasi pengukuran berjumlah empat titik pengukuran yaitu Gaya Motor 1, Gaya Motor 2, Gaya Motor 3, dan Gaya Motor 4. Metode pengambilan sampel udara menggunakan metode pengukuran sesaat dan menggunakan peralatan pengambilan sampel berupa impinger.waktu pengukuran di setiap titik sampling pengukuran adalah satu jam. Data kadar ozon yang diperoleh dipetakan kontur sebarannya dengan menggunakan software pemetaan Surfer Gaya Motor 1 Gambar 1. Grafik kadar ozon Gaya Motor 1. Di titik pengukuran Gaya Motor 1 didapatkan kadar ozon terendah 12, g/nm 3 dan kadar tertinggi 44,3 g/nm 3. Kadar ozon di titik ini terbilang sangat kecil bila dibandingkan dengan baku mutu udara ambien yang mempersyaratkan kadar maksimum ozon 1jam yaitu 235 µg/nm 3. Titik pengukuran Gaya Motor 2 merupakan jalan raya utama kawasan dan berada diantara berbagai macam jenis industri. Titik pengukuran Gaya Motor 2 memiliki tingkat kepadatan lalu lintas yang cukup tinggi. Data kadar ozon di titik Gaya Motor 2 disajikan dalam Gambar 2. Hasil dan Pembahasan Titik pengukuran Gaya Motor 1 merupakan daerah pemukiman padat penduduk yang berbatasan dengan kawasan Gaya Motor yang berpotensi terpapar cemaran polutan udara yang berasal dari industri di sekitarnya. Kadar ozon di titik Gaya Motor 1 disajikan dalam Gambar Gaya Motor 2 Gambar 2. Grafik kadar ozon Gaya Motor 2. 3 Berdasarkan grafik di atas fluktuasi kadar ozon di titik Gaya Motor 2 tidak terlalu besar. Dari 12 kali pengukuran kenaikan kadar ozon yang

4 konsentrasi ozon (µg/m3) konsentrasi ozon (µg/m3) cukup signifikan hanya terjadi satu kali yaitu pada pengukuran tanggal 22 Juni 212. Dari data yang ada, diperoleh kadar ozon terendah,46 g/nm 3 dan kadar ozon tertinggi 118,5 g/nm 3. Kadar ozon di titik Gaya Motor 2 masih memenuhi baku mutu yang dipersyaratkan yaitu 235 g/nm 3 Titik pengukuran Gaya Motor 3 merupakan daerah pertemuan jalan raya arteri kawasan Gaya Motor dengan jalan raya by pass Yos Sudarso. Titik ini merupakan daerah jalan raya dengan kepadatan lalu lintas yang sangat tinggi disertai dengan kemacetan lalu lintas yang selalu terjadi. Data hasil pengukuran di titik Gaya Motor 3 disajikan dalam Gambar Gaya Motor 3 Gambar 3. Grafik kadar ozon Gaya Motor 3. Dari hasil yang diperoleh, kadar ozon di titik Gaya Motor 3 relatif cukup tinggi walaupun masih memenuhi baku mutu. Kadar terendah di titik ini adalah 43,18 g/nm 3 dan kadar tertinggi 128,67 g/nm 3. Lokasi pengukuran Gaya Motor 4 merupakan daerah yang didominasi oleh perkantoran. Data hasil pengukuran di titik Gaya Motor 4 disajikan dalam Gambar Gaya Motor 4 Gambar 4. Grafik kadar ozon Gaya Motor 4. Berdasarkan hasil yang diperoleh terdapat kecenderungan kadar yang relatif tinggi jika dibandingkan dengan kondisi daerah yang hanya didominasi oleh perkantoran yang tidak menghasilkan polusi udara. Kadar terendah di titik ini adalah 38,61 g/nm 3 dan kadar tertinggi 95,53 g/nm 3. Data kadar ozon yang diperoleh dari hasil penelitian di empat titik kawasan Gaya Motor dapat diinterpolasikan kedalam bentuk pola sebaran polutan secara spasial dengan menggunakan program Surfer 9.. Program ini merupakan program pemetaan yang biasanya digunakan untuk menentukan kontur yang berkaitan dengan topografi dan morfologi suatu wilayah. Interpolasi kontur penyebaran ozon dilakukan dengan menggabungkan koordinat lokasi sampling dengan rata rata dan median dari kadar ozon yang diperoleh dari masing masing titik sampling. Data data yang diperlukan dalam pemetaan sebaran ozon disajikan dalam Tabel 1. 4

5 konsentrasi ozon (µg/m3) Tabel 1. Data pemetaan Lokasi Gaya Motor 1 Gaya Motor 2 Gaya Motor 3 Gaya Motor 4 Titik Koordinat Bujur Timur (Longitude) Lintang Selatan (Latitude) Rata - rata Kadar Ozon (µg/nm 3 ) 16 88'8.3" -6 13'17.7" 26, '3.13" 6 13'43.25" 65, '18.86" 6 13'64.37" 99, '61.89" 6 14'8." 67,455 Gambar 6. Peta layer contour sebaran ozon di kawasan Gaya Motor. Dengan memasukan data Longitude sebagai sumbu x, Latitude sebagai sumbu y dan kadar ozon di sumbu z pada program Surfer 9., program akan mengkalkulasikan data dan merubahnya kedalan pola spasial dalam bentuk kontur sebaran ozon. Berikut interpolasi yang dihasilkan berdasarkan data di tabel 3 dan program Surfer 9.. Berdasarkan hasil penelitian kadar ozon di kawasan jalan raya Gaya Motor yang dilakukan selama 1 bulan (Juni 212) dengan mengambil sampel 12 hari pengukuran, didapatkan hasil kadar ozon sesuai dengan data dan gambar 13. Dari data grafik tersebut terlihat perbedaan kadar ozon di setiap lokasi pengukuran. Walaupun terdapat perbedaan kadar ozon di setiap titik pengukuran akan tetapi kecenderungai kadar ozon di tiap titik pengukuran relatif menunjukan fluktuasi kadar ozon yang sama. Grafik Perbandingan Kadar Ozon LS BT Gambar 5. Peta kontur sebaran ozon berdasarkan kadar rata rata ozon Gaya Motor Gaya Motor Gaya Motor Gaya Motor Gambar 7. Grafik perbandingan kadar ozon. 5 Dari rekaman data penelitian rata rata kadar terendah di kawasan terjadi

6 pada pengukuran tanggal 13 Juni 212 dimana terjadi penurunan kadar ozon disetiap titik pengukuran. Kemungkinan terbesar dari penurunan kadar ini adalah dikarenakan kondisi cuaca pada saat pengukuran Kadar rata - rata ozon tertinggi terjadi pada pengukuran tanggal 22 Juni 212 dimana pada tanggal tersebut kenaikan kadar ozon terjadi disetiap titik pengukuran seperti halnya penurunan kadar ozon, kenaikan kadar ozon juga disebabkan oleh kondisi cuaca pada saat pengambilan sampel. Rata rata kadar ozon terendah berdasarkan titik sampling terjadi di titik Gaya Motor 1 hal ini sebanding dengan kondisi lokasi yang merupakan pemukiman penduduk, dan arah angin dominan mengarah dari utara keselatan, sehingga paparan polusi gas dari proses industri disekitar terminimalisir oleh pergerakan angin dominan. Titik pengukuran Gaya Motor 3 merupakan titik dengan rata rata kadar ozon tertinggi, hal ini disebabkan kondisi lokasi pengukuran Gaya Motor 3 merupakan titik dengan sumber cemaran emisi tertinggi. Cemaran emisi terutama berasal dari emisi kendaraan bermotor yang mengandung NOx yang disinyalir sebagai penyebab utama terbentuknya polutan sekunder ozon. Dari hasil pemetaan oleh program Surfer 9. dapat terproyeksikan profil sebaran ozon di wilayah Gaya Motor. Berdasarkan peta kontur sebaran yang didapat, titik Gaya Motor 3 dengan rata rata konsentrasi ozon lebih tinggi dari titik lain. Dari pemetaan ini terlihat korelasi antara titik pengukuran, dan yang paling nyata adalah interpolasi antara titik Gaya Motor 3 terhadap Gaya Motor 4 yang menyatakan peluang 6 paparan dari Gaya Motor 3 terhadap Gaya Motor 4. Kesimpulan dan Saran Dari hasil penelitian yang telah dilakukan tentang kadar ozon dan pola sebarannya di kawasan Gaya Motor didapatkan hasil yang sangat beragam di tiap titik pengukuran dengan fluktuasi kadar ozon yang tinggi dimasing masing titik. Berdasarkan penelitian selama satu bulan dengan mengambil sampling dua belas hari pada empat titik pengukuran didapatkan hasil rata rata untuk tiap titiknya. Rata rata kadar ozon hasil penelitian disajikan dalam Tabel 2. Tabel 2. Rata rata kadar ozon hasil penelitian Lokasi Rata - Rata Kadar Ozon (µg/nm 3 ) Gaya Motor 1 26,683 Gaya Motor 2 65,397 Gaya Motor 3 99,77 Gaya Motor 4 67,455 Rata rata kadar ozon tertinggi terjadi di titik Gaya Motor 3 dan rata rata kadar terendah terjadi di titik Gaya Motor 3. Dari hasil pemetaan kontur berdasarkan rata rata kadar ozon dengan program surfer 9., lokasi Gaya Motor 3 merupakan titik dengan kontribusi cemaran ozon terbesar. Berdasarkan hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa kadar ozon di kawasan Gaya Motor masih jauh di bawah baku mutu (kadar maksimal yang dipersyaratkan) sesuai dengan Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun Penelitian yang telah dilakukan merupakan pengukuran sesaat dengan metode grab sampling sehingga tidak

7 mewakili kecenderungan pola sebaran ozon. Untuk mendapatkan hasil yang lebih mendekati dan mewakili, perlu dilakukan penelitian menggunakan metode pengukuran kontinyu dengan jangkauan penelitian yang lebih luas serta titik pengambilan sampel yang lebih representatif. Selain itu dari metode pengukuran, perlu juga dilakukan penelitian lebih dalam terkait dengan kondisi geografis, klimatologis, dan topografis wilayah. Sebagai faktor yang sangat menentukan pola sebaran ozon di wilayah penelitian. Ozon merupakan polutan sekunder dari hasil reaksi fotokimia antara gas NOx dengang sinar UV. Sehingga dalam menentukan kadar ozon di udara ambient disertai dengan menentukan kadar NOx. Sehingga selain kadar dan pola sebaran, didapatkan juga korelasi antara kadar ozon dengan konsentrasi precursornya. Penghargaan Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Sutanto, M.Si dan Ibu Dra. Ani Iryani, M.Si selaku pembimbing yang telah membantu dan membimbing selama penelitian ini. Daftar Pustaka 1. Anonimous, 24. Health Aspects of Air Pollution. World Health Organization. 2. Anonimous,25, Standar Nasional Indonesia, Cara Uji Oksidan dengan Metode Neutral Buffer Kalium Iodida Menggunakan Spektrofotometer. Badan Standardisasi Nasional. Jakarta. 3. Anonimpus,25, Standar Nasional Indonesia, Penentuan Lokasi Pengambilan Contoh Uji Pemantauan Kualitas Udara Roadside. Badan Standardisasi Nasional. Jakarta. 4. Badan Pengendalian Dampak Lingkungan, Pengendalian Pencemaran Udara. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia. Jakarta. 5. Bhawan, Parivesh. 23. Guidelines for Ambient Quality Monitoring. New Delhi: Central Pollutin Control Board. 6. Christian, Gary D Analytical Chemistry Fourth Edition. New York: John Willey & Sons Inc. 7. Corman, Rena Air Polution Primer. American Lung Association. 8. Fardiaz, Srikandi Polusi Air dan Udara. Yogyakarta: Andi 9. Ginting, Perdana Mencegah Dan Mengendalikan Pencemaran Industri. Pustaka Sinar Harapan. Jakarta. 1. Noll, Kenneth Air Monitoring Survey Design. Ann Arbor Science. 11. Slamet, Juli Soemirat Kesehatan lingkungan. Gajah Mada University Press. Yogyakarta. 12. Soedomo. 2. Pencemaran Udara. Kumpulan Karya Ilmiah. Institut Teknologi Bandung. 13. Wardhana, Wisnu Arya. 21. Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta: Andi 14. Wijoyo, Suparto. 24. Mengenal Instrumen Hukum Pengendalian Pencemaran 7

8 . Udara Di Indonesia. Airlangga University Press. Surabaya. 8