KONSEP DASAR KIMIA UDARA

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "KONSEP DASAR KIMIA UDARA"

Liana Iskandar
6 tahun lalu
Tontonan:

1 Company LOGO KONSEP DASAR KIMIA UDARA Zulfikar Ali As Poltekkes Banjarmasin Jurusan Kesehatan Lingkungan Banjarbaru

2 KOMPOSISI UDARA BERSIH Gass By Volume of dry air ppm Nitrogen Oxygen Argon Carbon dioxyde Neon Helium Krypton Ozone 78,08 20,95 0,93 0,0325 0,0018 0,0005 0,0001 0, (in 174) 18 5,24 1,14 0,2

3 KONSEP PENCEMARAN UDARA PP RI No. 41/1999 ttg Pengendalian Pencemaran Udara Udara ambien adalah udara bebas dipermukaan bumi pada lapisan troposfir yang berada di dalam wilayah yurisdiksi Republik Indonesia yang dibutuhkan dan mempengaruhi kesehatan manusia, makhluk hidup dan unsur Lingkungan hidup lainnya Pencemaran Udara adalah masuknya atau dimasukkannya zat, energi, dari komponen lain ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia, sehingga mutu udara turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambien tidak dapat memenuhi fungsinya

4 PROSES PENCEMARAN UDARA 1. Gesekan (Attrition) Dari yg sederhana seperti gesekan biola, ban mobil hingga yang kompleks seperti pemecahan partikel (sanding), pemotongan (grinding), pengeboran (drilling) dan penyemprotan (spraying). 2. Penguapan (Vaporization) Yaitu perubahan dari fase cair ke gas baik akibat tekanan/panas maupun secara alami. Misalnya bahanbahan yg bersifat volatile. 3. Pembakaran (Combustion) Terutama pembakaran bahan bakar fosil (batubara, minyak, gas). Pembakaran dapat berlangsung sempurna atau tidak sempurna.

5 KLASIFIKASI SUMBER PENCEMAR UDARA 1. Alam (natural source) Kebakaran hutan, debu yg terbawa angin, gunung berapi, serbuk sari dsb. 2. Manusia (man made source) Industri, transportasi, pertanian, perdagangan, pembangkit tenga listrik dsb.

6 KLASIFIKASI PENCEMARAN UDARA A. Menurut asal 1. Primary air pollution Polutan yg menyebar dalam keadaan seperti semula (debu, senyawa organik, radioaktif, sulfur, nitrogen, karbon, halogen) 2. Secondary air pollution Polutan primer yg bereaksi dengan senyawa lain setelah keluar dari sumbernya SO 3 + H 2 O H 2 SO 4

7 B. Menurut fisik polutan 1. Particulate - Aerosol : Partikel padat/cair yg mampu tetap tinggal di udara karena ukurannya yg kecil (<1 µm). - Dust : Partikel padat yg berdiameter antara 0, µm - Fume : Partikel padat berdiameter antara 0,1-1 µm yg dihasilkan dr proses pencairan benda padat spt Pb - Mist : Partikel cair berdiameter >100µm - Smoke : Partikel padat/cair berdiameter <1µm - Fog : Kondensasi uap air di udara

8 2. Gasses - True Gass Suatu zat yg keadaan fisiknya mempunyai sifat menyebar dan menempati ruang dimana zat itu berada. Contoh : CO 2, SO 2, CH 4. - Vapor Bentuk gas dari suatu zat pada tekanan dan suhu kamar yang umumnya berbentuk padat dan cair. Contoh : Hidrokarbon, Bensin, Thinner

9 C. Menurut susunan kimia zat 1. Inorganik Gas/partikulat yg tdk mgd unsur karbon, atau mgd unsur karbon namun tdk berkombinasi dengan hidrogen. Contoh : CO, CO 3, SO 2, NO Organik Gas, vapor atau partikulat yg tersusun dari unsur karbon yg berkombinasi dengan hidrogen dan mungkin juga dg unsur-unsur inorganik lainnya. Contoh : methane, benzen, ethylene

10 ATMOSFIR - Terbentang pd ketinggian 80 s.d km - Suatu sistem dinamis yg mengabsorbsi padatan, cairan dan gas. - Menyebar dan bereaksi di antaranya dg berbagai substansi lain maupun secara kimia/fisika. - Komponen gas tersebar tidak merata, 99% pd ketinggian 50 km, sisanya km.

11 KARAKTERISTIK LAPISAN ATMOSFIR 1. Troposphere - Lapisan terbawah - Ketinggian 8 pd kutub dan 16 km pd ekuator - Pencemaran udara secara luas terfokus pd lapisan ini, sedikit sekali menembus stratosphere 2. Stratosphere - Lapisan di atas troposphere - Ketinggian km - Sedikit mgd uap air & tidak berbentuk awan - Komposisi gas sama, kuantitas hanya 15% dari total gas di atmosfir, mgd lebih banyak ozone

12 Radiasi UV melalui reaksi fotokimia memecah mulekul O 2 menjadi atom O yang sangat reaktif dan bereaksi kembali dengan O2 membentuk ozone (oxidizing agent). Lapisan ozone terletak di ketinggian 15 s.d. 60 km (antara stratosphere & mesosphere). Konsentrasi max. 0,1 0,2 ppm tdp pada ketinggian km. Berfungsi mengabsorbsi sejumlah besar sinar UV yang melaluinya melindungi biosphere dari radiasi UV yang merusak 3. Mesosphere Ketinggian 50 s.d. 80 km dari muka bumi Tidak mgd uap air dan ozon, sedikit gas

13 4. Thermosphere - Ketinggian ± 80 km dari muka bumi - Gas berbentuk atom dan cenderung terpisah dlm lapisan-lapisan - Oksigen dan Nitrogen (80 dan 115 km) - Hidrogen dan Helium (500 km km) - Konsentrasi gas semakin ke atas semakin berkurang (uap air dan ozon nihil pada km) 5. Ionosphere - Terletak pada lapisan mesosphere dan thermosphere - Mengandung elektron bebas dan ion-ion akibat reaksi fotokimia dari radiasi sinar UV terhadap gas nitrogen dan oksigen.

16 - Gradient temperatur normal di troposfer turun 1 C (± 5,4 F) setiap kenaikan 300 m (± 1000 ft) sedang di stratosphere sebaliknya - Variasi perubahan temperatur di troposphere mempunyai efek penting - CO 2 lemah mengabsorbsi gelombang pendek radiasi ultra violet namun sangat kuat thd gelombang panjang infra red terutama dari radiasi thermal bumi - Dampaknya : mencegah sebaran infra red ke lapisan atmosphere yg lain membentuk selimut green house effect - Peningkatan CO 2 penyerapan meningkat refleksi ke bumi mempengaruhi semua siklus alam yg terdapat pd biosphere

17 PENCEMAR UDARA UTAMA 1. Oksida karbon (CO, CO 2 ) 2. Sulfur dan senyawa-senyawanya (SO 2, SO 3, SO 4, H 2 SO 4, H 2 S) 3. Nitrogen oksida (NO, NO2) 4. Photocemical oxydant (Ozon, formaldehyde, PAN) 5. Hydrocarbon 6. Flouride 7. Particulate (viable, nonviable, radioaktif) 8. Radioaktif

19 MEKANISME PENCEMARAN UDARA Meliputi tiga hal penting yaitu: 1. Sumber 2. Pergerakan polutan 3. Penerima Pergerakan atmosfir ditentukan oleh : 1. Meteorologi 2. Topografi Pergerakan polutan ditentukan oleh meteorologi Source Transport Recipient

20 PERANAN METEOROLOGI DALAM PENCEMARAN UDARA 1. Efek dari energi matahari Penting dalam hal pemanasan udara melalui a. Radiasi - Pemindahan panas/cahaya oleh gel. energi - Kurang berperan dalam pemanasan udara - udara tidak mengabsorbsi dan memancarkan kembali sebagai energi panas b. Konduksi - Lebih penting dalam hal pemanasan atmosfir - Pemindahan panas melalui kontak antara tanah yang panas dengan molekul-molekul di atasnya c. Konveksi - Kunci utama dalam hal pemanasan atmosfir - Pemindahan panas melalui pergerakan udara

21 2. Terbentuknya angin Bumi berputar secara kontinyu terhadap matahari siang dan malam perbedaan tekanan angin. Pola hembusan angin ada yang bersifat permanen atau musiman. Contoh : - Angin darat pada malam hari dan angin laut pada siang hari - Angin lembah dan angin gunung akibat pendinginan udara pada lereng gunung - Di kota bangunan menguap dan menahan panas pada siang hari Heat Island pada malam hari

22 3. Suhu dan ketidakstabilan udara - Di troposphere semakin tinggi tempatnya maka temperatur udara makin turun dengan angka tertentu Adiabatic lapse rate. Setiap kenaikan 1000 ft temperatur turun 5,4 F - Jika tiap kenaikan 1000 ft temperatur turun > 5,4 F disebut Superadiabatic udara tidak stabil lebih menguntungkan karena aliran udara cepat turun naik mempercepat penurunan konsentrasi polutan - Jika tiap kenaikan 1000 ft temperatur turun < 5,4 F disebut Subadiabatic udara stabil

23 HUBUNGAN KONDISI UDARA DENGAN ARAH POLUTAN h (ft) Normal Arah polutan Cerobong asap t ( F)

24 h (ft) Normal Superadiabatic LOOPING t ( F) h (ft) Subadiabatic Normal t ( F) CONING

25 4. Mixing Depth - Suatu expansi dimana udara panas naik & bercampur dg udara yang lebih dingin di atasnya sampai mencapai/menemukan titik persamaan udara dan temperaturnya - Dapat mencapai beberapa ribu ft tergantung kondisi cuaca - Penting utk menggambarkan batas paling atas pencemaran polutan

26 5. Inversi - Lapisan udara dingin terkurung oleh lapisan udara yang lebih panas di atasnya udara tidak bisa naik dan bercampur. - Berdampak negatif terhadap pola penyebaran polutan karena menghambat penyebaran polutan - Terdiri dr subsidence inversion & ground based inversion h (ft) Inversion Arah polutan Normal t ( F) FANNING

27 a. Subsidence Inversion Terjadi di atas lapisan udara yg mendapat pemanasan secara adiabatic. h (ft) Inversion Superadiabatic t ( F) FUMIGATING

28 b. Ground Based Inversion - Biasanya terjadi pada malam hari, saat permukaan bumi dingin udara di atasnya juga dingin - Makin tinggi temperatur udara makin panas h (ft) Normal/ superadiabatic Inversion LOFTING t ( F)

29 h (ft) Inversion Neutral Inversion t ( F) TRAPPING h (ft) Subsidence inversion Ground base inversion t ( F)

30 PENGARUH TOPOGRAFI DALAM PERGERAKAN UDARA 1. Terjadinya angin darat dan angin laut Malam hari : angin darat Udara panas Siang hari : angin laut Arah Polutan Udara dingin Laut Udara dingin Arah Polutan Udara panas Laut

31 2. Downwash mechanism

32 3. Pengaruh gunung dan lembah Sinar matahari Udara panas Udara dingin Arah polutan

33 Sinar matahari Udara dingin Arah polutan Agak dingin Udara panas

35 DAMPAK PENCEMARAN UDARA

36 DAMPAK PENCEMARAN UDARA

37 DAMPAK PENCEMARAN UDARA

dokumen-dokumen yang mirip

Udara & Atmosfir. Angga Yuhistira

Udara & Atmosfir. Angga Yuhistira Udara & Atmosfir Angga Yuhistira Udara Manusia dapat bertahan sampai satu hari tanpa air di daerah gurun yang paling panas, tetapi tanpa udara manusia hanya bertahan beberapa menit saja. Betapa pentingnya