Pemantauan kualitas udara Hal yang penting diperhatikan terutama ialah aspek pengambilan sampel udara dan analisis pengukurannya Keabsahan dan keterpercayaannya ditentukan oleh metode dan analisis yang diterapkan Kendala 1. Variasi konsentrasi senyawa atmosfer ambien a. Atmosfer merupakan medium yang sangat dinamik, karakteristiknya berubah dalam skala ruang dan waktu. b. Konstituen atmosfer umumnya berada dalam konsentrasi kecil Konsentrasi konstituen di atmosfer dipengaruhi : 1. Intensitas emisi senyawa dari sumber 2. Pola penyebaran atmosfer (dispersi, difusi, dilusi dan kombinasinya) 3. Transformasi kimia fisik akibat fotolisis, reaksi dengan unsur lain 4. Perpindahan akibat pergerakan horisontal (angin) 1
Konsentrasi senyawa atmosfer Pengukuran di atas permukaan tanah untuk 1 jenis senyawa yang sama akan mungkin berlainan besarannya pada ketinggian tertentu dan jarak tertentu dari sumber emisi Pada waktu yang berlainan, akan mungkin pula diperoleh hasil pengukuran yang berbeda Faktor jarak, ketinggian dan waktu akan memberikan perbedaan signifikan terhadap hasil pengukuran C x,y,z,t = konsentrasi pada jarak horisontal x, jarak lateral y dan ketinggian z dari titik sumber pada waktu t Dinyatakan dalam ppm, ppb, µg/m 3, dst pada P dan T standar (25 C, 760 mmhg) 1 ppm = 1 µl/10 6 µl = 1 µl/l = 1 ml/10 6 ml = 1 ml/m 3 ppm = (µg/m 3 x 24,5 x 10-3 ) / M µg/m 3 = (ppm x M) / (24,5 x 10-3 ) µg/m 3 = ppm x 1000 x ((P x M )/ (R x T)) pada T dan P tidak standar Dimana M = berat molekul senyawa/unsur R = konstanta gas universal Contoh 1000 µg CO 2 /m 3 =... ppm Kendala 2. Variasi konsentrasi akibat faktor lingkungan Udara adalah fluida yang dinamis dan terkompresi sehingga dipengaruhi volume, temperatur dan tekanan P1V1 = P2V2 T1 T2 2
Perubahan T dan P perlu selalu dicatat sehingga koreksi terhadap data pengukuran dapat dilakukan dengan tepat sesuai T dan P yang berlaku Sampling ambien harus dilengkapi data T dan P Setelah dibawa di laboratorium, variabel T dan P harus kembali dicatat untuk mengetahui perubahan dari keadaan ambien ke keadaaan laboratorium (T dan P kamar) sehingga diperoleh faktor koreksi F laboratorium Jika pengawetan diperlukan, dibutuhkan faktor koreksi F kondisi. Saat analisis kuantitatif dilakukan, diperoleh faktor koreksi F analisis Semakin banyak rangkaian/prosedur, kemungkinan kesalahan karena faktor lingkungan (T dan P) saja sudah akan besar Pengaruh parameter meteorologis Variasi temporal kecil seperti siang dan malam akan memberikan perbedaan besar dalam potensi dispersi atmosfer Pada siang hari, pergerakan konvektif (udara yang naik) dan pencampuran besar sehingga potensi dispersi atmosfer akan juga besar. Hasilnya konsentrasi pencemar yang terukur akan relatif kecil Pada malam hari, atmosfer relatif diam, pergerakan konveksi (naiknya udara) sangat kecil sehingga diperoleh konsentrasi terukur lebih besar Untuk mendapatkan data pengukuran representatif, diperlukan pengukuran terus-menerus. Konsentrasi rata-rata 24 jam akan representatif bila dilakukan setiap jam misalnya Dengan alat otomatik dengan waktu integrasi pengukuran kecil, misalnya setiap 5 menit, akan diperoleh gambaran variasi konsentrasi lengkap dengan titik minimum, maksimum dan rata-rata harian (24 jam) Strategi sampling diperlukan jika operasi manual dilakukan, misalnya komposit 24 jam dengan interval waktu sampling setiap 3 jam misalnya 3
Pengaruh perilaku & sifat kimiawi unsur atmosfer Dua kelompok senyawa atmosfer : 1. Senyawa primer Tetap dalam bentuk kimiawi asli setelah diemisikan dari sumbernya Mempunyai stabilitas dan waktu paruh yang tinggi di atmosfer Contoh : CO, CO 2, debu, SO 2, CFC, C12 (khlorin) 2. Senyawa sekunder Senyawa yang berubah kimiawinya sesaat setelah diemisikan dan berada dalam atmosfer Disebut senyawa atmosfer reaktif yang akan bertransformasi fisik kimia menjadi unsur / senyawa lain akibat bereaksi dengan unsur / senyawa lain di atmosfer / karena proses atmosfer seperti fotolisis Contoh : ozon (O 3 ) yang terbentuk dari hidrokarbon dan nitrogen yang dioksidasi di bawah pengaruh sinar matahari, hujan asam, aldehida, peroxyacetyl nitrate (PAN) Metode sampling Pengaruh kimiawi senyawa di atmosfer menyebabkan variasi konsentrasi harian Ozon hanya terbentuk bila kedua unsur prekursornya (HC dan NO 2 ) terdapat di atmosfer dan ada sinar matahari Puncak konsentrasi ozon umumnya terjadi 2 atau 3 jam setelah tengah hari (matahari maksimum) Sehingga data pengukuran ozon yang reperesentatif adalah data konsentrasi maksimum hariannya dan bukan pengukuran pada pagi hari 1. Sampling udara ambien Tujuan : Mengetahui tingkat pencemaran udara di suatu daerah dengan mengacukannya kepada ketentuan dan peraturan kualitas udara serta baku mutu yang berlaku Menyediakan pengumpulan data yang diperlukan dalam evaluasi pengaruh pencemaran dan pertimbangan perancangan seperti pengembangan kota dan tata guna lahan, evaluasi penerapan strategi pengendalian pencemaran yang telah dilakukan, validasi pengembangan model dilusi dan dispersi pencemaran udara yang ada, evaluasi dan peramalan tingkat pencemaran episodik, jangka panjang dan jangka pendek 4
Jenis sampling udara ambien 1. Sampling menerus (kontinyu) pada interval waktu reguler dan kecil 2. Sampling tengah kontinu, reguler misalnya mingguan, bulanan, tahunan 3. Sampling sesaat tidak kontinu, hanya pada saat tertentu Sampling kontinu merupakan metode paling ideal untuk pemantauan dan pengawasan kualitas udara terutama di perkotaan dan daerah yang terduga tercemar berat Sampling setengah kontinu dapat diterapkan pada daerah agak tercemar Sampling sesaat biasanya dilakukan untuk maksud tertentu misalnya pengujian keabsahan data dari sampling kontinu dan setengah kontinu / langkah awal penentuan titik sampling 2. Sampling sumber Tujuan : Mengetahui dipenuhi atau tidak peraturan emisi pencemar udara yang ada oleh suatu sumber stasioner tertentu Mengukur tingkat emisi berdasarkan laju produksi industri yang ada (keseimbangan proses dan emisi) sebagai data untuk mengevaluasi jalannya proses produksi Mengevaluasi keefektifan metode pengendalian dan peralatan pengendali pencemar yang telah dipasang Kecenderungan peningkatan pencemaran udara sudah mulai terlihat dari data yang terkumpul selama ini Sudah selayaknya bila program pemantauan yang ada ditingkatkan, baik dalam jumlah titik pantau maupun metodenya Otomatisasi diperlukan dengan pemasangan instrumen pengukur kontinu sehingga memungkinkan analisis data yang akurat dan presisi 5
Titik pemantauan Program pemantauan sumber emisi diperlukan, tidak hanya pemantauan kualitas udara ambien, untuk mengetahui secara tepat karakteristik dan besaran emisi yang dikeluarkan sehingga identifikasi terhadap penyebab pencemaran dapat lebih tepat dilakukan 1. Pemantauan titik sumber (stack sampling) 2. Pemantauan daerah dampak Pemantauan di hilir angin (down wind) yang menerima secara langsung pengaruh emisi sumber Diutamakan di atas permukaan tanah, meskipun pemantauan arah vertikal diperlukan misalkan untuk mengetahui penyebarannya 3. Pemantauan daerah referensi Umumnya di daerah yang tidak terpengaruhi sumber yaitu di sebelah hulu (up wind area) Mencerminkan kondisi kualitas udara yang tidak terpengaruhi sumber yang diamati dan memberikan informasi tentang kontribusi sumber pencemar lokal yang telah ada dan keadaan alaminya 4. Pemantauan pengaruh sumber lain Mengetahui pengaruh yang ditimbulkan sumber pencemar lain selain sumber yang diamati Mengetahui secara tepat sejauh mana pengaruh sumber lain terhadap konsentrasi pencemar udara yang diamati di daerah pengaruh 6
Pemantauan kualitas udara diperlukan dalam penerapan program pengendalian pencemaran udara secara menyeluruh Dalam kaitannya dengan pelaksanaan studi AMDAL, kelemahan utama yang ditemui adalah tidak adanya data sekunder yang memungkinkan analisis rona lingkungan dan prediksi yang lebih baik dan akurat Hanya dengan menggunakan data sekunder dalam periode pengamatan yang cukup panjang, penyimpulan mengenai keadaan kualitas udara di suatu tempat dapat dilakukan secara ilmiah Realitasnya adalah pengambilan sampel sesaat dan acap kali tunggal Data demikian, meskipun primer, tidak dapat memberikan kesimpulan apapun yang terpercaya secara statistik,mengingat perilaku variasi unsur pencemar yang dinamis dengan ruang dan waktu Data sesaat hanya dapat memberikan gambaran indikatif yang umum sekali dan tidak dapat digunakan sebagai pembanding dengan baku mutu udara yang berlaku Metode Pengukuran / Analisis Udara No Parameter Satuan Metoda Peralatan 1 SO 2 µg/nm 3 Pararosanilin Spektrofotometer 2 NO 2 µg/nm 3 Saltzman Spektrofotometer 3 Total Oksidan (O 3 ) µg/nm 3 Fenolftalin Spektrofotometer 4 CO µg/nm 3 NDIR NDIR Analyzer 5. NH 3 µg/nm 3 Indophenol Spektrofotometer 6. Debu µg/nm 3 Gravimetri Hi-Volt Sampler Tugas! Cari langkah-langkah metode pengukuran : 1. Ambien absen ganjil SPM, PM10, NOx, SO 2, H 2 S, NH 3, HC, CO, O 3 2. Emisi/ gas buang absen genap Cerobong Knalpot kendaraan bermotor Dikumpulkan pekan depan!! 7