ANALYSISOFOZONECONCENTRATIONBEFOREANDAFTEROCCUR RINGOFLAPINDOMUDFLOWINPERIOD AND 2013

Transkripsi

1 ANALYSISOFOZONECONCENTRATIONBEFOREANDAFTEROCCUR RINGOFLAPINDOMUDFLOWINPERIOD 4-7 AND 13 Rochmatul Auwalia 1, Sutrisno 2, Dian Yudha R. 3 1 Mahasiswa Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang 2 Dosen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang 3 Pembimbing Lapangan, Balai Pengamatan Dirgantara, Gempol Jawa Timur Alamat rochmatul_auwalia@yahoo.com Abstract The analysis ofozoneconcentrationbefore and afteroccurrence oflapindomudflowin period4-7and13.the aim of this studyisto identify and analyzethe influence ofthe Lapindo mudflowtoozoneconcentrationsin the atmosphere. The analysis was conducted by making the monthly profileon eachoutcomemeasurementactivitiesozone,searches the altitudeand thencompareeachmeasurement resultwiththe factorsthataffect theozoneconcentrationas, the influence ofseasonandthe influence ofgasesissuedbylapindo.the results showed the tropospheric ozone concentrations are influenced by the changing seasons and gas from the Lapindo mudflow, otherwise the season does not affect the stratospheric ozone concentration and there was influence of the Lapindo mudflow ozone concentrations but was not sigificantly. Keyword: Ozon, Lapindomudflow, Troposphere, Stratosphere PENDAHULUAN Ozon merupakan molekul yang terdiri dari tiga atom oksigen dan mempunyai rumus kimia O 3 [1].Ozon di udara berfungsi menahan radiasi sinar ultraviolet dari matahari pada tingkat yang aman untuk kesehatan.ozon di stratosfer sangat penting keberadaannya bagi kehidupan di bumi kitakarena peranannya dalam mengabsorbsi sinar ultaviolet.walaupun susunan kimianya sama, pada lapisan troposfer ozon memiliki efek yang berbeda terhadap bumi dan mahluk hidup di dalamnya, dimana ozon di troposfer ini bersifat racun. Dengan kata lain, meningkatnya ozondi troposfer yang diestimasi terjadi karena polusi di permukaan bumi mempunyai efek memanaskan permukaan bumi sehingga menyumbang peristiwa efek rumah kaca []. Saat aktivitas matahari tinggi, konsentrasi ozon total meningkat karena intensitas matahari yang tinggi mempercepat laju pembentukan ozon, begitu juga sebaliknya. Saat musim hujan terjadi konsentrasi ozon menurun akibat berkurangnya intensitas matahari dan adanya uap air yang merusak molekul ozon [3]. Semburan lumpur lapindo bisa jadi menjadi salah satu penyebab pencemaran lingkungan.badan Penanggulangan Lumpur Sidoarjo (BPLS) mencatat kandungan gas metana yang keluar di sekitar lumpur Lapindo sangat tinggi. Hasil survei tim geohazard BPLS menyebutkan bahwa di beberapa titik, kadar gas metana atau Lower Explosive Limit (LEL) mencapai persen [6]. Disisi lain tim Bapedal Jawa Timur menyebutkan bahwa kandungan H 2 S (gas Hidrogen sulfida) sebesar,11 mg/l, NO 3 (nitrat) 1,33 mg/l, Cl 2 (gas Klorida) sebesar,2 mg/l, Phenol sebesar 3, mg/l, dan Cl - (ion klorida) sebesar 13.2 mg/l, jumlah ini akan terus bertambah seiring bertambahnya volume lumpur []. Dampak dari kandungan gas yang dikeluarkan oleh semburan lumpur tersebut dapat mempengaruhi jumlah konsentrasi ozon di atmosfer, sehingga dilakukan penelitian di Balai Pengamatan Dirgantara Watukosek- LAPAN untuk mendapatkan data konsentrasi ozon sebelum dan sesudah terjadinya semburan lumpur lapindo. Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat menjadi landasan dan pengembangan ilmu pengetahuan bagi penelitian selanjutnya dalam rangka upaya pengelolahan lingkungan hidup untuk perlindungan lapisan ozon.mengingat akan pentingnya lapisan ozon bagi kehidupan di bumi dan pengaruh dari semburan lumpur Lapindomaka perlu usaha untuk melindunginya, yaitu dengan melakukan 1

2 analisis pengaruhsemburan lumpur Lapindo terhadap konsentrasi ozon. Secara teoritis manfaat dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat menjadi landasan dan pengembangan ilmu pengetahuan bagi penelitian selanjutnya dalam rangka upaya perlindungan lapisan ozon. Sedangkan manfaat praktis dengan penelitian ini diharapkan bisa menjadi masukan dan bahan pertimbangan bagi pembaca tentang pengaruh musim dan gasgas polutan dari semburan lumpur Lapindo terhadap ozon, dan memberi informasi tentang perbedaan bentuk grafik ozon pada lapisan troposfer dan stratosfer. METODE Jenis Penelitian Jenis penelitian ini merupakan penelitian deskriptif yang bertujuan untuk mendeskripsikan apa yang saat ini berlangsung.dengan kata lain penelitian deskriptif bertujuan untuk memperoleh informasi-informasi yang ada saat ini,dan melihat kaitan antara variabel-variabel yang ada [4]. Sumber Data Sumber data konsentrasi ozon yangdiperoleh dari penelitian ini adalah data sekunder yang diperoleh dari kantor BPD Watukosek dari hasil pengukuran pada Januari 4 sampai Oktober 13. Data pengukuran ini meliputi data temperatur, data tekanan udara, data ketinggian, data kelembaban dan data ozon.data konsentrasi ozon yang diperoleh dari sensor ozonesonde dalam tekanan parsial dengan satuan milipascal (mpa). Data curah hujan tahun 4 sampai Desember 7 adalah data sekunder yang diperoleh dari Dinas Pengairan Provinsi Jawa Timur, sedangkan untuk data curah hujan tahun 13 diperoleh dari kantor BPD Watukosek. Alat, Bahan dan Teknik Pengukuran Adapun alat dan bahan yang diperlukan pada saat pengukuran konsentrasi ozon adalah sebagai berikut: 1. Electrochemical Concentration Cell (ECC) Ozonesonde 2. Radiosonde vaisala RS II-8 Gambar.1. Sensor ECC Ozonesonde Sensor ozonesonde bersama dengan radiosonde tipe RS II-8, yang merupakan peralatan yang bertugas untuk membaca parameter-parameter diatmosfer pada setiap lapisan udara secara vertikal dengan frekuensi 43MHz. Data ozon serta data parameter fisis atmosfer lainnya (tekanan, suhu, kelembaban dan beberapa parameter lainnya) ditransmisikan ke bumi dan diterima oleh radio penerima secara bersamaan. Sensor ozon yang dipergunakan pada ozonesonde adalah sel elektrokimia yang bekerja dengan reaksi iodine-iodine redox antara dua keping elektroda platinum. Kedua keping elektroda tersebut diletakkan terpisah pada tabung katoda dan anoda yang kemudian akan diisi cairan katoda dan cairan anoda jenuh. Ozon yang terdapat di udara bebas dipompakan ke tabung katoda yang akan mengakibatkan reaksi kimia dalam tabung elektroda, yaitu reaksi iodine-iodide redox antara dua keping elektroda platinum, yang menimbulkan arus listrik. Arus yang mengalir kemudian diukur.arus inilah yang kemudian dikonversikan ke harga konsentrasi ozon yang diterima oleh sistem radio.semakin besar konsertasi ozon semakin besar arus yang ditimbulkan. Teknik pengambilan data ozon yang dilakukan dalam kegiatan penelitian ini adalah melalui proses pemilihan dan seleksi yang dianggap dapat mewakili kegiatan penelitian. Dengan asumsi yang didasarkan pada konsentrasi ozon yang mencapai maksimum pada ketinggian bekisar 2 km sampai dengan 3 km (O Mara,198), maka seleksi data dilakukan dengan mengambil data yang mempunyai ketinggian minimum 2 km dengaan maksud bahwa pada ketinggian tersebut sudah diperoleh lapisan lapisan tropopause dan lapisan ozonosfer. Adapun data yang error atau rusak tidak digunakan dalam penelitian ini, kriteria data rusak /error adalah: a. Sensor ozonesonde rusak sehingga menghasilkan data error. 2

3 b. Data hasil pengukuran menunjukkan nilai tak terhingga [1]. Seleksi pengambilan data curah hujan yang dilkukan pada penelitian ini berdasarkan jumlah total bulanan dari hasil rekapitulasi setiap tahunnya. Sedangkan jumlah bulanan menunjukkan nilai total curah hujan harian pada bulan tersebut. Nilai nol () menunjukkan bahwa pada bulan tersebut tidak ada hujan atau jumlah hujan kurang dari, mm. Penentuan bulan basah atau hujan berdasarkan jumlah total curah hujan bulanan yang paling besar selama setahun, pada beberapa data curah hujan pemilihan bulan basah dan bulan kering dipergunakan untuk disesuaikan dengan waktu kegiatan pada saat ada pengukuran konsentrasi ozon. Metode Analisis Pengolahan awal dilaksanakan dengan membuat profil pada tiap-tiap hasil kegiatan pengukuran ozon, profil ozon dibuat dengan menggunakan data ketinggiandan data konsentrasi ozon di atmosfer.pengaruh dari semburan lumpur Lapindo terhadap konsentrasi ozon dapat diketahui dengan cara membandingkan setiap hasil pengukuran dengan faktor-faktor lain yang mempengaruhinya, seperti pengaruh musim dan pengaruh gas-gas yang dikeluarkan oleh Lapindo. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian dan Analisis Data Data curah hujan yang didapatkan pada penelitian ini meliputi Informasi jumlah total bulanan dari hasil rekapitulasi setiap tahunnya, jumlah bulanan menunjukkan nilai total curah harian pada bulan tersebut, dan nilai nol () menunjukkan bahwa pada bulan tersebut tidak ada hujan atau jumlah hujan kurang dari, mm. Mulai tahun 4-7 dan 13 diperoleh buah profil data curah hujan, dari hasil yang diperoleh analisis dapat dilakukan untuk menentukan bulan basah dan bulan kering. Pada tabel 1 rekapitulasi data curah hujan selama tahun 4 sampai dengan tahun 7 dan 13, Curah hujan tahunan tertinggi jatuh pada tahun dengan total curah hujan tahunan sebesar 36 mm/thn, sedangkan Curah hujan terendah terjadi pada tahun 7 dengan nilai sebesar 97 mm/thn. Selama kurun waktu 4-7 dan 13 nila curah hujan bulanan tertinggi jatuh pada bulan Maret tahun 4 dengan nilai sebesar 6 mm, dan curah hujan terendah atau tidak ada hujan terjadi pada bulan Agustus dan September, sedangkan nilai rata- rata curah hujan tertinggi terjadi pada bulan Maret dengan nilai sebesar 33,88 mm. Tb.1. Rekapitulasi Data Curah Hujan Bulanan Tahun 4-7 dan 13 Bulan Tahunan Tahun JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGS SEP OKT NOV DES Total ,4 19,8 31,4 14,4 197, ,8 146,2 14,8 Max Rerata 23,88 269,36 33,88 142,68 123,6 6,6,6 2 6,36,84 146,76 Min 64 19, Data yang diperoleh dari hasil pengukuran konsentrasi ozon meliputi tekanan udara (hpa), ketinggian (m), temperatur ( C), kelembaban (%), dan konsentrasi ozon dalam tekanan parsial (mpa) (Lampiran 12). Penelitian dilakukan dengan mengolah data tahun 8 13, seleksi data dilakukan dengan mengambil satu kegiatan pengukuran pada tiap bulan yang dianggap mewakili pada periode tersebut.apabila tidak ada kegiatan pengukuran pada suatu bulan pada periode tersebut, maka dianggap tidak ada data. Dari serangkaian peluncuran ozonesonde yang dilakukan pada musim kemarau dan musim hujan periode 4-7 dan 13 di Watukosek, data yang digunakan hanya data yang mempunyai ketinggian di atas 2 km.dari hasil yang diperoleh ini, analisis dapat dilakukan pada lapisan troposfer, di sekitar tropopause, dan dilapisan stratosfer. Pembahasan Berdasarkan Gb.2, Rekap profil ozon vertikal rata- rata musim hujan dan musim kemarau selama tahun 4-7 dan 13 dapat dijelaskan bahwa, pada lapisan troposfer bawah konsentrasi ozon pada musim hujan lebih rendah daripada saat musim kemarau. Hal ini dikarenakan curah hujan yang tinggi sangat mempengaruhi konsentrasi ozon mulai dari lapisan troposfer bawah (permukaan) sampai dengan ketinggian km. Pada musim hujan konsentrasi ozon permukaan saat balon dilpaskan adalah sebesar 2,61 mpa dengan konsentrasi maksimum 14,44 mpa. Nilai 3

4 konsentrasi ozon ini rendah dikarenakan terjadi musim hujan, sehingga terjadi pemisahan molekul ozon oleh air hujan yang berdampak pada penurunan konsentrasi ozon.sebaliknya pada musim kemarau konsentrasi ozon pada lapisan troposfer bawah sangat tinggi, nilai konsentrasi ozon terkecil saat balon dilepaskan adalah sebesar 4,36 mpa dengan konsentrasi maksimum 14,92 mpa. Nilai konsentrasi ozon permukaan ini tinggi disebabkan karena musim kemarau dimana intensitas sinar matahari cukup kuat sehingga memicu terbentuknya molekul ozon, disisi lain meningkatnya kegiatan manusia pada musim kemarau dapat menimbulkan polusi udara yang dapat meningkatkan konsentrasi ozon troposfer Profil Rata- Rata Kemarau dan Hujan Rerata kemarau Rerata Hujan Gambar.2. Profil Vertikal Rerata Ozon Pada Musim Hujan dan Musim Kemarau Tahun 4-7 dan 13 Pada gambar 3, didapatkan data konsentrasi ozon rata-rata saat musim hujan periode sebelum terjadinya semburan lumpur Lapindo pada lapisan troposfer tahun 4, dan 6 sebesar 2,969 mpa. Dan pada lapisan stratosfer didapatkan ratarata konsentrasi ozon sebesar 14,996 mpa. Sedangkan konsentrasi ozon rata-rata pada musim hujan setelah terjadinya semburan lumpur Lapindo yakni pada tahun 7 dan 13, pada lapisan troposfer didapatkan sebesar 2,29 mpa, dan pada lapian stratosfer 13,96 mpa. Terlihat adanya peningkatan konsentrasi ozon permukaan yang mengindikasikan bahwa adanya semburan lumpur Lapindo dan aktivitas manusia ikut andil dalam meningkatkan konsentrasi ozon permukaan di atmosfer yang nampak pada profil konsentrasi ozon permukaan Profil Ozon Vertikal (Musim Hujan) Gambar.3. Rekap Profil Ozon Vertikal Musim Hujan Tahun 4-7 dan 13 Pada gambar 4,didapatkan data konsentrasi ozon rata-rata saat musim kemarau periode sebelum terjadinya semburan lumpur Lapindo pada lapisan troposfer tahun 4, dan 6 sebesar4,1 mpa. Dan pada lapisan stratosfer didapatkan rata-rata konsentrasi ozon sebesar 16,41 mpa. Sedangkan konsentrasi ozon rata-rata pada musim kemarau setelah terjadinya semburan lumpur Lapindo yakni pada tahun 7 dan 13, pada lapisan troposfer didapatkan sebesar 4,894 mpa, dan pada lapian stratosfer 14,2 mpa Profil Ozon Vertikal (Musim kemarau) Gambar.4. Rekap Profil Ozon Vertikal Musim Kemarau Tahun 4-7 dan 13 Bila dianalisis secara keseluruhan, maka sedikit banyak semburan lumpur Lapindo mempengaruhi besarnya kecilnya konsentrasi ozon di atmosfer.hal ini dikarenakan semburan lumpur Lapindo juga melontarkan banyak gas-gas polutan 4

5 berbahaya seperti CH 4, H 2 S, Cl 2 dan juga gas hidrokarbon, yang memicu terbentuknya ozon permukaan. Sehingga semakin banyak gas polutan yang dilontarkan oleh lumpur Lapindo maka konsentrasi ozon permukaan tersebut akan semakin meningkat pula dan semakin membahayakan kehidupan di bumi. Sedangkan pada lapisan stratosfer, konsentrasi ozon musim kemarau terlihat semakin berkurang bila dibandingkan saat sebelum terjadinya semburan lumpur Lapindo. Hal ini bisa jadi dikarenakan gas polutan yang dilontarkan oleh Lapindo terangkat sampai lapisan ini, disisi lain faktor intensitas penyinaran matahari juga mempengaruhi penguraian molekul ozon di lapisan stratosfer. Akan tetapi pada lapisan troposfer (permukaan dekat bumi), kondisi ozon lebih banyak mengalami perubahan jika dibandingkan dengan di lapisan stratosfer.sehingga peningkatan konsentrasi ozon permukaan tersebut masih dapat diminimalisisr dengan meningkatkan penghijauan disekitar semburan. PENUTUP Kesimpulan dan Rekomendasi Berdasarkan uraian diatas maka dapat disimpulkan bahwa terlihat adanya pengaruh musim terhadap konsentrasi ozon dimana konsentrasi ozon saat musim kemarau lebih besar bila dibandingkan saat musim hujan. Adanya pengaruh semburan lumpur Lapindo terhadap konsentrasi ozon di lapisan troposfer dan stratosfer walaupun tidak signifikan. Rekomendasi yang bisa disampaikan yakni dengan adanyakecendrungan konsentrasi ozon permukaan yang tinggi dapat diturunkan dengan menggalakkan penghijauan disekitar semburan lumpur Lapindo sehingga gas-gas reaktif yang dilontarkan oleh semburan lumpur dapat diminimalisir dengan baik. Serta perlunya penelitian lebih lanjut mengenai gas-gas yang disemburkan oleh lumpur Lapindo sebagai antisipasi pengaruh kerusakan atmosfer Daftar Pustaka 1. Yudha Risdianto,R.13. Analisis Vertikal Konsentrasi Ozon dalam Upaya Meningkatkan Pengelolaan Lingkungan Hidup di Jawa Timur, Prosiding Seminar nasional VIII 2. Bayong, Tjasyono HK., (6), Ilmu Kebumian dan Antariksa, ROSDA, Bandung. 3. Ambarsari,Novita. Ninong komala.11.variabilitas Ozon Stratosfer Di Wilayah Indonesia Hasil Observasi Instrumen MLS Satelit Aura.(Online)( 4. Mardalis, (199), Metode Penelitian : Suatu Pendekatan Proposal, Jakarta, Bumi Aksara.. Walhi, Jatim. 6. Walhi Jatim Tolak Pembuangan Lumpur.(Online)( 2 April 14) 6. BPLS.11.Kandungan Gas Metana Lumpur Lapindo Berbahaya.Tempo,(online) ( 21Februari14