Minggu VIII PENCEMARAN UDARA Setelah mengikuti tatap muka ini, mahasiswa dapat menjelaskan 1. Jenis dan tipe pencemar udara 2. Perilaku partikel di udaia 3. Proses pembentukan partikel udara 4. Komposisi partikel udara anorganik 5. Efek partikel udara 6. Pencemar udara berupa gas dan orgaiik 7. Efek pencemar udara pada mar usia dan :egetasi 8. Perubahan global atmosferik Uraian Pencemar udara dapat berupa 1. Partikel non gaseous 2. Gas anorganik 3. Senyawa organic Tabel 9. Tipe partikel udara (H, hal. 255-256) Tipe Debu Fume Mist Smoke Spray Deskripsi Partikel solid dengan diameter 0.1 mikron - 10 mm Partikel solid yang dibentuk melalui kondensasi uap melalui sublimasi, destilasi atau kalsinasi. Contoh seng dan timbal oksida yang dihasilkan oksidasi dan kondensasi metal pada suhu tinggi. Diameter fume 0.03-0.3.µm. Partikel cair yang dibentuk melalui kondensasi uap atau reaksi kimia tertentu, misalnya pembentukan mist asam sulfat: SO 3 (gas) 22 C SO3 (cair) SO 3 (cair) + H20 H 2 SO 4 Gas SO3 menjadi cair pada suhu 22 C dan partikel SO 3 bersifat higroskopik. Diameter mist berkisar 0.5-3.0 µm. Partikel solid yang dibentuk melalui proses pembakaran tidak sempurna material carbonaceous. Diameter smoke 0.05-1.0 µm. Partikel cair yang dihasilkan dan atomisasi cairan
Perilaku (behaviour) partikel di udara (Gambar 13) Proses pembentukan partikel : (F, hal. 309-311) 1. Fisik Misalnya debu dibentuk dan disintegrasi partikel yang berukuran besar antara lain meiaiui proses grinding. 2. Kimiawi Sebagian besar partikel dihasiikan melalul proses pembakaran, misalnya a. Partikel anorganik Logam oksida merupakan partikel udara anorganik utama. Partikel tersebut dihasilkan melalui pembakaran bahan bakar yang mengandung logam. Fe oksida dihasilkan selama pembakaran pint yang terdapat dalam batu bara. 3FeS 2 + 80 2 Fe 3 0 4 + 6SO 2 b. Partikel organik Partikel dihasilkan melalul pembakaran internal mesin. Minyak pelumas dan bahan aditifnya memberikan kontribusi terhadap emisi partikel organik. c. Sintesis PAH PAHs disintesis dan hidrokarbon jenuh dalam kondisi rendah oksigen. Hidrokarbon dengan berat molekul rendah, misalnya metana, merupakan prekursor untuk sintesis PAH melalui pirosintesis. Proses mi berlangsung pada suhu di atas 500 C. Dalam proses tersebut ikatan antara C H dan C C dipecah dan dihasilkan radikal bebas. Radikal bebas tersebut selanjutnya
mengalami dehidrogenasi dan bergabung membentuk cincin aromatik, yang tahan terhadap degradasi termal. Komposisi partikel anorganik Gambar 14. Komponen partikel anorganik. Fly ash, asbes, dan radon juga merupakan komponen partikel anorganik (F, hal. 312). Efek partikel udara terhadap kesehatan man usia (H, hal. 260-264) Sistem respiratori merupakan target utama pencemar udara. Lokasi deposisi partikel udara dalam saluran pernafasan ditentukan oleh ukuran partikel tersebut. Deposisi alveolar merupakan proses perting, karena alveoli tidak memiliki silia untuk menghalangi masuknya partikel udara, sehingga partikel udara tersebut dapat terdeposit atau terakumulasi dalam alveoli.
Sejumlam penyakit paru paru berkaitan dengan ukuran dan jenis partikel dalam paru paru yaitu kanker paru paru, black lung,chronic Obstructive Pulmonary Disease(COPD). Tabel 10. Pencemar udara gaseous, sifat penting dan signifikansinya (H, hal,294) Pencemar Formula Sifat penting Sulfur dioksida SO 2 Gas tidak berwarna, membentuk H 2 SO 3 dalam air Merusak vegetasi, bahan bangunan, dan sistem respirasi Sulfur trioksida SO 3 Larut dalam air dan membentuk H 2 SO 4 Sangat korosif Hydrogen sulfide H 2 S Sangat berbau pada konsentrasi tinggi Toksik Nitrous oksida N 2 O Tidak berwarna dan digunakan sebagai aerosol Inert, bukan hasil pembakaran Nitrit dioksida NO Tidak berwarna dan digunakan sebagai anestetik Dihasilkan selama pembakaran, oksidasi pada temperatur tinggi, di udara teroksidasi menjadi NO 2 Nitrogen dioksida NO 2 Gas berwarna coklat atau orange Komponen pembentukan photochemical smog,toksik pada konsentrasi tinggi Karbon monoksida CO Tidak berwarna dan tidak berbau Produk dan hasil pembakaran tidak sempurna, toksik pada konsentrasi tinggi Karbon dioksida CO 2 Tidak berwarna dan tidak berbau Produk hasil pembakaran sempurna senyawa organic, benimplikasi terhadap perubahan iklim global Ozon O 3 Sangat reaktif Merusak vegetasi, produk dalam photochemical smog Hidrokarbon C x H y Diemisikan dan automobile exhaust Hydrogen fluorida HF Tidak berwarna dan sangat reaktif Produk alumunium smelting, menyebabkan reaktif fluorosis pada ternak, toksik
Konsentrasi pencemar udara gaseous dinyatakan sebagai microgram per meter kubik udara atau part per million (ppm) 1 volume pencemar gas 1 ppm = 6 10 volume total Pencemar udara organik Sumber 1. Alami kontributor utama senyawa organik di udara 2. Aktivitas manusia Jenis pencemar organik 1. Hidrokarbon 2. Hidrokarbon aromatik 3. Aldehid dan keton 4. Alifatik alkohol, fenol, eter, asam karboksilat 5. Organohalida 6. Organosulfur 7. Organonitrogen Efek pencemar udara Beberapa pencernar udara merupakan pencemar udara yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Tabel 11. Pencemar udara berbahaya dan efeknya (H, hal. 265) Pencemar Arsenik Merkuri Asbes Benzen Berilium Fluoda Efek Mesothelioma Konsentrasi tinggi dapat merusak sistem saraf pusat Asbestosis (kondii pneumonia), mesothelioma, karsinoma bronkogenik Karsinogen Severe oxidant Fluorosis Efek pencemaran udara pada vegetasi 1. Nekrosis 2. Klorosis 3. Hambatan pertumbuhan
Gambar 15. Efek pencemar udara tertentu pada vegetasi ( H, hal 265) Perubahan Global Atmosferik 1. Perubahan iklim global emisi CO 2