PEMETAAN KONSENTRASI PARTIKULAT DI KAWASAN RSU Dr. SOETOMO SURABAYA

Transkripsi

1 PEMETAAN KONSENTRASI PARTIKULAT DI KAWASAN RSU Dr. SOETOMO SURABAYA Rachmat Boedisantoso, IDAA Warmadewanthi and Rr. Windarizti Yuniastried Putri Jurusan Teknik Lingkungan, FTSP Program Pascasarjana, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya boedisantoso@its.ac.id, warma@its.ac.id, kaoru_aztriedputri@yahoo.com ABSTRAK Salah satu sumber dari pencemaran udara adalah partikulat. Partikulat ini berdiameter kurang dari sepuluh mikron (PM10). Kawasan di Surabaya yang potensial konsentrasi partikulatnya tinggi (PM10) adalah di sekitar RSU Dr. Soetomo. Hal ini karena RSU Dr. Soetomo memiliki insinerator yang tidak dilengkapi dengan alat pengendali udara dan kawasan RSU Dr. Soetomo merupakan kawasan dengan aktivitas transportasi yang tinggi. Pencemaran partikulat yang melebihi standar baku mutu udara ambien dapat membahayakan kesehatan bagi makhluk hidup. Tujuan penelitian ini memetakan konsentrasi partikulat di kawasan RSU Dr. Soetomo dan menganalisis pengaruh dari aktivitas transportasi dan aktivitas insinerator. Penelitian dilakukan dengan melakukan sampling udara ambien serta pengambilan beberapa data primer pada 30 titik sampling di kawasan RSU Dr. Soetomo Surabaya. Alat yang digunakan yaitu HVS (High Volume Sampler) dan Haz Dust. Penelitian ini dilakukan di indoor dan outdoor dengan pengambilan sampel pada waktu pagi, sore dan malam hari. Parameter yang diukur adalah PM10 dan hasil analisis akan dipetakan menggunakan Surfer 8. Padatnya aktivitas kendaraan bermotor di kawasan RSU Dr. Soetomo menyebabkan tingginya konsentrasi PM10 pada beberapa titik sampling sehingga melebihi baku mutu udara. Konsentrasi PM10 tertinggi pada pagi hari di Jalan Airlangga dimana tingkat konsentrasi PM10 mencapai angka 11,363 µg/m3 dengan total jumlah kendaraan mencapai 499 kendaraan. Pada sore hari konsentrasi PM10 tertinggi terdapat di Jalan Karang Menjangan dimana tingkat konsentrasi partikulat mencapai angka 35,458 µg/m3 dengan total jumlah kendaraan mencapai 1177 kendaraan. Hasil penelitian di indoor menunjukkan kondisi udara ambien yang bersih. Hal ini ditunjukkan dengan konsentrasi partikulat yang kecil yaitu di bawah standar baku mutu udara ambien. Selain berdasarkan hasil pengukuran di wilayah studi juga dilakukan perhitungan menurut Hukum Gauss dari cerobong insinerator RSU Dr. Soetomo. Berdasarkan Hukum Gauss di beberapa lokasi sampling ada yang melebihi standar baku mutu udara ambien dan berbeda dengan hasil pengukuran langsung. Hal ini terjadi karena di kawasan RSU Dr. Soetomo terdapat barier-barier yaitu pohonpohon angsana dan taman yang dapat menyerap PM10 serta adanya bangunan yang dapat membelokkan arah angin. Kondisi ini mempengaruhi penyebaran partikulat di lokasi indoor RSU Dr. Soetomo Surabaya. Kata kunci : Gauss plume equation, incinerator, particulate (PM10), RSU Dr. Soetomo, transportation. PENDAHULUAN Kawasan RSU Dr. Soetomo merupakan lalu lintas padat dengan aktivitas transportasi yang tinggi. Kendaraan bermotor mengeluarkan zat-zat berbahaya yang dapat menimbulkan dampak negatif, baik terhadap lingkungan maupun terhadap

2 kesehatan manusia. Gas yang sering dikeluarkan oleh kendaraan bermotor adalah NOx, SOx, CO dan partikulat. Seiring dengan meningkatnya jumlah kendaraan bermotor, jumlah zat pencemar berupa gas maupun partikel akan meningkat pula. Kualitas pencemaran udara sangat bergantung pada ukuran dan komposisi kimianya. Salah satu parameter terjadinya pencemaran udara adalah kandungan partikulat dari PM10 yang tinggi. Udara yang tercemar oleh partikel dapat menyebabkan terjadinya gangguan kesehatan. Organ target yang terganggu terutama pada fungsi faal dari organ tubuh seperti paru-paru, gangguan sistem syaraf, pembuluh darah dan terjadinya iritasi pada mata dan kulit. Rumah sakit merupakan sarana kesehatan yang menyelenggarakan kegiatan pelayanan kesehatan. Salah satunya RSU Dr. Soetomo Surabaya yang merupakan Rumah Sakit terbesar di Jawa Timur. RSU Dr. Soetomo dalam mengelola limbah padat sama seperti rumah sakit lainnya yaitu dengan menggunakan incinerator. Incinerator tersebut tidak dilengkapi alat pengendali udara sehingga partikulat yang dihasilkan langsung dibuang begitu saja melalui cerobong asap. Hal ini tentu saja mengakibatkan partikulat yang dibuang ke udara tidak memenuhi standar baku mutu udara ambien. Berdasarkan hasil data uji emisi incinerator RSU Dr. Soetomo menunjukkan konsentrasi partikulat yang melebihi standar baku mutu udara ambien yaitu 150 µg/m 3 (Hasil uji emisi incinerator RSU Dr. Soetomo Surabaya, 009). Penelitian ini dibuat untuk mengetahui beban pencemar udara dengan parameter partikulat dan pola persebarannya pada wilayah penelitian yaitu pada kawasan RSU Dr. Soetomo Surabaya. Telah dijelaskan sebelumnya, bahwa sumber pencemaran partikulat disebabkan oleh aktivitas kendaraan bermotor dan aktivitas incinerator di kawasan RSU Dr. Soetomo Surabaya. Pencemaran oleh Partikulat Partikulat merupakan partikel dalam bentuk padat/liquid yang tersuspensi dalam gas dengan diameter antara 0, µm. Umumnya partikel yang terbentuk di atmosfer melalui proses kondensasi atau transformasi dari gas-gas yang teremisi seperti sulfur dioksida. Pada partikulat, kita mengenal beberapa substansi yang berupa fase cair dan padat di atmosfer yang berada di bawah kondisi normal. Partikulat mempunyai ukuran yang mikroskopis atau submikroskopis tetapi lebih besar dari dimensi molekul (Seinfield, 1975). Karakteristik Partikulat Partikulat merupakan salah satu unsur di udara yang paling berpengaruh. Partikulat berada di atmosfer dalam bentuk suspensi, yang terdiri dari partikel-partikel padat dan cair yang berukuran dari 100 mikron dan tergantung di udara ambien, dapat memudarkan cahaya dan berperilaku seperti gas. Menurut Anonim (009) partikel secara umum dapat dibagi ke dalam dua bagian, yaitu: 1. Partikel halus (Fine partikel): Partikel berukuran lebih kecil dari,5 μm.. Partikel kasar (Coarse partikel): Partikel berukuran lebih besar dari,5 μm. Stabilitas Atmosfer Stabilitas atmosfer merupakan kecenderungan atmosfer untuk menahan gerakan vertikal atau untuk menekan turbulensi yang ada, yang mempengaruhi kemampuan D-18-

3 atmosfer untuk mendispersikan polutan-polutan yang teremisikan ke atmosfer. Penentuan stabilitas atmosfer suatu wilayah dapat ditentukan menggunakan Tabel 1. Tabel 1. Klasifikasi Stabilitas Atmosfer Surface Wind Speed (m/s) Day Incoming Solar Radiation Night (Cloudliness) Strong Moderate Slight Cloudy 48 Clear 38 < A A B B E F 3 A - B B C E F 3 5 B B C C D E 5 6 C C D D D D.> 6 C D D D D Sumber: Cooper dan Alley, 1994 Keterangan: A = Sangat Labil C = Agak Labil E= Agak Stabil B = Labil D = Netral F = Stabil Penentuan Konsentrasi Pencemar di Udara Ambien Untuk menentukan penyebaran pencemaran udara yang bersumber dari sumber titik ( point source), dapat digunakan model matematis yang disusun berdasarkan persamaan Gauss Dispertion Model. Persamaan Gauss untuk penyebaran pencemar di udara sebagai berikut (Wark dan Warner, 1981): Q y H C ( X, Y,0) exp exp u y z y z Keterangan: C (X,Y,0)= konsentasi pencemar di udara ambient (g/m 3 ) Q = laju air massa emisi dari sumber kontinyu (gr/dt) U = kecepatan angin rata-rata pada arah x (m/dt) H = tinggi efektif cerobong (m) τy = koefisien dispersi arah horizontal (m) τz = koefisien dispersi arah vertikal (m) y = jarak crosswind dari cerobong (m) x = jarak downwind dari cerobong (m) z = ketinggian topografi (m) dimana vs d Ts Ta H h. 1,5, P d u Ta Keterangan: H = tinggi efektif cerobong (m) h = tinggi fisik scerobong (m) d = diameter dalam cerobong (m) P = tekanan atmosfer (mbar) Ts = temperatur dalam cerobong (K) Ta = temperatur atmosfer (K) Vs = kecepatan gas didalam cerobong (m/dt) METODOLOGI PENELITIAN Penelitian ini dilakukan di dua tempat yaitu di dalam kawasan RSU Dr. Soetomo Surabaya dan di luar kawasan RSU Soetomo. Penelitian di luar kawasan RSU Dr. D-18-3

4 Soetomo tepatnya dilakukan di Jl. Karang Menjangan, Jl. Prof. Dr. Moestopo, Jl. Dharmawangsa, dan Jl. Airlangga. Penelitian dilakukan hanya pada saat tingkat konsentrasi partikulat berada pada nilai maksimum (kritis) dan pada saat tingkat konsentrasi partikulat berada pada nilai minimum (rendah). Penelitian ini dilakukan dengan (dua) alat yaitu High Volume Sampler (HVS) dan Haz Dust. HVS digunakan di luar kawasan RSU Dr. Soetomo sedangkan Haz Dust dilakukan di dalam kawasan RSU Dr. Soetomo. HASIL DAN DISKUSI Hubungan Konsentrasi Partikulat dengan Jumlah Kendaraan Setelah pengambilan sampling di 30 titik selesai kemudian dilakukan kalibrasi alat antara HVS dengan Haz Dust untuk mendapatkan nilai keakuratan yang sama. Berikut kurva kalibrasi HVS dengan Haz Dust dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1. Kurva Kalibrasi HVS dengan Haz Dust Gambar. Grafik Perbandingan Antara Jumlah Kendaraan dengan Konsentrasi Partikulat pada Hari Senin Pagi Gambar 3. Grafik Perbandingan Antara Jumlah Kendaraan dengan Konsentrasi Partikulat pada Hari Senin Sore D-18-4

5 Pada Gambar dan Gambar 3 dapat dilihat bahwa jumlah kendaraan yang melintas dengan tingkat konsentrasi partikulat yang dihasilkan adalah relatif berbanding lurus, dimana untuk tingkat konsentrasi partikulat yang tinggi pada saat dilakukan pengukuran volume kendaraan yang melintas juga tinggi. Analisis Pola Persebaran Partikulat di Kawasan RSU Dr. Soetomo Surabaya Berdasarkan Gambar 4. dapat dilihat tingkat konsentrasi maksimum terletak di titik sampel AA yaitu terletak di Jalan Airlangga dimana tingkat konsentrasi partikulat mencapai 11,363 µg/m 3 dengan total jumlah kendaraan mencapai 499 kendaraan, sedangkan untuk titik dengan tingkat terendah yaitu 13,045 µg/m 3 berada pada titik sampling K dengan total jumlah kendaraan mencapai 1177 kendaraan yang berlokasi di Jalan Dharmawangsa. Gambar 4. Peta Sebaran Partikulat Pada Hari Senin Pagi Berdasarkan Gambar 5 dapat dilihat pada sore hari tingkat konsentrasi yang paling maksimum terletak di titik sampling Y yaitu terletak di Jalan Karang Menjangan dimana tingkat konsentrasi partikulat mencapai angka 35,458 µg/m 3 dengan total jumlah kendaraan mencapai 556 kendaraan, sedangkan untuk titik dengan tingkat terendah yaitu 13,707 µg/m 3 berada pada titik sampling A dengan lokasi di Jalan Prof. Dr. Meostopo dengan total jumlah kendaraan Gambar 5. Peta Sebaran Partikulat Pada Hari Senin Sore Penentuan Dispersi Partikulat Cerobong Insinerator D-18-5

6 Berdasarkan hasil uji emisi insinerator RSU Dr. Soetomo menyebutkan bahwa RSU Dr. Soetomo memiliki diameter cerobong 0,4 m, tinggi cerobong 1 m, temperatur gas dalam cerobong 140 C, laju air massa emisi 60,68 g/detik dan kecepatan aliran dalam gas 1,5 m/detik. Perhitungan konsentrasi ini dilakukan untuk kondisi yang terjadi pada pagi hari dan sore hari. Temperatur udara sekitar cerobong yaitu 31 C dan kecepatan angin,9 m/detik.. Gambar 6. Kontur Penyebaran Partikulat Incinerator pada Pagi Hari Gambar 7 Kontur Penyebaran Partikulat Incinerator pada Sore Hari Berdasarkan hasil perhitungan dan perbandingan antara Gambar 6 dan Gambar 7 diketahui bahwa stabilitas atmosfer mempengaruhi besarnya konsentrasi partikulat di udara, Hal ini dapat dilihat dari perbandingan besarnya konsentrasi maksimum partikulat pada pagi hari dan sore hari untuk cerobong insinerator RSU Dr. Soetomo. Pada pagi hari konsentrasi partikulat tertinggi sebesar 191,59 µg/m³ sedangkan pada sore hari konsentrasi partikulat sebesar tertinggi 5317,594 µg/m³, Setelah dilakukan perhitungan penyebaran konsentrasi partikulat dari cerobong insinerator dengan Hukum Gauss kemudian dilakukan perbandingan dengan konsentrasi D-18-6

7 partikulat dari hasil pengukuran di wilayah studi. Titik sampel F, G, K, L, M, dan Q pada pagi hari dan titik sampel K dan L pada sore hari berdasarkan hasil pengukuran tidak melebihi standar baku mutu udara ambien, tetapi berdasarkan hasil perhitungan dengan Hukum Gauss dari cerobong insinerator menunjukkan hasil konsentrasi partikulat melebihi standar baku mutu udara ambien yaitu 150 µg/m³. Hal ini dapat terjadi karena di kawasan RSU Dr. Soetomo terdapat barrier berupa pohon-pohon dengan jenis pohon angsana dan bangunan. KESIMPULAN Kesimpulan dari penelitian ini adalah: 1. Tingkat konsentrasi PM10 yang dihasilkan dari aktivitas transportasi ini mengikuti perubahan jumlah kendaraan,. Tingkat konsentrasi PM10 yang dihasilkan melebihi baku mutu udara ambien yaitu 150 µg/m 3 disebabkan karena kegiatan transportasi. 3. Arah angin, kecepatan angin dan stabilitas atmosfer juga berperan dalam penyebaran tingkat konsentrasi PM10. DAFTAR PUSTAKA Anonim Surat Keputusan Gubernur Kepala Daerah Tingkat I Jawa Timur Nomor 18 Tahun 1997 tentang Baku Cara Pengambilan Contoh Udara Ambien. Dinas Lingkungan Hidup Kota Surabaya. Surabaya. Anonim Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 41 Tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara. Dinas Lingkungan Hidup Kota Surabaya. Surabaya. Anonim Pengantar Pencemaran Udara. <URL: Boedisantoso, R. 00. Teknologi Pengendalian Pencemar Udara. Institut Teknologi Sepuluh Nopember Press, Surabaya. Cooper, C. D. dan Alley, F.C Air Pollution Control a Design Approach. nd Edition. Waveland Press. Inc. United States. Goldsmith, J. R dan Friberg, L. T Effects of Air Pollution on Human Health. In Air Pollution (edited by Sten A. C.). Vol. II. 3 rd Edition. Seinfield, H. J Air Pollution Control, Phisical and Chemical Fundamental. Mc. Graw-Hill. Inc. United States of America. Soedomo, M Kumpulan Karya Ilmiah Mengenai Pencemaran Udara. Penerbit ITB. Bandung. Wark, K. dan Warner, C.F Air Pollution It`s Origin and Control. Harper dan Row Publishers. New York Hagerstown San Fransisico, London. D-18-7